JP2018121162A - Packet receiver, packet transmitter, packet communication system, packet receiving method, packet transmitting method, and communication program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット受信装置、パケット送信装置、パケット通信装置、パケット受信方法、パケット送信方法、及び通信プログラムに関する。 The present invention relates to a packet reception device, a packet transmission device, a packet communication device, a packet reception method, a packet transmission method, and a communication program.
ネットワークを介して情報を授受する際の通信プロトコルとして一般的に用いられているTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)を拡張してスループットを向上させたMPTCP(Multipath Transmission Control Protocol)を用いた技術が知られている(非特許文献1参照)。この技術では、複数の経路による接続を確立することによって、冗長性を高め、耐障害性能及び回線速度性能を向上させる。また、この技術では、TCPヘッダのオプションフィールドを用いることにより、アプリケーションソフトウェアの特別な処理を加える必要がない。 MPTCP (Multipath Transmission Control Protocol), which is a TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) that is commonly used as a communication protocol for sending and receiving information over a network, has been improved to improve throughput. Technology is known (see Non-Patent Document 1). In this technology, by establishing a connection through a plurality of paths, redundancy is improved, and fault tolerance performance and line speed performance are improved. Further, with this technique, it is not necessary to add special processing of application software by using the option field of the TCP header.
また、MPTCPを用いた技術における複数の経路各々の通信品質のばらつき等による負荷軽減のために、MPTCPにおける複数の経路のうち好適な経路へパケットを分配する技術も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, a technique for distributing packets to a suitable path among a plurality of paths in MPTCP has been proposed in order to reduce a load due to a variation in communication quality of each of a plurality of paths in the technique using MPTCP (for example, a patent) Reference 1).
しかしながら、MPTCPでは、TCP以外のデータ通信に適応することができないため、UDP(User Datagram Protocol)のような他のプロトコルを用いた通信の信頼性向上は見込めない。また、MPTCPでは、複数の経路に同様のデータを転送することもできないため、無線通信などを切り替えるタイミングで通信が遮断される可能性が高い。加えて、MPTCPを用いた技術では、TCPヘッダのオプションフィールドを用いているので、パケットを送信及び受信する通信装置は、TCPヘッダのオプションフィールドを認識可能な通信装置を用いなければならない。つまり、MPTCPを用いてパケットを授受するためにはMPTCPによる通信を可能とする通信環境に変更する必要がある。一方、ネットワークに接続された通信装置には、TCPヘッダのオプションフィールドを認識しないものもある。TCPヘッダのオプションフィールドを認識しない通信装置は、TCP/IPを用いたネットワーク通信環境でMPTCPを用いることができず、通信遮断が生じる場合がある。従って、通信遮断を抑制しつつパケットを授受することができる通信装置を提供することには改善の余地がある。 However, since MPTCP cannot be applied to data communication other than TCP, it is not expected to improve the reliability of communication using another protocol such as UDP (User Datagram Protocol). In addition, in MPTCP, it is impossible to transfer similar data to a plurality of routes, so that there is a high possibility that communication is interrupted at the timing of switching wireless communication or the like. In addition, since the technology using MPTCP uses the option field of the TCP header, the communication device that transmits and receives the packet must use a communication device that can recognize the option field of the TCP header. In other words, in order to exchange packets using MPTCP, it is necessary to change to a communication environment that enables communication using MPTCP. On the other hand, some communication devices connected to the network do not recognize the option field of the TCP header. A communication device that does not recognize the option field of the TCP header cannot use MPTCP in a network communication environment using TCP / IP, and communication interruption may occur. Therefore, there is room for improvement in providing a communication device that can transmit and receive packets while suppressing communication interruption.
本発明は、上記事実を考慮してなされたもので、通信環境に変更を加えることに比べて、簡単な構成で、通信遮断を抑制しつつパケットを授受することができるパケット受信装置、パケット送信装置、パケット通信装置、パケット受信方法、パケット送信方法、及び通信プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described facts, and has a simple configuration and can transmit and receive packets while suppressing interruption of communication compared to changing the communication environment, and packet transmission. An object is to provide a device, a packet communication device, a packet reception method, a packet transmission method, and a communication program.
上記目的を達成するために、本発明のパケット受信装置は内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々に、外部送信元を示す情報を含む広域通信網用ヘッダが付与されて各々カプセル化された複数の広域通信網用パケットを広域通信網を介して受信する広域受信部と、前記広域受信部で受信された複数の広域通信網用パケット各々から、各々に付与された広域通信網用ヘッダを除去し、複数の狭域通信網用パケットに復帰させる復帰部と、前記復帰部で復帰された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信する狭域送信部と、を備えている。 In order to achieve the above object, the packet receiving apparatus of the present invention provides an external packet to each of a plurality of narrowband communication network packets each provided with a header for a narrowband communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination. A wide-area reception unit that receives a plurality of wide-area communication network packets each encapsulated with a wide-area communication network header including information indicating a transmission source, and received by the wide-area reception unit A return unit that removes a wide-area communication network header assigned to each of a plurality of wide-area communication network packets and restores them to a plurality of narrow-area communication network packets, and a plurality of narrow-areas restored by the return unit A narrow area transmission unit that transmits each communication network packet to the internal transmission destination included in the narrow area communication network header via the narrow area communication network.
本発明のパケット受信装置によれば、広域受信部は、狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々に、広域通信網用ヘッダが付与されて各々カプセル化された複数の広域通信網用パケットを広域通信網を介して受信する。受信された複数の広域通信網用パケット各々は、復帰部によって、付与された広域通信網用ヘッダが除去され、複数の狭域通信網用パケットに復帰される。復帰された複数の狭域通信網用パケット各々は、狭域送信部によって、狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信される。従って、狭域通信網用パケットを広域通信網を介してそのまま変更を加えることなく受信可能になる。 According to the packet receiving apparatus of the present invention, the wide area receiving unit is encapsulated with the wide area communication network header attached to each of the plurality of narrow area communication network packets to which the narrow area communication network header is attached. A plurality of wide-area communication network packets are received via the wide-area communication network. The received wide-area network header is removed from the received wide-area network packets by the return unit, and returned to the narrow-area network packets. Each of the returned plurality of packets for the narrow area communication network is transmitted by the narrow area transmission unit to the internal transmission destination included in the header for the narrow area communication network via the narrow area communication network. Therefore, it becomes possible to receive the packet for the narrow area communication network through the wide area communication network without any change.
前記パケット受信装置は、前記広域受信部で受信された複数の広域通信網用パケット各々について、狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信元と広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信元とが対応されて記録部に記録されるように制御する記録制御部を含むことができる。このように、前記パケット受信装置が記録制御部を含むことで、広域通信網から受信された広域通信網用パケットについて、内部送信元と外部送信元とを対応づけて記録可能になる。 The packet reception device includes an internal transmission source included in the narrow-area communication network header and an external transmission source included in the wide-area communication network header for each of the plurality of wide-area communication network packets received by the wide-area reception unit. A recording control unit may be included that controls the recording unit so as to be recorded in correspondence. As described above, since the packet receiving device includes the recording control unit, the internal transmission source and the external transmission source can be recorded in association with each other for the wide-area communication network packet received from the wide-area communication network.
前記パケット受信装置は、前記広域受信部で既に受信された広域通信網用パケットと同じ内容の広域通信網用パケットが受信された場合に、既に受信された広域通信網用パケットと同じ内容の広域通信網用パケットを削除する削除部を含むことができる。このように、既に受信された広域通信網用パケットと同じ内容の広域通信網用パケットを削除することにより、同じ内容の広域通信網用パケットが重複して流通することを抑制することが可能になる。 The packet receiving device receives a wide-area communication network packet having the same content as the wide-area communication network packet already received by the wide-area receiving unit, and receives the wide-area communication network packet having the same content as the already-received wide-area communication network packet. A deletion unit for deleting the communication network packet may be included. In this way, by deleting the wide-area communication network packet having the same content as the already-received wide-area communication network packet, it is possible to suppress the wide-area communication network packet having the same content from being distributed repeatedly. Become.
前記広域通信網用パケットは、コネクションレスプロトコルに基づいてカプセル化されたパケットを用いることができる。コネクションレスプロトコルに基づいてカプセル化することにより、特別なプロトコル及び特別な仕組みを用いる必要はない。 As the packet for the wide area communication network, a packet encapsulated based on a connectionless protocol can be used. By encapsulating based on the connectionless protocol, it is not necessary to use special protocols and special mechanisms.
また、本発明のパケット送信装置は、内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して受信する狭域受信部と、前記狭域受信部で受信された複数の狭域通信網用パケット各々に、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化するカプセル化部と、前記カプセル化部でカプセル化された複数の広域通信網用パケット各々を、広域通信網を介して前記広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信先に送信する広域送信部と、を備えている。 In addition, the packet transmission apparatus of the present invention transmits each of a plurality of packets for a narrow area communication network each provided with a header for a narrow area communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination via the narrow area communication network. Wide-area communication including a narrow-area receiving unit to receive, and information indicating an external transmission destination determined based on the contents recorded in the recording unit in each of the plurality of packets for the narrow-area communication network received by the narrow-area receiving unit An encapsulating unit for providing a network header and encapsulating the packet as a wide-area communication network packet; and each of the plurality of wide-area communication network packets encapsulated by the encapsulation unit via the wide-area communication network A wide-area transmission unit that transmits to an external transmission destination included in the header.
本発明のパケット送信装置によれば、狭域受信部によって受信された複数の狭域通信網用パケット各々は、カプセル化部によって、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化される。カプセル化された複数の広域通信網用パケット各々は、広域送信部によって、広域通信網を介して外部送信先に送信される。従って、狭域通信網用パケットは広域通信網を介してそのまま変更を加えることなく受信できるように送信することが可能になる。 According to the packet transmission device of the present invention, each of the plurality of packets for the narrow-area communication network received by the narrow-area receiving unit has an external transmission destination determined based on the content recorded in the recording unit by the encapsulation unit. A wide-area communication network header including the indicated information is added and encapsulated as a wide-area communication network packet. Each of the encapsulated packets for a wide area communication network is transmitted by the wide area transmission unit to an external transmission destination via the wide area communication network. Therefore, the packet for the narrow area communication network can be transmitted so as to be received through the wide area communication network without any change.
前記パケット送信装置では、前記記録部は、狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信元と広域通信網用ヘッダに含まれる外部用送信元とが対応されて記録された記録部であり、前記カプセル化部は、前記記録部に記録された内容に基づいて、記録された前記内部送信元に対応する外部用送信元を外部送信先として定めることができる。このように、記録部に記録された内容から外部送信先を定めることで、外部用送信元を記録することで、外部用送信元への返信を容易に実行することが可能になる。 In the packet transmission device, the recording unit is a recording unit in which an internal transmission source included in a narrow-area communication network header and an external transmission source included in a wide-area communication network header are recorded in association with each other, and The encapsulating unit can determine an external transmission source corresponding to the recorded internal transmission source as an external transmission destination based on the content recorded in the recording unit. Thus, by determining the external transmission destination from the content recorded in the recording unit, it is possible to easily execute a reply to the external transmission source by recording the external transmission source.
また、前記パケット送信装置は、前記複数の狭域通信網用パケット各々を複製する複製部を含み、前記カプセル化部は、複製された複数の狭域通信網用パケット各々に前記広域通信網用ヘッダを付与してカプセル化することができる。このように、狭域通信網用パケットを複製することで、狭域通信網用パケットと同じ内容の広域通信網用パケットを複数送信することができ、多重送信が可能になる。 In addition, the packet transmission device includes a duplicating unit that duplicates each of the plurality of packets for the narrow area communication network, and the encapsulating unit includes the duplication unit for each of the plurality of duplicated packets for the narrow area communication network. It can be encapsulated with a header. Thus, by duplicating the packet for the narrow area communication network, a plurality of packets for the wide area communication network having the same contents as the packet for the narrow area communication network can be transmitted, and multiplex transmission becomes possible.
さらに、前記パケット送信装置は、前記狭域受信部、カプセル化部、及び広域送信部は、移動体に設置され、前記広域送信部は、外部送信元を示す情報が設定され、かつ無線通信により前記広域通信網のアクセスポイントに接続する無線通信部を含み、前記カプセル化部は、前記無線通信部に設定された内容に基づいて外部送信元を定めることができる。このように、パケット送信装置を移動体に設置し、無線通信により広域通信網のアクセスポイントに接続することで、移動体から広域通信網側に設置された各種電子機器へ、広域通信網用パケットを送信することが可能になる。 Further, in the packet transmission device, the narrow area reception unit, the encapsulation unit, and the wide area transmission unit are installed in a mobile body, the wide area transmission unit is set with information indicating an external transmission source, and wireless communication is performed. Including a wireless communication unit connected to an access point of the wide area communication network, the encapsulation unit can determine an external transmission source based on contents set in the wireless communication unit. In this way, by installing the packet transmission device on the mobile unit and connecting to the access point of the wide-area communication network by wireless communication, the packet for the wide-area communication network is transmitted from the mobile unit to various electronic devices installed on the wide-area communication network side. Can be sent.
この場合、前記広域送信部は、前記広域通信網のアクセスポイントの電波強度を示す情報を取得する電波強度情報取得部を含み、前記電波強度情報取得部で予め定めた閾値を超える電波強度のアクセスポイントが複数取得された場合に、複数のアクセスポイント各々の電波強度に基づいて、接続するアクセスポイントを決定することができる。例えば、アクセスポイントの電波強度が大きくなるのに従って通信品質が安定する場合に、電波強度が最大のアクセスポイントを接続先に決定することで、安定したパケット送信が可能になる。 In this case, the wide area transmission unit includes a radio field intensity information acquisition unit that acquires information indicating the radio field intensity of the access point of the wide area communication network, and accesses with radio field intensity exceeding a threshold value predetermined by the radio field intensity information acquisition unit. When a plurality of points are acquired, an access point to be connected can be determined based on the radio wave intensity of each of the plurality of access points. For example, when the communication quality is stabilized as the radio wave intensity of the access point increases, stable packet transmission can be performed by determining the access point having the maximum radio wave intensity as the connection destination.
また、前記広域送信部は、移動体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部で取得された移動体の位置情報と、前記電波強度情報取得部で取得された電波強度とを対応づけたログを記録し、かつ記録されたログに基づいて、移動体の現在位置で接続するアクセスポイントの候補を解析するログ解析部と、を含み、前記ログ解析部で解析されたアクセスポイントの候補を、接続するアクセスポイントとして決定することもできる。移動体の移動に応じて電波強度が変化する場合があるので、移動体の位置と電波強度とを対応付けたログを記録することで、記録されたログから、接続するのに好ましいアクセスポイントを決定することが可能になる。 In addition, the wide-area transmission unit includes a position information acquisition unit that acquires position information of the mobile object, position information of the mobile object acquired by the position information acquisition unit, and radio wave intensity acquired by the radio wave intensity information acquisition unit. And a log analysis unit that analyzes a candidate of an access point to be connected at the current position of the moving object based on the recorded log, and analyzed by the log analysis unit Access point candidates may be determined as access points to be connected. Since the radio wave intensity may change according to the movement of the mobile object, record a log that associates the position of the mobile object with the radio wave intensity, so that an access point that is suitable for connection can be selected from the recorded log. It becomes possible to decide.
さらに、前記パケット送信装置は、前記ログ解析部に記録されたログに基づいて、前記位置情報取得部で取得された移動体の位置情報による位置における電波強度に応じて、前記複製部で複製するパケット数が増減されるように制御するパケット数制御部を含むことができる。このパケット数制御部によって、複製されるパケット数が増減されるので、電波強度に応じた電波状況に対応する個数だけパケットを複製することができ、余分な複製及び過剰な複製を抑制することが可能なる。 Further, the packet transmission device replicates the duplication unit according to the radio wave intensity at the position based on the position information of the moving body acquired by the position information acquisition unit based on the log recorded in the log analysis unit. A packet number control unit for controlling the number of packets to be increased or decreased can be included. Since the number of packets to be copied is increased or decreased by this packet number control unit, it is possible to duplicate the number of packets corresponding to the radio wave condition according to the radio field intensity, and suppress excessive duplication and excessive duplication. Possible.
なお、前記パケット送信装置でも、前記広域通信網用パケットとして、コネクションレスプロトコルに基づいてカプセル化されたパケットを用いることができる。 Note that the packet transmission apparatus can also use a packet encapsulated based on a connectionless protocol as the packet for the wide area communication network.
本発明のパケット通信装置は、内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々に、外部送信元を示す情報を含む広域通信網用ヘッダが付与されて各々カプセル化された複数の広域通信網用パケットを広域通信網を介して受信する広域受信部、前記広域受信部で受信された複数の広域通信網用パケット各々から、各々に付与された広域通信網用ヘッダを除去し、複数の狭域通信網用パケットに復帰させる復帰部、及び前記復帰部で復帰された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信する狭域送信部を備えたパケット受信部と、狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信元と広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信元とが対応されて記録された記録部と、内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して受信する狭域受信部、前記狭域受信部で受信された複数の狭域通信網用パケット各々に、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化するカプセル化部、及び前記カプセル化部でカプセル化された複数の広域通信網用パケット各々を、広域通信網を介して前記広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信先に送信する広域送信部を備えたパケット送信部とを備える。 The packet communication device of the present invention includes information indicating an external transmission source in each of a plurality of packets for a narrow communication network each provided with a header for a narrow communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination. A wide-area receiving unit for receiving a plurality of wide-area communication network packets, each of which is encapsulated with a wide-area communication network header, and each of the plurality of wide-area communication network packets received by the wide-area receiving unit A wide area network header attached to each of the network, a return unit for returning to a plurality of narrow area network packets, and a plurality of narrow area network packets returned by the return unit A packet receiver having a narrow area transmitter for transmitting to an internal destination included in the header for the narrow area network via the communication network, an internal source included in the header for the narrow area network, and a header for the wide area network External transmission included in Are recorded in correspondence with each other, and a plurality of narrowband communication network packets each having a header for a narrowband communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination are assigned to the narrowband communication network. A wide area including information indicating an external transmission destination determined based on the content recorded in the recording section in each of the plurality of narrowband communication network packets received by the narrow area receiving section An encapsulating unit that adds a header for a communication network and encapsulates it as a packet for a wide area communication network, and each of the plurality of wide area network packets encapsulated by the encapsulation unit via the wide area communication network A packet transmission unit including a wide-area transmission unit that transmits to an external transmission destination included in the network header.
また、本発明のパケット通信装置は、前記パケット受信装置と、前記パケット送信装置と、狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信元と広域通信網用ヘッダに含まれる外部用送信元とが対応されて記録された記録部と、を備えて構成することもできる。 Further, in the packet communication device of the present invention, the packet reception device, the packet transmission device, an internal transmission source included in the narrow-area communication network header, and an external transmission source included in the wide-area communication network header correspond to each other. It is also possible to provide a recording unit that has been recorded.
本発明のパケット受信方法は、コンピュータが、内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々に、外部送信元を示す情報を含む広域通信網用ヘッダが付与されて各々カプセル化された複数の広域通信網用パケットを広域通信網を介して受信し、受信された複数の広域通信網用パケット各々から、各々に付与された広域通信網用ヘッダを除去し、複数の狭域通信網用パケットに復帰させ、復帰された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信する。 According to the packet receiving method of the present invention, a computer indicates an external transmission source to each of a plurality of narrowband communication network packets each provided with a narrowband communication network header including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination. A plurality of wide-area network packets encapsulated with a wide-area network header that includes information are received via the wide-area network, and each of the received wide-area network packets is added to each. The wide-area communication network header is removed and restored to a plurality of narrow-area communication network packets, and each of the restored plurality of narrow-area communication network packets is converted into a narrow-area communication network header via the narrow-area communication network. Send to the included internal destination.
本発明のパケット送信方法は、コンピュータが、内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して受信し、受信された複数の狭域通信網用パケット各々に、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化し、カプセル化された複数の広域通信網用パケット各々を、広域通信網を介して前記広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信先に送信する。 According to the packet transmission method of the present invention, a computer transmits each of a plurality of packets for a narrow area communication network each having a header for a narrow area communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination via the narrow area communication network. A wide area communication network header is added to each of the received packets for a plurality of narrow area communication networks and includes a header for a wide area communication network including information indicating an external transmission destination determined based on the contents recorded in the recording unit. Each of the encapsulated wide area network packets is transmitted to an external transmission destination included in the wide area network header via the wide area network.
本発明の通信プログラムは、コンピュータを、前記パケット受信装置、又は前記パケット送信装置、若しくは前記パケット通信装置として機能させる。 The communication program of the present invention causes a computer to function as the packet reception device, the packet transmission device, or the packet communication device.
このような、パケット受信方法、パケット送信方法及び通信プログラムによっても、狭域通信網用パケットを広域通信網を介してそのまま変更を加えることなく送受信可能になる。 Such a packet reception method, packet transmission method, and communication program can also transmit and receive a packet for a narrow area communication network through the wide area communication network without any change.
以上説明したように本発明によれば、通信環境に変更を加えることに比べて、簡単な構成で、通信遮断を抑制しつつパケットを授受することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the present invention, it is possible to exchange packets with a simple configuration while suppressing communication interruption as compared with the case where changes are made to the communication environment.
[第1実施形態]
以下、図面を参照して本発明に係る第1実施形態を説明する。
[First Embodiment]
A first embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に、第1実施形態に係る車両等の移動体に搭載された電子機器を含む複数の電子機器間で、無線通信により情報を授受する無線通信システム10の構成の一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a configuration of a wireless communication system 10 that exchanges information by wireless communication between a plurality of electronic devices including an electronic device mounted on a moving body such as a vehicle according to the first embodiment.
図1に示すように、無線通信システム10は、移動体20に搭載された電子機器、及びクラウド部30に設置された電子機器とを備え、移動体20側の電子機器とクラウド部30側の電子機器との間で、相互に情報を授受する。 As shown in FIG. 1, the wireless communication system 10 includes an electronic device mounted on the mobile body 20 and an electronic device installed on the cloud unit 30, and includes an electronic device on the mobile body 20 side and a cloud unit 30 side. Send and receive information to and from electronic devices.
移動体20は、移動体側コンピュータ(Vehicle-side Computer。以下、VPCという。)22及び移動体側ルータ(Vehicle-side Programmable Router。以下、VPRという。)26を備えている。VPC22及びVPR26は、移動体20側の狭域通信網としての移動体20内に装備された機器間で相互にデータ及びコマンドを授受可能なネットワーク(Vehicle-side Local Area Network。以下、移動体側LANという)24に接続されている。 The mobile unit 20 includes a mobile-side computer (hereinafter referred to as VPC) 22 and a mobile-side router (vehicle-side programmable router; hereinafter referred to as VPR) 26. The VPC 22 and the VPR 26 are networks (Vehicle-side Local Area Network, hereinafter referred to as a mobile-side LAN) that can exchange data and commands between devices installed in the mobile 20 as a narrow-area communication network on the mobile 20 side. It is connected to 24).
VPC22は、移動体20における各種の制御を行うものであり、移動体20の外部機器と情報授受する際には、移動体側LAN24を介してVPR26と情報(パケット)を授受する。なお、VPC22には、VPC22を識別するための識別番号であるIPアドレス(Internet Protocol Address)が予め設定されている。 The VPC 22 performs various types of control in the mobile unit 20, and when exchanging information with an external device of the mobile unit 20, the VPC 22 exchanges information (packets) with the VPR 26 via the mobile unit side LAN 24. Note that an IP address (Internet Protocol Address) that is an identification number for identifying the VPC 22 is set in advance in the VPC 22.
VPR26は、パケット送受信機能を有しており、広域通信網用としての無線通信網37と通信するための無線LANアダプタを複数備えている。図1では、一例として2つの無線LANアダプタの各々に含まれる無線通信アンテナ28、29を表記して、2つの無線通信アンテナ28、29の各々を介して無線通信網37と通信する場合を一例として示しているが、2つに限定されるものでなく、1つでもよく、また3つ以上でもよい。このVPR26は、VPC22と狭域通信網用パケットとしてのパケットを授受するために、移動体側LAN24上に設けられる所謂ゲートウェイ(Gateway)として機能する電子機器である。VPR26は、VPC22から送信されたパケットを無線通信網37で処理可能な広域通信網用パケットとしての外部パケットにして送信する機能、及び無線通信網37から送信された外部パケットをVPC22(移動体側LAN24)で処理可能なパケットにして送信する機能を有している(詳細は後述)。なお、VPR26には、IPアドレス(Internet Protocol Address)が予め設定されている。また、無線LANアダプタの各々にも、IPアドレス(Internet Protocol Address)が予め設定されている。 The VPR 26 has a packet transmission / reception function, and includes a plurality of wireless LAN adapters for communicating with a wireless communication network 37 for a wide area communication network. In FIG. 1, as an example, a case where the wireless communication antennas 28 and 29 included in each of the two wireless LAN adapters are described and the wireless communication network 37 is communicated with each other via the two wireless communication antennas 28 and 29 is an example. However, the number is not limited to two and may be one or three or more. The VPR 26 is an electronic device that functions as a so-called gateway provided on the mobile-side LAN 24 in order to exchange packets as packets for the narrow area communication network with the VPC 22. The VPR 26 transmits a packet transmitted from the VPC 22 as an external packet as a wide-area communication network packet that can be processed by the wireless communication network 37, and transmits the external packet transmitted from the wireless communication network 37 to the VPC 22 (mobile-side LAN 24). ), And a packet that can be processed (details will be described later). Note that an IP address (Internet Protocol Address) is preset in the VPR 26. An IP address (Internet Protocol Address) is set in advance for each wireless LAN adapter.
クラウド部30は、無線通信網37、クラウド側ルータ(Server-side Programmable Router。以下、SPRという。)36、及びクラウド側コンピュータ(Server -side Computer。以下、SPCという。)32を備えている。無線通信網37は、SPR36を介してSPC32に接続されている。なお、図1では、SPR36が1つのSPC32に接続された場合を模式的に示したものである。つまり、クラウド31は、所謂クラウドと呼ばれるサーバ等の電子機器及びそれらの電子機器と通信する通信機器の集合体であり、少なくともSPC32を複数備えているが、図1では、1つのSPC32の接続を代表的に示したものである。 The cloud unit 30 includes a wireless communication network 37, a cloud-side router (Server-side Programmable Router; hereinafter referred to as SPR) 36, and a cloud-side computer (Server-side Computer; hereinafter referred to as SPC) 32. The wireless communication network 37 is connected to the SPC 32 via the SPR 36. FIG. 1 schematically shows the case where the SPR 36 is connected to one SPC 32. That is, the cloud 31 is a collection of electronic devices such as a server called a cloud and communication devices that communicate with those electronic devices, and includes at least a plurality of SPCs 32. In FIG. This is representatively shown.
無線通信網37は、アクセスポイント(AP)38、39を含んでおり、SPR36に接続されている。なお、図1では、無線通信するための機器の一例として、2つのアクセスポイント(AP)38、39を示しているが、アクセスポイント(AP)の個数は2つに限定されるものでなく、1つでもよく、また、3つ以上でもよい。無線通信網37は、アクセスポイント(AP)38、39を介して移動体20(無線通信アンテナ28、29)に対して無線通信により情報を授受する。 The wireless communication network 37 includes access points (AP) 38 and 39 and is connected to the SPR 36. In FIG. 1, two access points (AP) 38 and 39 are shown as an example of a device for wireless communication. However, the number of access points (AP) is not limited to two. One may be sufficient and three or more may be sufficient. The wireless communication network 37 transmits and receives information to and from the mobile unit 20 (wireless communication antennas 28 and 29) through wireless communication via access points (AP) 38 and 39.
また、SPR36は、パケット送受信機能を有しており、SPC32に接続されている。SPC32及びSPR36は、クラウド部30側の狭域通信網としてのクラウド31内に設置された機器間で相互にデータ及びコマンドを授受可能なネットワーク(Server-side Local Area Network。以下、クラウド側LANという)34に接続されている。なお、SPC32及びSPR36の各々には、IPアドレス(Internet Protocol Address)が予め設定されている。 The SPR 36 has a packet transmission / reception function and is connected to the SPC 32. The SPC 32 and SPR 36 are networks (Server-side Local Area Network; hereinafter referred to as cloud-side LAN) that can exchange data and commands between devices installed in the cloud 31 as a narrow area communication network on the cloud unit 30 side. ) 34. An IP address (Internet Protocol Address) is set in advance in each of the SPC 32 and the SPR 36.
SPR36は、無線通信網37とクラウド31のSPC32(クラウド側LAN34)との境界に設けられた所謂ゲートウェイ(Gateway)として機能する電子機器である。SPR36は、SPC32から送信されたパケットを無線通信網37で処理可能な外部パケットにして送信する機能、及び無線通信網37から送信された外部パケットをSPC32(クラウド側LAN34)で処理可能なパケットにして送信する機能を有している(詳細は後述)。 The SPR 36 is an electronic device that functions as a so-called gateway provided at the boundary between the wireless communication network 37 and the SPC 32 (cloud side LAN 34) of the cloud 31. The SPR 36 converts the packet transmitted from the SPC 32 into an external packet that can be processed by the wireless communication network 37, and converts the external packet transmitted from the wireless communication network 37 into a packet that can be processed by the SPC 32 (cloud side LAN 34). (The details will be described later).
SPC32は、クラウド31側における各種の制御を行うコンピュータであり、移動体20と情報授受する際には、クラウド側LAN34を介してSPR36と情報(パケット)を授受する。 The SPC 32 is a computer that performs various controls on the cloud 31 side, and exchanges information (packets) with the SPR 36 via the cloud-side LAN 34 when exchanging information with the mobile unit 20.
図2に、移動体20に設置されたVPR26、及びクラウド部30に設置されたSPR36の各構成の一例をブロック図で示す。移動体20に設置されたVPR26は、移動体20側のLAN通信部261、パケット重複部262、カプセル化部263、無線通信部267S、267R、及びカプセル化除去部269を備えている。 FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of each configuration of the VPR 26 installed in the moving body 20 and the SPR 36 installed in the cloud unit 30. The VPR 26 installed in the mobile unit 20 includes a LAN communication unit 261, a packet duplication unit 262, an encapsulation unit 263, radio communication units 267S and 267R, and an encapsulation removal unit 269 on the mobile unit 20 side.
(移動体20側からクラウド部30側へのパケット送信)
・VPR26
まず、VPR26について、移動体20側からクラウド部30側へパケットを送信する際における機能を主として、LAN通信部261、パケット重複部262、カプセル化部263、及び無線通信部267S、267Rを用いて説明する。
(Packet transmission from the mobile unit 20 side to the cloud unit 30 side)
・ VPR26
First, with respect to the VPR 26, the LAN communication unit 261, the packet duplication unit 262, the encapsulation unit 263, and the radio communication units 267S and 267R are mainly used for transmitting packets from the mobile unit 20 side to the cloud unit 30 side. explain.
移動体20側のLAN通信部261は、移動体側LAN24と、パケット重複部262及びカプセル化部263を介して、無線通信網37と通信するための無線LANアダプタとして機能する無線通信部267S、267Rに接続されている。 The LAN communication unit 261 on the mobile unit 20 side is a wireless communication unit 267S, 267R that functions as a wireless LAN adapter for communicating with the wireless communication network 37 via the mobile unit LAN 24, the packet duplication unit 262, and the encapsulation unit 263. It is connected to the.
移動体20側からクラウド部30側へパケットを送信する場合、移動体20側のLAN通信部261は、VPC22から送信された移動体20内で処理される情報を示すパケット(Internal Network Packet:以下、内部パケットという。)を移動体側LAN24から受け取り、パケット重複部262へ送信する機能を有している。パケット重複部262は、LAN通信部261から送信されたパケットを予め定めた個数だけ複製し、複製したパケット各々をカプセル化部263へ送信する機能を有している。カプセル化部263は、パケット重複部262で複製されたパケット各々を無線通信網37で処理可能なパケット(External Network Packet:以下、外部パケットという。)に変換して無線通信部267S、267Rへ送信する機能を有している。無線通信部267S、267Rは、無線通信により、カプセル化部263から送信された複数の外部パケットを無線通信網37へ送信する機能を有している。なお、無線通信部267S、267Rの各々には、IPアドレス(Internet Protocol Address)が予め設定されている。 When transmitting a packet from the mobile unit 20 side to the cloud unit 30 side, the LAN communication unit 261 on the mobile unit 20 side transmits a packet (Internal Network Packet: hereinafter) indicating information to be processed in the mobile unit 20 transmitted from the VPC 22. The internal packet) is received from the mobile LAN 24 and transmitted to the packet duplication unit 262. The packet duplication unit 262 has a function of duplicating a predetermined number of packets transmitted from the LAN communication unit 261 and transmitting each duplicated packet to the encapsulation unit 263. The encapsulation unit 263 converts each packet duplicated by the packet duplication unit 262 into a packet (External Network Packet: hereinafter referred to as an external packet) that can be processed by the wireless communication network 37, and transmits the packet to the wireless communication units 267S, 267R. It has a function to do. The wireless communication units 267S and 267R have a function of transmitting a plurality of external packets transmitted from the encapsulation unit 263 to the wireless communication network 37 by wireless communication. An IP address (Internet Protocol Address) is set in advance in each of the wireless communication units 267S and 267R.
ここで、カプセル化部263においてカプセル化されるパケットについて説明する。 Here, the packet encapsulated by the encapsulation unit 263 will be described.
図3に、カプセル化部263においてカプセル化するパケットのパケットフォーマットの一例を示す。なお、第1実施形態では、パケットは、コネクションレスプロトコルに基づいてカプセル化される。また、第1実施形態では、カプセル化部263において、コネクションレスプロトコルの一例として、インターネットプロトコルスイート(Internet Protcol Suite)として一般的に用いられている通信プロトコルであるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)をベースとしたUDP(User Datagram Protocol)を用いた場合を説明する。 FIG. 3 shows an example of a packet format of a packet that is encapsulated by the encapsulation unit 263. In the first embodiment, the packet is encapsulated based on a connectionless protocol. In the first embodiment, the encapsulation unit 263 uses TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet), which is a communication protocol generally used as an Internet Protocol Suite as an example of a connectionless protocol. A case where UDP (User Datagram Protocol) based on Protocol is used will be described.
図3に示すように、移動体側LAN24から受け取るVPC22から送信された内部パケットは、移動体側LAN24を介して処理されるデータ(図3では、Payloadとして示される)及び狭域通信網用ヘッダとしてのIP(Internet Protocol)のフィールドを含んでいる。内部パケットのIPフィールドには、送信元IPアドレス(Src IP)としてVPC22のIPアドレスが設定される。カプセル化される外部パケットは、内部パケットに、UDP/IPにタイムスタンプ(Timestamp:図3ではTSとして示される)を付与した広域通信網用ヘッダとしてのヘッダが取り付けられる。このように、外部パケットは、カプセル化部263において、内部パケットにヘッダが付与されてカプセル化される。 As shown in FIG. 3, the internal packet transmitted from the VPC 22 received from the mobile LAN 24 is processed as data to be processed via the mobile LAN 24 (indicated as Payload in FIG. 3) and the header for the narrow area communication network. IP (Internet Protocol) field is included. In the IP field of the internal packet, the IP address of the VPC 22 is set as the source IP address (Src IP). The external packet to be encapsulated is attached with a header as a wide area communication network header in which a timestamp (Timestamp: shown as TS in FIG. 3) is given to the internal packet. As described above, the external packet is encapsulated by the encapsulation unit 263 with the header added to the internal packet.
このカプセル化される外部パケットのヘッダのIPフィールドには送信先IPアドレス(Dst IP)及び送信元IPアドレス(Src IP)が含まれる。このIPフィールドの送信先IPアドレス(Dst IP)にはクラウド部30側のSPR36のIPアドレスが設定され、また送信元IPアドレス(Src IP)には外部パケットを転送する無線LANアダプタのIPアドレスが設定される。また、UDPフィールドには、送信元ポート(Src Port)及び送信先ポート(Dst Port)が含まれる。UDPフィールドの送信元ポート(Src Port)にはVPR26でカプセル化パケットを処理する予め定めたポート番号(例えは、0xaaaa)が設定され、送信先ポート(Dst Port)にはSPR36でカプセル化パケットを処理する予め定めたポート番号(例えば、0xffff)が設定される。これらのIPアドレス及びポートの設定が、カプセル化部263で実行される。なお、ここでは、IPフィールドの送信先IPアドレス(Dst IP)として設定されるクラウド部30側のSPR36のIPアドレスは、予めカプセル化部263に設定されているものとする。 The IP field of the header of the encapsulated external packet includes a transmission destination IP address (Dst IP) and a transmission source IP address (Src IP). The IP address of the SPR 36 on the cloud unit 30 side is set to the destination IP address (Dst IP) of this IP field, and the IP address of the wireless LAN adapter that transfers external packets is set to the source IP address (Src IP). Is set. The UDP field includes a transmission source port (Src Port) and a transmission destination port (Dst Port). A predetermined port number (for example, 0xaaaa) for processing the encapsulated packet by the VPR 26 is set to the source port (Src Port) of the UDP field, and the encapsulated packet by the SPR 36 is set to the destination port (Dst Port). A predetermined port number (for example, 0xffff) to be processed is set. These IP address and port settings are executed by the encapsulation unit 263. Here, it is assumed that the IP address of the SPR 36 on the cloud unit 30 side set as the destination IP address (Dst IP) of the IP field is set in the encapsulation unit 263 in advance.
従って、VPC22から内部パケットが送信された場合には、VPR26では、LAN通信部261で内部パケットを受け取り、パケット重複部262で内部パケットが複数に複製され、カプセル化部363でUDP/IPにタイムスタンプTSを付け加えたヘッダが取り付けられる(カプセル化される)。そして、カプセル化された外部パケットは無線LANアダプタ各々からSPR36へ向けて送信される。 Therefore, when an internal packet is transmitted from the VPC 22, the VPR 26 receives the internal packet at the LAN communication unit 261, duplicates the internal packet at the packet duplicating unit 262, and times the UDP / IP at the encapsulation unit 363. A header with a stamp TS added is attached (encapsulated). The encapsulated external packet is transmitted from each wireless LAN adapter to the SPR 36.
なお、上記では、図2に示すVPR26のLAN通信部261は、狭域受信部の一例である。また、パケット重複部262は、複製部の一例である。カプセル化部263は、復帰部の一例である。無線アダプタとしての無線通信部267S、267Rは、広域送信部の一例である。 In the above description, the LAN communication unit 261 of the VPR 26 shown in FIG. 2 is an example of a narrow area reception unit. The packet duplication unit 262 is an example of a duplication unit. The encapsulation unit 263 is an example of a return unit. The wireless communication units 267S and 267R as wireless adapters are an example of a wide area transmission unit.
・SPR36
次、SPR36について、移動体20側から送信された外部パケットを受け取る際における機能を主として説明する。
・ SPR36
Next, regarding the SPR 36, the function when receiving an external packet transmitted from the mobile unit 20 side will be mainly described.
図2に示すように、クラウド部30側に設置されたSPR36は、LAN通信部361、パケット重複部362、カプセル化部363、WAN通信部364、IP更新部366、及びカプセル化除去部369を備えている。SPR36のWAN通信部364は、IP更新部366、及びカプセル化除去部369を介してLAN通信部361に接続されている。 As shown in FIG. 2, the SPR 36 installed on the cloud unit 30 side includes a LAN communication unit 361, a packet duplication unit 362, an encapsulation unit 363, a WAN communication unit 364, an IP update unit 366, and an encapsulation removal unit 369. I have. The WAN communication unit 364 of the SPR 36 is connected to the LAN communication unit 361 via the IP update unit 366 and the decapsulation removal unit 369.
WAN通信部364は、無線通信網37から送信された外部パケットを受信してIP更新部366へ送信する機能を有している。IP更新部366は、無線通信網37から送信された外部パケットをカプセル化除去部369へ送信する機能を有している。また、IP更新部366は、メモリ366Mを備えており、その外部パケットを送信する際に外部パケットに含まれる送信元IPアドレス等のデータを抽出してメモリ366Mにデータテーブルとして記録する機能を有している。カプセル化除去部369は、IP更新部366から送信された外部パケットから、ヘッダを削除することにより外部パケットに対するカプセル化を除去し、カプセル化が除去されたパケットをLAN通信部361へ送信する機能を有している。 The WAN communication unit 364 has a function of receiving an external packet transmitted from the wireless communication network 37 and transmitting it to the IP update unit 366. The IP update unit 366 has a function of transmitting an external packet transmitted from the wireless communication network 37 to the decapsulation removal unit 369. The IP update unit 366 includes a memory 366M, and has a function of extracting data such as a transmission source IP address included in the external packet when the external packet is transmitted, and recording the data in the memory 366M as a data table. doing. The decapsulation removal unit 369 has a function of removing the encapsulation of the external packet by deleting the header from the external packet transmitted from the IP update unit 366 and transmitting the decapsulated packet to the LAN communication unit 361. have.
ここで、IP更新部366で記録されるデータテーブルについて説明する。
SPR36のIP更新部366は、外部パケットにおける送信先IPアドレス(Dst IP)がSPR36のIPアドレスで送信先ポート(Dst Port)が所定ポート(例えば、0xffff)である場合に、受け取った外部パケットはVPR26でカプセル化されたパケットと判断して、外部パケットに含まれる移動体20側のデータを記録する。ここでは、移動体20側のデータの一例として、VPC22のIPアドレス(Internal Network PacketのSrc IP)とタイムスタンプTS(Timestamp)、及び無線LAN子機としての無線通信部267S、267Rの何れかのIPアドレス(External PacketのSrc IP)が挙げられる。
Here, the data table recorded by the IP update unit 366 will be described.
The IP update unit 366 of the SPR 36 receives the external packet when the destination IP address (Dst IP) in the external packet is the IP address of the SPR 36 and the destination port (Dst Port) is a predetermined port (for example, 0xffff). It is determined that the packet is encapsulated by the VPR 26, and data on the mobile unit 20 side included in the external packet is recorded. Here, as an example of data on the mobile unit 20 side, any of the IP address of the VPC 22 (Src IP of Internal Network Packet) and the time stamp TS (Timestamp), and the wireless communication units 267S and 267R as wireless LAN slave units IP address (External Packet Src IP).
以下の説明では、IP更新部366が、VPC22のIPアドレス(Src IP)とタイムスタンプTS(Timestamp)、及び無線LAN子機としての無線通信部267S、267Rの何れかのIPアドレス(外部パケットのSrc IP)を抽出し、データテーブルとして第1データテーブル42及び第2データテーブル44の2つのデータテーブルを構築してメモリ366Mに格納する場合を一例として説明する。 In the following description, the IP update unit 366 performs the IP address (Src IP) and time stamp TS (Timestamp) of the VPC 22 and the IP address of any one of the wireless communication units 267S and 267R as wireless LAN slave units (external packet A case will be described as an example in which two data tables of the first data table 42 and the second data table 44 are constructed and stored in the memory 366M as data tables.
図4に、第1データテーブル42の一例を示し、図5に、第2データテーブル44の一例を示す。 FIG. 4 shows an example of the first data table 42, and FIG. 5 shows an example of the second data table 44.
図4に示すように、第1データテーブル42はVPC22のIPアドレス(図4では、VPC IPと表記)をキーとし、タイムスタンプTS(図4では、Time Stampと表記)のキューをバリューとした辞書型データテーブル(IP-TS辞書)である。また、図5に示すように、第2のデータテーブル44はVPC22のIPアドレスをキーとしてVPC22が接続されるVPR26の複数の無線LANアダプタのIPアドレス(図5では、Wifi Adapter1、Wifi Adapter2と表記)をバリューとした辞書型データテーブル(IP-IP辞書)である。 As shown in FIG. 4, the first data table 42 uses the IP address of the VPC 22 (indicated as VPC IP in FIG. 4) as a key and the queue of the time stamp TS (indicated as Time Stamp in FIG. 4) as a value. It is a dictionary type data table (IP-TS dictionary). As shown in FIG. 5, the second data table 44 has IP addresses of a plurality of wireless LAN adapters of the VPR 26 to which the VPC 22 is connected using the IP address of the VPC 22 as a key (in FIG. 5, expressed as Wifi Adapter 1 and Wifi Adapter 2). ) Is a dictionary data table (IP-IP dictionary).
従って、図2に示すWAN通信部364で受信したパケットがカプセル化された外部パケットであった場合、IP更新部366は、外部パケットに含まれる送信元IPアドレス等のデータを抽出してデータテーブルとして記録してカプセル化除去部369へ送信する。カプセル化除去部369は、IP更新部366から送信された外部パケットから、ヘッダ削除により外部パケットのカプセル化を除去し、LAN通信部361へ送信する。 Therefore, when the packet received by the WAN communication unit 364 shown in FIG. 2 is an encapsulated external packet, the IP update unit 366 extracts data such as a source IP address included in the external packet and extracts the data table. Is recorded and transmitted to the decapsulation removal unit 369. The encapsulation removal unit 369 removes the encapsulation of the external packet from the external packet transmitted from the IP update unit 366 by deleting the header, and transmits it to the LAN communication unit 361.
なお、上記では、図2に示すSPR36のWAN通信部364は、広域受信部の一例である。また、IP更新部366は、記録制御部の一例であり、メモリ366M、第1データテーブル42及び第2データテーブル44は、記録部の一例である。カプセル化除去部369は、復帰部の一例である。LAN通信部361は、狭域送信部の一例である。 In the above description, the WAN communication unit 364 of the SPR 36 shown in FIG. 2 is an example of a wide area reception unit. The IP update unit 366 is an example of a recording control unit, and the memory 366M, the first data table 42, and the second data table 44 are examples of a recording unit. The encapsulation removal unit 369 is an example of a return unit. The LAN communication unit 361 is an example of a narrow area transmission unit.
(クラウド部30側から移動体20側へのパケット送信)
次に、クラウド部30側から移動体20側へパケット送信する場合を説明する。
(Packet transmission from the cloud unit 30 side to the mobile unit 20 side)
Next, a case where a packet is transmitted from the cloud unit 30 side to the mobile unit 20 side will be described.
・SPR36
まず、SPR36について、移動体20側へ外部パケットを送信する際における機能を主として説明する。
SPR36のLAN通信部361は、クラウド側LAN34接続され、かつパケット重複部362及びカプセル化部363を介してWAN通信部364に接続されている。また、カプセル化部363は、IP更新部366にも接続されている。また、WAN通信部364は、無線通信網37に接続されている。
・ SPR36
First, regarding the SPR 36, a function when transmitting an external packet to the mobile unit 20 side will be mainly described.
The LAN communication unit 361 of the SPR 36 is connected to the cloud side LAN 34 and is connected to the WAN communication unit 364 via the packet duplication unit 362 and the encapsulation unit 363. The encapsulation unit 363 is also connected to the IP update unit 366. The WAN communication unit 364 is connected to the wireless communication network 37.
SPR36のLAN通信部361は、VPR26のLAN通信部261と同様に、SPC32つまりクラウド31から送信されたパケットをクラウド側LAN34から受け取り、パケット重複部362へ送信する機能を有している。パケット重複部362は、VPR26のパケット重複部262と同様に、LAN通信部361から送信されたパケットを予め定めた個数だけ複製し、複製したパケット各々をカプセル化部363へ送信する機能を有している。なお、パケット重複部362は、IP更新部366にも接続されており、第2データテーブル44を参照し、送信先が複数の場合に、複数の送信先各々へパケットが送信されるように、複製することができる。 Similar to the LAN communication unit 261 of the VPR 26, the LAN communication unit 361 of the SPR 36 has a function of receiving a packet transmitted from the SPC 32, that is, the cloud 31 from the cloud side LAN 34 and transmitting it to the packet duplication unit 362. Similar to the packet duplication unit 262 of the VPR 26, the packet duplication unit 362 has a function of duplicating a predetermined number of packets transmitted from the LAN communication unit 361 and transmitting each duplicated packet to the encapsulation unit 363. ing. Note that the packet duplication unit 362 is also connected to the IP update unit 366 and refers to the second data table 44 so that when there are a plurality of transmission destinations, a packet is transmitted to each of the plurality of transmission destinations. Can be duplicated.
カプセル化部363は、VPR26のカプセル化部263と同様に、パケット重複部362で複製されたパケット各々を無線通信網37で処理可能な外部パケットにしてWAN通信部364へ送信する機能を有している。なお、SPR36のカプセル化部363は、IP更新部366に記録されたデータテーブルに基づいて、カプセル化を行う。詳細には、カプセル化する外部パケットの送信先アドレス(Dst IP)として、第2データテーブル44(IP-IP 辞書)に記録された無線通信部267S、267Rの複数のIPアドレスが設定される。WAN通信部364は、カプセル化部363から送信された複数の外部パケットを無線通信網37へ送信する機能を有している。 Similar to the encapsulation unit 263 of the VPR 26, the encapsulation unit 363 has a function of transmitting each packet copied by the packet duplication unit 362 as an external packet that can be processed by the wireless communication network 37 to the WAN communication unit 364. ing. Note that the encapsulation unit 363 of the SPR 36 performs the encapsulation based on the data table recorded in the IP update unit 366. Specifically, a plurality of IP addresses of the wireless communication units 267S and 267R recorded in the second data table 44 (IP-IP dictionary) are set as the transmission destination address (Dst IP) of the external packet to be encapsulated. The WAN communication unit 364 has a function of transmitting a plurality of external packets transmitted from the encapsulation unit 363 to the wireless communication network 37.
従って、SPR36は、クラウド31からパケットを受け取ると、パケット重複部362でパケットを複製し、各々カプセル化部363でカプセル化を行う。このカプセル化する外部パケットの送信先アドレス(Dst IP)には、第2データテーブル44(IP-IP 辞書)に記録された無線通信部267S、267Rの複数のIPアドレスを用いる。このようにすることで、VPR26の無線通信部267S、267R各々に外部パケットが送信されるので、外部パケットを取得(ダウンロード)する際の無線多重化を実現することができる。 Accordingly, when the SPR 36 receives a packet from the cloud 31, the packet duplication unit 362 duplicates the packet, and each encapsulation unit 363 performs encapsulation. As the transmission destination address (Dst IP) of the external packet to be encapsulated, a plurality of IP addresses of the wireless communication units 267S and 267R recorded in the second data table 44 (IP-IP dictionary) are used. In this way, since the external packet is transmitted to each of the wireless communication units 267S and 267R of the VPR 26, wireless multiplexing when acquiring (downloading) the external packet can be realized.
なお、上記では、図2に示すSPR36のLAN通信部361は、狭域受信部の一例である。また、パケット重複部362は、複製部の一例である。カプセル化部363は、復帰部の一例である。WAN通信部364は、広域送信部の一例である。 In the above description, the LAN communication unit 361 of the SPR 36 shown in FIG. 2 is an example of a narrow area receiving unit. The packet duplication unit 362 is an example of a duplication unit. The encapsulation unit 363 is an example of a return unit. The WAN communication unit 364 is an example of a wide area transmission unit.
・VPR26
次に、VPR26について、クラウド部30から移動体20側へパケットを送信する際における機能を主として、LAN通信部261、カプセル化除去部269、及び無線通信部267S、267Rを用いて説明する。
・ VPR26
Next, the VPR 26 will be described using mainly the LAN communication unit 261, the decapsulation removal unit 269, and the wireless communication units 267S and 267R, with regard to the function when transmitting a packet from the cloud unit 30 to the mobile unit 20 side.
VPR26の無線通信部267S、267R各々は、カプセル化除去部269を介して、LAN通信部261に接続されている。 Each of the wireless communication units 267S and 267R of the VPR 26 is connected to the LAN communication unit 261 via the decapsulation removal unit 269.
VPR26のカプセル化除去部269は、SPR36のカプセル化除去部と同様に、外部パケットから、ヘッダを削除することにより外部パケットに対するカプセル化を除去し、カプセル化が除去されたパケットをLAN通信部261へ送信する機能を有している。また、カプセル化除去部269は、外部パケットの送信先IPアドレス(Dst IP)がVPR26に含まれる無線通信部267S、267RのIPアドレスで、かつ送信先ポート(Dst Port)が所定ポート(例えば、0xaaaa)である場合に、カプセル化された外部パケットであると判定する機能を有している。 Similar to the encapsulation removal unit of SPR 36, the encapsulation removal unit 269 of the VPR 26 removes the encapsulation of the external packet by deleting the header from the external packet, and the LAN communication unit 261 removes the packet from which the encapsulation has been removed. It has a function to transmit to. In addition, the decapsulation unit 269 has an IP address of the wireless communication units 267S and 267R in which the destination IP address (Dst IP) of the external packet is included in the VPR 26, and the destination port (Dst Port) is a predetermined port (for example, 0xaaaa), it has a function of determining that it is an encapsulated external packet.
従って、VPR26のカプセル化除去部269では、無線通信部267S、267Rで受信した外部パケットが、送信先IPアドレス(Dst IP)がVPR26に含まれる無線通信部267S、267RのIPアドレスで、かつ送信先ポート(Dst Port)が所定ポート(例えば、0xaaaa)である場合に、ヘッダを除去することで、カプセル化を除去し、カプセル化が除去されたパケットをVPC22に送信する。 Accordingly, the decapsulation removal unit 269 of the VPR 26 transmits the external packet received by the wireless communication units 267S and 267R with the IP address of the wireless communication units 267S and 267R whose transmission destination IP address (Dst IP) is included in the VPR 26 and transmitted. When the destination port (Dst Port) is a predetermined port (for example, 0xaaaa), the header is removed to remove the encapsulation, and the packet from which the encapsulation has been removed is transmitted to the VPC 22.
なお、上記では、図2に示すVPR26の無線通信部267S、267Rは、広域受信部の一例である。また、カプセル化除去部269は、復帰部の一例である。LAN通信部261は、狭域送信部の一例である。 In the above description, the wireless communication units 267S and 267R of the VPR 26 shown in FIG. 2 are examples of a wide-area receiving unit. The encapsulation removal unit 269 is an example of a return unit. The LAN communication unit 261 is an example of a narrow area transmission unit.
このように、無線通信で同時に複数接続を実現できる。このため、移動体20側の複数の無線通信部の何れか1つでアクセスポイント(AP)を順次切り替えていくことによって、常に1つのの無線通信が確率できるのでハンドオーバによる通信遮断を回避することができる。 In this way, multiple connections can be realized simultaneously by wireless communication. For this reason, by sequentially switching one access point (AP) by any one of the plurality of wireless communication units on the mobile unit 20 side, one wireless communication can always be established, so that communication interruption due to handover can be avoided. Can do.
第1実施形態に係る無線通信システム10に含まれる移動体20に設置されたVPR26、及びクラウド部30に設置されたSPR36の各々は、構成する各構成要素を、上記説明した各機能を有する電子回路等のハードウェアにより構築してもよく、構成する各構成要素の少なくとも一部を、コンピュータにより当該機能を実現するように構築してもよい。 Each of the VPR 26 installed in the mobile unit 20 and the SPR 36 installed in the cloud unit 30 included in the wireless communication system 10 according to the first embodiment is an electronic device having each function described above. It may be constructed by hardware such as a circuit, or at least a part of each constituent element may be constructed so as to realize the function by a computer.
図6には、VPR26を、コンピュータにより実現する構成の一例が示されている。
図6に示すように、VPR26として動作するコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)52、RAM(Random Access Memory)54、およびROM(Read Only Memory)56を備えたコンピュータ本体50を含んで構成されている。ROM56は、上記説明した各機能を実現するための移動体側通信制御プログラム56Pを含んでいる。コンピュータ本体50は、入出力インタフェース(I/O)58を備えており、CPU52、RAM54、ROM56、及びI/O58は各々コマンド及びデータを授受可能にバス59を介して接続されている。また、I/O58には、無線通信部267S、267R、不揮発性メモリ57、及び移動体側LAN24が接続されている。
FIG. 6 shows an example of a configuration in which the VPR 26 is realized by a computer.
As shown in FIG. 6, the computer that operates as the VPR 26 includes a computer main body 50 including a CPU (Central Processing Unit) 52, a RAM (Random Access Memory) 54, and a ROM (Read Only Memory) 56. Yes. The ROM 56 includes a mobile communication control program 56P for realizing the functions described above. The computer main body 50 includes an input / output interface (I / O) 58, and the CPU 52, RAM 54, ROM 56, and I / O 58 are connected via a bus 59 so that commands and data can be exchanged. The I / O 58 is connected to the wireless communication units 267S, 267R, the nonvolatile memory 57, and the mobile-side LAN 24.
コンピュータ本体50は、移動体側通信制御プログラム56PがROM56から読み出されてRAM54に展開され、RAM54に展開された移動体側通信制御プログラム56PがCPU52によって実行されることで、図1及び図2に示すVPR26として動作する。なお、移動体側通信制御プログラム56Pは、図2に示すVPR26のLAN通信部261、パケット重複部262、カプセル化部263、及びカプセル化除去部269の各機能を実現するためのプロセスを含む。 In the computer main body 50, the mobile communication control program 56P is read from the ROM 56 and expanded in the RAM 54, and the mobile communication control program 56P expanded in the RAM 54 is executed by the CPU 52. Operates as VPR26. The mobile communication control program 56P includes processes for realizing the functions of the LAN communication unit 261, the packet duplication unit 262, the encapsulation unit 263, and the encapsulation removal unit 269 of the VPR 26 shown in FIG.
また、図7には、SPR36を、コンピュータにより実現する構成の一例が示されている。
図7に示すように、SPR36として動作するコンピュータは、CPU62、RAM64、およびROM66を備えたコンピュータ本体60を含んで構成されている。ROM66は、上記説明した各機能を実現するためのクラウド側通信制御プログラム66Pを含んでいる。コンピュータ本体60は、入出力インタフェース(I/O)68を備えており、CPU62、RAM64、ROM66、及びI/O68は各々コマンド及びデータを授受可能にバス69を介して接続されている。また、I/O68には、WAN通信部364、不揮発性メモリ67、及びクラウド側LAN34が接続されている。
FIG. 7 shows an example of a configuration in which the SPR 36 is realized by a computer.
As shown in FIG. 7, the computer that operates as the SPR 36 includes a computer main body 60 that includes a CPU 62, a RAM 64, and a ROM 66. The ROM 66 includes a cloud side communication control program 66P for realizing the functions described above. The computer main body 60 includes an input / output interface (I / O) 68, and the CPU 62, RAM 64, ROM 66, and I / O 68 are connected via a bus 69 so as to be able to exchange commands and data. In addition, a WAN communication unit 364, a nonvolatile memory 67, and a cloud side LAN 34 are connected to the I / O 68.
コンピュータ本体60は、クラウド側通信制御プログラム66PがROM66から読み出されてRAM64に展開され、RAM64に展開されたクラウド側通信制御プログラム66PがCPU62によって実行されることで、図1及び図2に示すSPR36として動作する。なお、クラウド側通信制御プログラム66Pは、図2に示すSPR36のLAN通信部361、パケット重複部362、カプセル化部363、IP更新部366、及びカプセル化除去部369の各機能を実現するためのプロセスを含む。 In the computer main body 60, the cloud side communication control program 66P is read from the ROM 66 and expanded in the RAM 64, and the cloud side communication control program 66P expanded in the RAM 64 is executed by the CPU 62. It operates as SPR36. The cloud-side communication control program 66P is used to implement the functions of the LAN communication unit 361, the packet duplication unit 362, the encapsulation unit 363, the IP update unit 366, and the decapsulation removal unit 369 of the SPR 36 shown in FIG. Includes processes.
図8には、コンピュータにより実現したVPR26における処理の流れの一例が示されている。 FIG. 8 shows an example of a processing flow in the VPR 26 realized by a computer.
まず、移動体20側からクラウド部30側へパケット送信する場合の処理について説明する。 First, a process when transmitting a packet from the mobile 20 side to the cloud unit 30 side will be described.
コンピュータ本体50では、ステップS100で、パケットの送受信判定を実行する。パケットの送受信判定は、例えば、無線通信部267S、267Rから外部パケットを受け取ったか、移動体側LAN24から内部パケットを受け取ったかによって判定することができる。移動体側LAN24から内部パケットを受け取った場合には、パケットの送信と判定する。一方、無線通信部267S、267Rから外部パケットを受け取った場合には、パケットの受信と判定する。次のステップS110では、ステップS100の判定結果が送信か否かを判断し、送信の場合には、肯定判断され、ステップS112へ処理を移行する。一方、受信の場合には、ステップS110で否定判断され、ステップS120へ処理を移行する。
ステップS112では、移動体側LAN24から受け取った内部パケットが一時的に記憶され、次のステップS114で、一時的に記憶された内部パケットが予め定めた個数だけ複製される。次のステップS116では、外部パケットとして、複製された複数の内部パケット各々にヘッダが付与されてカプセル化される。次のステップ118では、カプセル化された複数の外部パケットが無線通信部267S、267Rへ出力される。これによって、無線通信部267S、267Rから外部パケットが送信される。次に、ステップS130では、電源遮断等による終了指示がなされたかを判断し、否定判断された場合には、ステップS100へ処理を戻す。ステップS130で肯定判断された場合には、本処理ルーチンを終了する。
In the computer main body 50, packet transmission / reception determination is executed in step S100. The packet transmission / reception determination can be made based on, for example, whether an external packet is received from the wireless communication units 267S, 267R or an internal packet is received from the mobile LAN 24. When an internal packet is received from the mobile LAN 24, it is determined that the packet is transmitted. On the other hand, when an external packet is received from the wireless communication units 267S and 267R, it is determined that the packet is received. In the next step S110, it is determined whether or not the determination result in step S100 is transmission. In the case of transmission, an affirmative determination is made, and the process proceeds to step S112. On the other hand, in the case of reception, a negative determination is made in step S110, and the process proceeds to step S120.
In step S112, the internal packet received from the mobile LAN 24 is temporarily stored, and in the next step S114, a predetermined number of internal packets are duplicated. In the next step S116, a header is added to each of the plurality of duplicated internal packets as an external packet and encapsulated. In the next step 118, a plurality of encapsulated external packets are output to the wireless communication units 267S, 267R. As a result, the external packet is transmitted from the wireless communication units 267S and 267R. Next, in step S130, it is determined whether an end instruction has been issued due to power-off or the like. If a negative determination is made, the process returns to step S100. If an affirmative determination is made in step S130, this processing routine is terminated.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS112の処理は、VPR26のLAN通信部261の機能に対応する。また、ステップS114の処理は、VPR26のパケット重複部262の機能に対応する。さらに、ステップS116の処理は、VPR26のカプセル化部263の機能に対応する。さらにまた、ステップS118の処理は、VPR26の無線通信部267S、267Rへ出力される外部パケット出力機能に対応する。 Note that the processing in step S <b> 112 executed in the computer main body 50 corresponds to the function of the LAN communication unit 261 of the VPR 26. Further, the processing in step S114 corresponds to the function of the packet duplication unit 262 of the VPR 26. Furthermore, the processing in step S116 corresponds to the function of the encapsulation unit 263 of the VPR 26. Furthermore, the process of step S118 corresponds to an external packet output function output to the wireless communication units 267S and 267R of the VPR 26.
コンピュータ本体50の処理により、無線通信部267S、267Rから送信された外部パケットは、無線通信網37を介してSPR36で受け取られる。 The external packet transmitted from the wireless communication units 267S and 267R by the processing of the computer main body 50 is received by the SPR 36 via the wireless communication network 37.
図9には、コンピュータにより実現したSPR36における処理の流れの一例が示されている。 FIG. 9 shows an example of the flow of processing in the SPR 36 realized by a computer.
コンピュータ本体60では、ステップS200で、パケットの送受信判定を実行する。パケットの送受信判定は、例えば、WAN通信部364から外部パケットを受け取ったか、クラウド側LAN34から内部パケットを受け取ったかによって判定することができる。クラウド側LAN34から内部パケットを受け取った場合には、パケットの送信と判定する。一方、WAN通信部364から外部パケットを受け取った場合には、パケットの受信と判定する。次のステップS210では、ステップS200の判定結果が送信か否かを判断し、送信の場合には、肯定判断され、ステップS212へ処理を移行する。一方、受信の場合には、ステップS210で否定判断され、ステップS220へ処理を移行する。 In the computer main body 60, the packet transmission / reception determination is executed in step S200. The packet transmission / reception determination can be made based on, for example, whether an external packet is received from the WAN communication unit 364 or an internal packet is received from the cloud side LAN 34. When an internal packet is received from the cloud side LAN 34, it is determined that the packet is transmitted. On the other hand, when an external packet is received from the WAN communication unit 364, it is determined that the packet is received. In the next step S210, it is determined whether or not the determination result in step S200 is transmission. In the case of transmission, an affirmative determination is made, and the process proceeds to step S212. On the other hand, in the case of reception, a negative determination is made in step S210, and the process proceeds to step S220.
ここでは、移動体側から送信された外部パケットを受け取った受信判定の場合について説明する。
ステップS220では、WAN通信部364で受け取った外部パケットが一時的に記憶され、その外部パケットがカプセル化されたパケットか否かが判断される。この外部パケットがカプセル化されたパケットか否かの判断は、上述の通り、外部パケットにおける送信先IP(Dst IP)がSPR36のIPアドレスで、かつ送信先ポート(Dst Port)が所定ポート(例えば、0xffff)である場合に、VPR26でカプセル化されたパケットであると判断できる。
Here, a case of reception determination in which an external packet transmitted from the mobile body side is received will be described.
In step S220, the external packet received by the WAN communication unit 364 is temporarily stored, and it is determined whether or not the external packet is an encapsulated packet. As described above, the determination as to whether or not this external packet is an encapsulated packet is made by determining that the destination IP (Dst IP) in the external packet is the IP address of the SPR 36 and the destination port (Dst Port) is a predetermined port (for example, , 0xffff), it can be determined that the packet is encapsulated by VPR26.
ステップS221で肯定判断された場合には、ステップS222へ処理が移行される。ステップS222では、外部パケットに含まれる送信元IPアドレス等のデータを抽出してデータテーブル(第1データテーブル42及び第2データテーブル44)が記録される。次のステップS226では、カプセル化された外部パケットからヘッダを取り除く処理が実行され、次のステップS228で、カプセル化が除去された内部パケットがクラウド側LAN34へ出力される。一方、ステップS221で否定判断された場合には、通常のUDPによる処理によって、ステップS228で内部パケットが出力される。次に、ステップS230では、電源遮断等による終了指示がなされたかを判断し、否定判断された場合には、ステップS200へ処理を戻す。ステップS230で肯定判断された場合には、本処理ルーチンを終了する。 If a positive determination is made in step S221, the process proceeds to step S222. In step S222, data such as the source IP address included in the external packet is extracted, and data tables (first data table 42 and second data table 44) are recorded. In the next step S226, processing for removing the header from the encapsulated external packet is executed, and in the next step S228, the decapsulated internal packet is output to the cloud side LAN 34. On the other hand, if a negative determination is made in step S221, an internal packet is output in step S228 by normal UDP processing. Next, in step S230, it is determined whether an end instruction has been issued due to power-off or the like. If a negative determination is made, the process returns to step S200. If an affirmative determination is made in step S230, the processing routine ends.
なお、コンピュータ本体60で実行されるステップS222の処理は、SPR36のIP更新部366の機能に対応する。また、ステップS226の処理は、SPR36のカプセル化除去部369の機能に対応する。さらに、ステップS228の処理は、SPR36のLAN通信部361の機能に対応する。 Note that the process of step S222 executed by the computer main body 60 corresponds to the function of the IP update unit 366 of the SPR 36. Also, the processing in step S226 corresponds to the function of the decapsulation removal unit 369 of SPR36. Further, the process of step S228 corresponds to the function of the LAN communication unit 361 of the SPR 36.
次、クラウド部30側から移動体20側へパケット送信する場合の処理について説明する。 Next, processing when a packet is transmitted from the cloud unit 30 side to the mobile unit 20 side will be described.
図9に示すように、クラウド部30側から移動体20側へパケット送信する場合、SPR36として動作するコンピュータ本体60では、ステップS210で、肯定判断され、ステップS212へ処理が移行される。 As shown in FIG. 9, when a packet is transmitted from the cloud unit 30 side to the mobile unit 20 side, the computer main body 60 operating as the SPR 36 makes an affirmative determination in step S210, and the process proceeds to step S212.
ステップS212では、クラウド側LAN34から受け取った内部パケットが一時的に記憶され、次のステップS214で、一時的に記憶された内部パケットが予め定めた個数だけ複製される。次のステップS216では、外部パケットとして、複製された複数の内部パケット各々にヘッダが付与されてカプセル化される。なお、カプセル化される外部パケットは、予め記録されたデータテーブルに基づいて、カプセル化が行われる。つまり、上述のように、カプセル化する外部パケットの送信先アドレス(Dst IP)として、第2データテーブル44(IP-IP 辞書)に記録された無線通信部267S、267Rの複数のIPアドレスが設定される。次のステップ218では、カプセル化された複数の外部パケットがWAN通信部364へ出力される。これによって、WAN通信部364から外部パケットが送信される。 In step S212, the internal packet received from the cloud side LAN 34 is temporarily stored, and in the next step S214, a predetermined number of internal packets are temporarily copied. In the next step S216, a header is added to each of the plurality of duplicated internal packets and encapsulated as external packets. The external packet to be encapsulated is encapsulated based on a pre-recorded data table. That is, as described above, a plurality of IP addresses of the wireless communication units 267S and 267R recorded in the second data table 44 (IP-IP dictionary) are set as the destination address (Dst IP) of the external packet to be encapsulated. Is done. In the next step 218, the encapsulated external packets are output to the WAN communication unit 364. As a result, the external packet is transmitted from the WAN communication unit 364.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS212の処理は、SPR36のLAN通信部361の機能に対応する。また、ステップS214の処理は、SPR36のパケット重複部362の機能に対応する。さらに、ステップS216の処理は、SPR36のカプセル化部363の機能に対応する。さらにまた、ステップS218の処理は、SPR36のWAN通信部364へ出力される外部パケット出力機能に対応する。 Note that the processing in step S212 executed by the computer main body 50 corresponds to the function of the LAN communication unit 361 of the SPR 36. Further, the processing in step S214 corresponds to the function of the packet duplication unit 362 in SPR36. Furthermore, the process of step S216 corresponds to the function of the encapsulation unit 363 of the SPR 36. Furthermore, the process of step S218 corresponds to the external packet output function output to the WAN communication unit 364 of the SPR 36.
コンピュータ本体60の処理により、WAN通信部364から送信された外部パケットは、無線通信網37を介してVPR26で受け取られる。 The external packet transmitted from the WAN communication unit 364 by the processing of the computer main body 60 is received by the VPR 26 via the wireless communication network 37.
図8に示すように、クラウド部30側から移動体20側へパケット送信された場合、VPR26として動作するコンピュータ本体50では、ステップS110で、否定判断され、ステップS120へ処理が移行される。 As shown in FIG. 8, when a packet is transmitted from the cloud unit 30 side to the mobile unit 20 side, the computer body 50 operating as the VPR 26 makes a negative determination in step S110, and the process proceeds to step S120.
ステップS120では、無線通信部267S、267Rで受け取った外部パケットが一時的に記憶され、その外部パケットがカプセル化されたパケットか否かが判断される。この外部パケットがカプセル化されたパケットか否かの判断は、上述の通り、外部パケットにおける送信先IP(Dst IP)が無線通信部267S、267RのIPアドレスで、かつ送信先ポート(Dst Port)が所定ポート(例えば、0xffff)である場合に、SPR36でカプセル化されたパケットであると判断できる。 In step S120, the external packet received by the wireless communication units 267S, 267R is temporarily stored, and it is determined whether the external packet is an encapsulated packet. As described above, whether or not the external packet is an encapsulated packet is determined by determining that the destination IP (Dst IP) in the external packet is the IP address of the wireless communication units 267S and 267R and the destination port (Dst Port). Is a predetermined port (for example, 0xffff), it can be determined that the packet is encapsulated in SPR36.
ステップS122で肯定判断された場合には、ステップS126へ処理が移行される。ステップS126では、カプセル化された外部パケットからヘッダを取り除く処理が実行され、次のステップS128で、カプセル化が除去された内部パケットが移動体側LAN24へ出力される。一方、ステップS122で否定判断された場合には、通常のUDPによる処理によって、ステップS128で内部パケットが出力される。 If a positive determination is made in step S122, the process proceeds to step S126. In step S126, processing for removing the header from the encapsulated external packet is executed, and in the next step S128, the internal packet from which encapsulation has been removed is output to the mobile LAN 24. On the other hand, if a negative determination is made in step S122, an internal packet is output in step S128 by normal UDP processing.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS126の処理は、VPR26のカプセル化除去部269の機能に対応する。また、ステップS128の処理は、VPR26のLAN通信部261の機能に対応する。 Note that the processing of step S126 executed by the computer main body 50 corresponds to the function of the decapsulation removal unit 269 of the VPR 26. Further, the processing in step S128 corresponds to the function of the LAN communication unit 261 of the VPR 26.
このように、第1実施形態の無線通信システムによれば、コネクションレスプロトコルに基づいてカプセル化、詳細にはUDPによりカプセル化された外部パケットにより移動体20とクラウド部30との間でデータ授受するので、移動体20のネットワーク及びクラウド部30のネットワークに特別な変更を加えることなく、パケットを送受信することができる。また、第1実施形態では、複製された複数のパケットを用いているので、無線多重化を実現することができる。 As described above, according to the wireless communication system of the first embodiment, data is exchanged between the mobile unit 20 and the cloud unit 30 by the external packet encapsulated based on the connectionless protocol, more specifically, by the external packet encapsulated by UDP. Therefore, it is possible to transmit and receive packets without making any special changes to the network of the mobile unit 20 and the network of the cloud unit 30. In the first embodiment, since a plurality of duplicated packets are used, wireless multiplexing can be realized.
[第2実施形態]
次、第2実施形態を説明する。第1実施形態では、複製された複数のパケットが移動体側LAN24またはクラウド側LAN34に出力されて、パケットが冗長的になる場合がある。そこで、第2実施形態では、パケットが冗長的になることを抑制する。なお、第2実施形態は、第1実施形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下相違点を説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, a plurality of duplicated packets may be output to the mobile-side LAN 24 or the cloud-side LAN 34, and the packets may become redundant. Therefore, in the second embodiment, the packet is prevented from becoming redundant. Since the second embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and differences will be described below.
図10に、第2実施形態に係る、移動体20に設置されたVPR26、及びクラウド部30に設置されたSPR36の各構成の一例を示す。図10に示すVPR26は、図2に示すVPR26における無線通信部267S、267R、及びカプセル化除去部269の間に、重複パケット除去部268を設けたものである。また、図10に示すSPR36は、図2に示すSPR36におけるIP更新部366及びカプセル化除去部369の間に、重複パケット除去部368を設けたものである。 FIG. 10 shows an example of each configuration of the VPR 26 installed in the moving body 20 and the SPR 36 installed in the cloud unit 30 according to the second embodiment. The VPR 26 illustrated in FIG. 10 is obtained by providing a duplicate packet removing unit 268 between the wireless communication units 267S and 267R and the encapsulation removing unit 269 in the VPR 26 illustrated in FIG. 10 is obtained by providing a duplicate packet removal unit 368 between the IP update unit 366 and the encapsulation removal unit 369 in the SPR 36 shown in FIG.
図10に示すように、移動体20に設置されたVPR26は、重複パケット除去部268を備えている。VPR26の重複パケット除去部268は、受信された外部パケットを一時的に記憶するメモリ268Mを含んでいる。重複パケット除去部268は、既に受信された外部パケットと同じ内容の外部パケットを削除する機能を有している。詳細には、重複パケット除去部268は、外部パケットに含まれる送信元IPアドレス、送信先IPアドレス及びタイムスタンプTSをメモリ268Mに一時的に記憶しておき、記憶された外部パケットの内容(例えば、送信元IPアドレス、送信先IPアドレス及びタイムスタンプTS)と、受信された外部パケットの内容とを比較する。そして、重複パケット除去部268は、受信された外部パケットの内容と同じ内容の外部パケットがメモリ268Mに記憶されている場合、受信された外部パケットを削除する。これによって、移動体20側で、パケットが冗長的になることを抑制することができる。なお、送信元IPアドレス、送信先IPアドレス及びタイムスタンプTSにチェックサムを加えてもよい。 As shown in FIG. 10, the VPR 26 installed in the moving body 20 includes a duplicate packet removal unit 268. The duplicate packet removal unit 268 of the VPR 26 includes a memory 268M that temporarily stores the received external packet. The duplicate packet removal unit 268 has a function of deleting an external packet having the same content as an already received external packet. Specifically, the duplicate packet removal unit 268 temporarily stores the transmission source IP address, transmission destination IP address, and time stamp TS included in the external packet in the memory 268M, and stores the contents of the stored external packet (for example, , The source IP address, the destination IP address, and the time stamp TS) and the contents of the received external packet. Then, when an external packet having the same content as the received external packet is stored in the memory 268M, the duplicate packet removing unit 268 deletes the received external packet. Thereby, it is possible to suppress the packet from becoming redundant on the mobile unit 20 side. Note that a checksum may be added to the source IP address, destination IP address, and time stamp TS.
また、クラウド部30に設置されたSPR36も、重複パケット除去部368を備えている。重複パケット除去部368は、重複パケット除去部268と同様に、パケットが複数受信された場合に、既に受信された外部パケットと同じ外部パケットを削除する機能を有している。詳細には、重複パケット除去部368は、第1データテーブル42及び第2データテーブル44を参照し、記録されている送信元IPアドレス、送信先IPアドレス及びタイムスタンプTSと同じ外部パケットがWAN通信部364で受信されて入力された場合に、その同じ外部パケットを削除する。これによって、クラウド部30側で、パケットが冗長的になることを抑制することができる。なお、送信元IPアドレス、送信先IPアドレス及びタイムスタンプTSにチェックサムを加えてもよい。 The SPR 36 installed in the cloud unit 30 also includes a duplicate packet removal unit 368. Similar to the duplicate packet removing unit 268, the duplicate packet removing unit 368 has a function of deleting the same external packet as the already received external packet when a plurality of packets are received. Specifically, the duplicate packet removal unit 368 refers to the first data table 42 and the second data table 44, and the external packet that is the same as the recorded transmission source IP address, transmission destination IP address, and time stamp TS is WAN communication. When it is received and input by the unit 364, the same external packet is deleted. Thereby, it is possible to suppress the packet from becoming redundant on the cloud unit 30 side. Note that a checksum may be added to the source IP address, destination IP address, and time stamp TS.
なお、上記では、図10に示すSPR36の重複パケット除去部368、及びVPR26の重複パケット除去部268は、削除部の一例である。 In the above description, the duplicate packet removal unit 368 of the SPR 36 and the duplicate packet removal unit 268 of the VPR 26 illustrated in FIG. 10 are examples of the deletion unit.
図11には、第2実施形態に係るVPR26をコンピュータにより実現した場合における処理の流れの一例が示されている。図11に示す処理の流れは、図8に示す処理の流れにおけるステップS122で肯定判断された場合で、かつステップS126でカプセル化除去処理が実行される前に、ステップS124に示す重複パケット除去処理を追加したものである。 FIG. 11 shows an example of the flow of processing when the VPR 26 according to the second embodiment is realized by a computer. The process flow shown in FIG. 11 is the case where an affirmative determination is made in step S122 in the process flow shown in FIG. 8, and before the decapsulation process is executed in step S126, the duplicate packet removal process shown in step S124. Is added.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS124の処理は、VPR26の重複パケット除去部268の機能に対応する。 Note that the processing of step S124 executed by the computer main body 50 corresponds to the function of the duplicate packet removal unit 268 of the VPR 26.
図12には、第2実施形態に係るSPR36をコンピュータにより実現した場合における処理の流れの一例が示されている。図12に示す処理の流れは、図9に示す処理の流れにおけるステップS222とステップS226との間に、ステップS224に示す重複パケット除去処理を追加したものである。 FIG. 12 shows an example of the flow of processing when the SPR 36 according to the second embodiment is realized by a computer. The process flow shown in FIG. 12 is obtained by adding the duplicate packet removal process shown in step S224 between step S222 and step S226 in the process flow shown in FIG.
なお、コンピュータ本体60で実行されるステップS224の処理は、SPR36の重複パケット除去部368の機能に対応する。 Note that the processing of step S224 executed by the computer main body 60 corresponds to the function of the duplicate packet removal unit 368 of the SPR 36.
従って、移動体20からクラウド部30へ同じ外部パケットが複数送信された場合、送信されてきた外部パケットのVPC22のIPアドレスとタイムスタンプTSが既に第1データテーブル42に記録されていると、VPR26で複製された外部パケットが重複して送信されたと判断し、その外部パケットが削除される。また、クラウド部30から移動体20へ同じ外部パケットが複数送信された場合も同様に、同じ外部パケットは削除される。 Accordingly, when a plurality of the same external packets are transmitted from the mobile unit 20 to the cloud unit 30, if the IP address of the VPC 22 and the time stamp TS of the transmitted external packet are already recorded in the first data table 42, the VPR 26 It is determined that the duplicated external packet has been transmitted, and the external packet is deleted. Similarly, when a plurality of the same external packets are transmitted from the cloud unit 30 to the mobile unit 20, the same external packet is deleted.
このように、第2実施形態の無線通信システムによれば、外部パケットが複数送信された場合、既に受信された外部パケットと同じ外部パケットは削除されるので、無線多重化を実現した場合であっても、移動体20側及びクラウド部30側の少なくとも一方で、パケットが冗長的になることを抑制することができる。 Thus, according to the wireless communication system of the second embodiment, when a plurality of external packets are transmitted, the same external packet as the external packet that has already been received is deleted. However, it is possible to suppress the packet from becoming redundant on at least one of the mobile unit 20 side and the cloud unit 30 side.
[第3実施形態]
次、第3実施形態を説明する。第3実施形態は、無線通信網37におけるアクセスポイント(AP)38、39の電波強度が所定強度以上である場合に、移動体20側のVPR26における無線通信部267S、267R(無線アダプタ)の各々が最適なアクセスポイントを決定するものである。なお、第3実施形態は、第2実施形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下相違点を説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, each of the wireless communication units 267S and 267R (wireless adapters) in the VPR 26 on the mobile unit 20 side when the radio wave strength of the access points (AP) 38 and 39 in the wireless communication network 37 is equal to or higher than a predetermined strength. Determines the optimal access point. Since the third embodiment has substantially the same configuration as that of the second embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and differences will be described below.
図13に、第3実施形態に係る、移動体20に設置されたVPR26、及びクラウド部30に設置されたSPR36の各構成の一例を示す。図13に示すVPR26は、図2に示すVPR26における無線通信部267S、267Rの各々に接続された電波強度取得部266Aを設けたものである。なお、図13に示すSPR36は、図10に示すSPR36と同様のため、説明を省略する。 FIG. 13 shows an example of each configuration of the VPR 26 installed in the moving body 20 and the SPR 36 installed in the cloud unit 30 according to the third embodiment. The VPR 26 shown in FIG. 13 is provided with a radio field intensity acquisition unit 266A connected to each of the wireless communication units 267S and 267R in the VPR 26 shown in FIG. The SPR 36 shown in FIG. 13 is the same as the SPR 36 shown in FIG.
図13に示すように、移動体20に設置されたVPR26は、電波強度取得部266Aを備えている。電波強度取得部266Aは、無線通信部267S、267Rの各々から無線通信網37におけるアクセスポイント(AP)38、39の電波強度を検出し、取得する機能を有している。また、電波強度取得部266Aは、取得した電波強度に基づいて、例えば電波強度が最大のアクセスポイントを接続するアクセスポイントに決定する機能を有している。無線通信部267S、267Rの各々は、決定されたアクセスポイントに接続する機能を有している。これによって、移動体20側で、無線通信網37における最適なアクセスポイントに接続することができる。 As shown in FIG. 13, the VPR 26 installed in the moving body 20 includes a radio wave intensity acquisition unit 266A. The radio wave intensity acquisition unit 266A has a function of detecting and acquiring the radio wave intensity of the access points (AP) 38 and 39 in the radio communication network 37 from each of the radio communication units 267S and 267R. In addition, the radio field intensity acquisition unit 266A has a function of determining an access point to connect an access point having the maximum radio field intensity, for example, based on the acquired radio field intensity. Each of the wireless communication units 267S and 267R has a function of connecting to the determined access point. Thereby, it is possible to connect to the optimum access point in the wireless communication network 37 on the mobile unit 20 side.
図14には、第3実施形態に係るVPR26をコンピュータにより実現した場合における処理の流れの一例が示されている。図14に示す処理の流れは、図11に示す処理の流れにおけるステップS100で送受信判定処理が実行される前に、ステップS92に示す電波強度取得処理、及びステップS94に示す接続先決定処理を追加したものである。 FIG. 14 shows an example of the flow of processing when the VPR 26 according to the third embodiment is realized by a computer. The processing flow shown in FIG. 14 adds the radio wave intensity acquisition processing shown in step S92 and the connection destination determination processing shown in step S94 before the transmission / reception determination processing is executed in step S100 in the processing flow shown in FIG. It is a thing.
図14に示すように、移動体20側からクラウド部30側へパケット送信する場合、コンピュータ本体50では、ステップS100で、パケットの送受信判定を実行する前に、ステップS92で、アクセスポイントの電波強度を取得する。次に、ステップS94で、取得した電波強度に基づいて、例えば電波強度が最大のアクセスポイントを接続するアクセスポイントが決定される。無線通信部267S、267Rの各々では、ステップS94で決定されたアクセスポイントへの接続が実行される。 As shown in FIG. 14, when transmitting a packet from the mobile unit 20 side to the cloud unit 30 side, the computer main body 50 receives the radio wave intensity of the access point in step S92 before executing the packet transmission / reception determination in step S100. To get. Next, in step S94, based on the acquired radio field intensity, for example, an access point that connects an access point with the maximum radio field intensity is determined. In each of the wireless communication units 267S and 267R, connection to the access point determined in step S94 is executed.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS92及びステップS94の処理は、VPR26の電波強度取得部266Aの機能に対応する。 Note that the processing of step S92 and step S94 executed by the computer main body 50 corresponds to the function of the radio wave intensity acquisition unit 266A of the VPR 26.
このように、第3実施形態の無線通信システムによれば、接続可能なアクセスポイントが複数存在する場合(電波強度が所定強度以上である場合)であっても、アクセスポイントの電波強度から最適なアクセスポイントを決定することができる。 As described above, according to the wireless communication system of the third embodiment, even when there are a plurality of connectable access points (when the radio wave intensity is equal to or higher than a predetermined intensity), the optimum radio wave intensity from the access point is determined. An access point can be determined.
[第4実施形態]
次、第4実施形態を説明する。
電波強度が略同じ複数のアクセスポイントが検出された場合、その何れのアクセスポイントに対しても接続が可能であるが、電波強度が略同じ複数のアクセスポイント間で、相対的に電波強度が変動した場合、複数のアクセスポイント間で頻繁に接続が切り替わることになる。そこで、第4実施形態は、移動体の位置履歴(ログ)及びアクセスポイントの電波強度を用いて、接続するのに最適なアクセスポイントを決定するものである。なお、第4実施形態は、第3実施形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下相違点を説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.
If multiple access points with approximately the same radio field strength are detected, connection to any of those access points is possible, but the radio field strength varies relatively between multiple access points with approximately the same radio field intensity. In this case, the connection is frequently switched between a plurality of access points. Therefore, in the fourth embodiment, an access point optimum for connection is determined using the position history (log) of the moving object and the radio wave intensity of the access point. Since the fourth embodiment has substantially the same configuration as the third embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and differences will be described below.
図15に、第4実施形態に係る、移動体20に設置されたVPR26、及びクラウド部30に設置されたSPR36の各構成の一例を示す。図15に示すVPR26は、図13に示すVPR26における電波強度取得部266Aに加えて、ログ解析部265、及び位置情報取得部266Bを設けたものである。なお、図15に示すSPR36は、図13に示すSPR36と同様のため、説明を省略する。 FIG. 15 illustrates an example of each configuration of the VPR 26 installed in the moving body 20 and the SPR 36 installed in the cloud unit 30 according to the fourth embodiment. A VPR 26 shown in FIG. 15 is provided with a log analysis unit 265 and a position information acquisition unit 266B in addition to the radio wave intensity acquisition unit 266A in the VPR 26 shown in FIG. The SPR 36 shown in FIG. 15 is the same as the SPR 36 shown in FIG.
図15に示すように、電波強度取得部266A、及び位置情報取得部266Bは、ログ解析部265に接続されている。ログ解析部265は、無線通信部267S、267Rの各々に接続されている。電波強度取得部266Aは、第3実施形態と同様に、無線通信部267S、267Rの各々から無線通信網37におけるアクセスポイント(AP)38、39の電波強度を検出し、取得する機能を有している。位置情報取得部266Bは、移動体20の現在位置を検出し、現在位置を示す情報を取得する機能を有している。ログ解析部265は、位置情報取得部266Bで取得された移動体20の現在位置に、電波強度取得部266Aで取得したアクセスポイントの電波強度を対応付けて位置履歴(ログ)として記録する機能を有している。また、ログ解析部265は、記録された位置履歴(ログ)を用いて接続するのに最適なアクセスポイントを決定する解析処理を行う機能を有している。 As shown in FIG. 15, the radio wave intensity acquisition unit 266A and the position information acquisition unit 266B are connected to the log analysis unit 265. The log analysis unit 265 is connected to each of the wireless communication units 267S and 267R. Similarly to the third embodiment, the radio wave intensity acquisition unit 266A has a function of detecting and acquiring the radio wave intensity of the access points (AP) 38 and 39 in the radio communication network 37 from each of the radio communication units 267S and 267R. ing. The position information acquisition unit 266B has a function of detecting the current position of the moving body 20 and acquiring information indicating the current position. The log analysis unit 265 has a function of recording the position history (log) by associating the radio wave intensity of the access point acquired by the radio wave intensity acquisition unit 266A with the current position of the moving body 20 acquired by the position information acquisition unit 266B. Have. In addition, the log analysis unit 265 has a function of performing analysis processing for determining an optimal access point for connection using the recorded position history (log).
ログ解析部265における解析処理の一例には、移動体20の移動軌跡から最適なアクセスポイントとして決定する解析処理がある。詳細には、例えば、複数のアクセスポイントが移動体から略等距離の場合、位置履歴(ログ)から移動体20の移動軌跡を示す情報を生成し、移動体20が接近しつつあるアクセスポイントを最適なアクセスポイントとして決定する。このようにすることで、 接続断が生じやすいアクセスポイントへの接続を回避することができる。 An example of analysis processing in the log analysis unit 265 is analysis processing for determining an optimum access point from the movement trajectory of the moving body 20. Specifically, for example, when a plurality of access points are substantially equidistant from the moving object, information indicating the movement locus of the moving object 20 is generated from the position history (log), and the access point to which the moving object 20 is approaching is generated. Determine as the best access point. By doing so, it is possible to avoid connection to an access point that is likely to be disconnected.
また、ログ解析部265における解析処理の他例には、電波強度の分散から最適なアクセスポイントとして決定する解析処理がある。詳細には、例えば、複数のアクセスポイントが移動体20から略等距離で、かつ移動体20が複数のアクセスポイントへ接近しつつ移動している場合、位置履歴(ログ)に含まれる電波強度の分散を導出し、分散が小さいアクセスポイントを、電波強度が安定しているアクセスポイントとして決定する。このようにすることでも 接続断が生じやすいアクセスポイントへの接続を回避することができる。 Another example of the analysis process in the log analysis unit 265 is an analysis process for determining an optimum access point from the dispersion of radio wave intensity. Specifically, for example, when a plurality of access points are approximately equidistant from the mobile body 20 and the mobile body 20 is moving while approaching the plurality of access points, the radio wave intensity included in the position history (log) Variance is derived, and an access point with small variance is determined as an access point with stable radio field intensity. In this way, it is possible to avoid connection to an access point that is prone to disconnection.
図16には、第4実施形態に係るVPR26をコンピュータにより実現した場合における処理の流れの一例が示されている。図16に示す処理の流れは、図14に示す処理の流れにおけるステップS92で電波強度取得処理が実行される前に、ステップS90に示す移動体20の位置情報取得処理を追加し、図14に示すステップS94の接続先決定処理に代えて、ステップS95に示す位置履歴(ログ)に基づいて最適なアクセスポイントを決定する処理が実行されるものである。 FIG. 16 shows an example of the flow of processing when the VPR 26 according to the fourth embodiment is realized by a computer. The processing flow shown in FIG. 16 adds the position information acquisition processing of the moving body 20 shown in step S90 before the radio wave intensity acquisition processing is executed in step S92 in the processing flow shown in FIG. Instead of the connection destination determination process shown in step S94, a process for determining an optimum access point based on the position history (log) shown in step S95 is executed.
図16に示すように、移動体20側からクラウド部30側へパケット送信する場合、コンピュータ本体50では、ステップS90で移動体20の位置情報が取得されて記録され、次のステップS92で、アクセスポイントの電波強度が取得されて記録される。次に、ステップS95の解析処理で、取得した移動体20の位置情報及びアクセスポイントの電波強度に基づいて、例えば電波強度が最大のアクセスポイントを接続するアクセスポイントが決定される。無線通信部267S、267Rの各々では、ステップS94で決定されたアクセスポイントへの接続が実行される。 As shown in FIG. 16, when transmitting a packet from the mobile unit 20 side to the cloud unit 30 side, the computer main body 50 acquires and records the location information of the mobile unit 20 in step S90, and accesses in the next step S92. The radio field intensity of the points is acquired and recorded. Next, in the analysis processing in step S95, based on the acquired position information of the moving body 20 and the radio wave intensity of the access point, for example, an access point that connects an access point with the maximum radio wave intensity is determined. In each of the wireless communication units 267S and 267R, connection to the access point determined in step S94 is executed.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS90の処理は、VPR26の位置情報取得部266Bの機能に対応する。また、ステップS92の処理は、VPR26の電波強度取得部266Aの機能に対応する。さらに、ステップS95の処理は、VPR26のログ解析部265の機能に対応する。 Note that the processing in step S90 executed in the computer main body 50 corresponds to the function of the position information acquisition unit 266B of the VPR 26. Further, the process of step S92 corresponds to the function of the radio wave intensity acquisition unit 266A of the VPR 26. Further, the processing in step S95 corresponds to the function of the log analysis unit 265 of the VPR 26.
このように、第4実施形態の無線通信システムによれば、接続可能なアクセスポイントが複数存在する場合(電波強度が所定強度以上である場合)であっても、移動体20の位置及びアクセスポイントの電波強度の対応が記録されたログを用いて最適なアクセスポイントを決定することができる。 As described above, according to the wireless communication system of the fourth embodiment, even when there are a plurality of connectable access points (when the radio wave intensity is equal to or higher than a predetermined intensity), the position of the mobile object 20 and the access point The optimum access point can be determined using a log in which the correspondence of the radio field intensity is recorded.
[第5実施形態]
次、第5実施形態を説明する。
無線通信網37への接続は無線通信網37におけるアクセスポイントによる電波強度の強弱に応じた電波状況によって安定したり、不安定になったりする。また、複数の外部パケットにより無線多重化する場合、重複させる外部パケットの個数は、少なすぎると接続断に繋がり、多すぎると、冗長的で余分なパケットの送受信に繋がる。そこで、第5実施形態では、無線通信網37の電波状況によって重複させる外部パケットの個数を増減させるものである。なお、第5実施形態は、第4実施形態と略同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下相違点を説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described.
The connection to the wireless communication network 37 is stable or unstable depending on the radio wave condition according to the strength of the radio wave strength by the access point in the wireless communication network 37. In addition, when wireless multiplexing is performed using a plurality of external packets, if the number of external packets to be duplicated is too small, the connection is disconnected, and if too large, redundant and redundant packets are transmitted and received. Therefore, in the fifth embodiment, the number of external packets to be duplicated is increased or decreased depending on the radio wave condition of the wireless communication network 37. Since the fifth embodiment has substantially the same configuration as the fourth embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and differences will be described below.
図17に、第5実施形態に係る、移動体20に設置されたVPR26、及びクラウド部30に設置されたSPR36の各構成の一例を示す。図17に示すVPR26は、図15に示すVPR26におけるパケット重複部262、カプセル化部263、及びログ解析部265に接続されたパケット数制御部264を設けたものである。 In FIG. 17, an example of each structure of VPR26 installed in the mobile body 20 and SPR36 installed in the cloud part 30 which concerns on 5th Embodiment is shown. 17 is provided with a packet number control unit 264 connected to the packet duplication unit 262, the encapsulation unit 263, and the log analysis unit 265 in the VPR 26 shown in FIG.
第5実施形態のログ解析部265は、記録された移動体20の位置に対応づけられたアクセスポイントの電波強度を示すログにより、各地点における電波の安定性を解析する機能を有している。パケット数制御部264は、ログ解析部265で解析された各地点における電波の安定性に応じて、電波の安定性が高くなるに従って減少し、かる電波の安定性が低くなるに従って増加するように、パケット重複数を決定する機能を有している。また、パケット数制御部264は、決定したパケット重複数がクラウド部30へ送信されるように、パケット重複部262、及びカプセル化部263を制御する機能を有している。つまり、パケット数制御部264は、パケット重複部262、及びカプセル化部263にパケット重複数の指示命令を出力して、無線通信網37における電波状況が安定の場合にパケット重複数を減少させ、不安定の場合にはパケット重複数を増加させる。 The log analysis unit 265 of the fifth embodiment has a function of analyzing the stability of the radio wave at each point based on the log indicating the radio wave intensity of the access point associated with the recorded position of the moving body 20. . The packet number control unit 264 decreases as the radio wave stability increases and increases as the radio wave stability decreases according to the radio wave stability at each point analyzed by the log analysis unit 265. , Has a function of determining the packet duplication number. The packet number control unit 264 has a function of controlling the packet duplication unit 262 and the encapsulation unit 263 so that the determined packet duplication number is transmitted to the cloud unit 30. That is, the packet number control unit 264 outputs a packet duplication number instruction command to the packet duplication unit 262 and the encapsulation unit 263, and reduces the packet duplication number when the radio wave condition in the wireless communication network 37 is stable, In case of instability, the packet duplication number is increased.
また、第5実施形態のカプセル化部263は、パケット重複数を示すデータを含めてカプセル化する機能を有している。 Further, the encapsulation unit 263 of the fifth embodiment has a function of encapsulating including data indicating the packet duplication number.
図18に、第5実施形態のカプセル化部263においてカプセル化するパケットのパケットフォーマットの一例を示す。
する。
FIG. 18 shows an example of a packet format of a packet encapsulated by the encapsulation unit 263 of the fifth embodiment.
To do.
図18に示すように、第5実施形態のカプセル化部263でカプセル化するパケットのパケットフォーマット41は、図3に示すパケットフォーマット40に、パケット重複数を示すデータを格納するフィールド(図18ではDupと表記している)が追加されたものである。つまり、第5実施形態のカプセル化部263でカプセル化される外部パケットは、内部パケットに、UDP/IPにタイムスタンプTS、及びパケット重複数を示すデータ(Dup)を付与したヘッダが取り付けられる。 As shown in FIG. 18, the packet format 41 of the packet encapsulated by the encapsulation unit 263 of the fifth embodiment is a field for storing data indicating the packet duplication number in the packet format 40 shown in FIG. Dup) is added. In other words, the external packet encapsulated by the encapsulating unit 263 of the fifth embodiment is attached with a header in which the internal packet is appended with the time stamp TS and the data (Dup) indicating the packet duplication number.
また、図17に示すSPR36は、図15に示すSPR36におけるIP更新部366に代えて、IP更新パケット数制御部367を備えている。 17 includes an IP update packet number control unit 367 instead of the IP update unit 366 in the SPR 36 shown in FIG.
IP更新パケット数制御部367は、外部パケットを受け取ると外部パケットのフィールド(Dup)を参照してパケット重複数を取得する機能を有している。また、IP更新パケット数制御部367は、パケット重複部362、及びカプセル化部363に、取得したパケット重複数を出力する機能を有している。これによって、パケット重複部362、及びカプセル化部363はパケット重複数を増減することができる。 When receiving an external packet, the IP update packet number control unit 367 has a function of referring to a field (Dup) of the external packet and acquiring a packet duplication number. The IP update packet number control unit 367 has a function of outputting the acquired packet duplication number to the packet duplication unit 362 and the encapsulation unit 363. Accordingly, the packet duplication unit 362 and the encapsulation unit 363 can increase or decrease the packet duplication number.
なお、上記では、図17に示すVPR26のパケット数制御部264は、パケット数制御部の一例であり、SPR36のIP更新パケット数制御部367は、記録制御部及びパケット数制御部の一例である。 In the above, the packet number control unit 264 of the VPR 26 shown in FIG. 17 is an example of a packet number control unit, and the IP update packet number control unit 367 of the SPR 36 is an example of a recording control unit and a packet number control unit. .
図19には、第5実施形態に係るVPR26をコンピュータにより実現した場合における処理の流れの一例が示されている。図19に示す処理の流れは、図16に示す処理の流れにおけるステップS114で実行される内部パケットの複製処理に代えて、ステップS115に示す、記録されたログに基づいて、内部パケットを複製する処理が実行されるようにしたものである。 FIG. 19 shows an example of the flow of processing when the VPR 26 according to the fifth embodiment is realized by a computer. The processing flow shown in FIG. 19 is a copy of the internal packet based on the recorded log shown in step S115 instead of the internal packet replication processing executed in step S114 in the processing flow shown in FIG. Processing is executed.
なお、コンピュータ本体50で実行されるステップS115の処理は、VPR26のパケット数制御部264の機能に対応する。 The process of step S115 executed by the computer main body 50 corresponds to the function of the packet number control unit 264 of the VPR 26.
図20には、第5実施形態に係るSPR36をコンピュータにより実現した場合における処理の流れの一例が示されている。図20に示す処理の流れは、図12に示す処理の流れにおけるステップS214の処理に代えて、ステップS215に示すパケット重複数に基づいて内部パケットを複製する処理が実行されるようにしたものである。また、図20に示す処理の流れは、図12に示す処理の流れにおけるステップS224の処理に代えて、ステップS225に示す重複するパケットを除去する処理においてパケット重複数を記録する処理が実行されるようにしたものである。 FIG. 20 shows an example of the flow of processing when the SPR 36 according to the fifth embodiment is realized by a computer. The process flow shown in FIG. 20 is such that the process of copying the internal packet is executed based on the packet duplication number shown in step S215 instead of the process of step S214 in the process flow shown in FIG. is there. In addition, in the processing flow shown in FIG. 20, in place of the processing in step S224 in the processing flow shown in FIG. 12, processing for recording the packet duplication number is executed in the processing for removing duplicate packets shown in step S225. It is what I did.
なお、コンピュータ本体60で実行されるステップS215及びステップS225の処理は、SPR36のIP更新パケット数制御部367の機能に対応する。 Note that the processing of step S215 and step S225 executed in the computer main body 60 corresponds to the function of the IP update packet number control unit 367 of the SPR 36.
このように、第5実施形態の無線通信システムによれば、移動体20側でパケット数を最適に変更し、移動体20側におけるパケット重複数の変更に基づいてクラウド部30側のパケット重複数も調整される。これによって、余分な通信を抑制し、かつ必要充分なパケット数でパケットを重複させることで、通信効率と共に信頼性も向上させることができる。 Thus, according to the wireless communication system of the fifth embodiment, the number of packets is optimally changed on the mobile unit 20 side, and the packet duplication number on the cloud unit 30 side is changed based on the change of the packet duplication number on the mobile unit 20 side. Is also adjusted. As a result, it is possible to suppress the unnecessary communication and to duplicate the packet with the necessary and sufficient number of packets, thereby improving the communication efficiency and the reliability.
なお、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 Although the present invention has been described using the embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which such modifications or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.
10 無線通信システム
20 移動体
22 移動体側コンピュータ(VPC)
24 移動体側LAN
26 移動体側ルータ(VPR)
28、29 無線通信アンテナ
30 クラウド部
31 クラウド
32 クラウド側コンピュータ(SPC)
34 クラウド側LAN
36 クラウド側ルータ(SPR)
37 無線通信網
38、39 アクセスポイント(AP)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wireless communication system 20 Mobile body 22 Mobile body side computer (VPC)
24 Mobile LAN
26 Mobile router (VPR)
28, 29 Wireless communication antenna 30 Cloud unit 31 Cloud 32 Cloud side computer (SPC)
34 Cloud-side LAN
36 Cloud side router (SPR)
37 Wireless communication network 38, 39 Access point (AP)
Claims (17)
前記広域受信部で受信された複数の広域通信網用パケット各々から、各々に付与された広域通信網用ヘッダを除去し、複数の狭域通信網用パケットに復帰させる復帰部と、
前記復帰部で復帰された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信する狭域送信部と、
を備えたパケット受信装置。 A wide-area communication network header including information indicating an external transmission source is added to each of a plurality of narrow-area communication network packets each including an internal transmission source and information indicating the internal transmission destination. A wide-area receiving unit that receives a plurality of packets for a wide-area communication network each encapsulated via the wide-area communication network;
From each of the plurality of wide area communication network packets received by the wide area reception unit, removing the wide area communication network header attached to each, and returning to a plurality of narrow area communication network packets,
A narrow-area transmitter that transmits each of the plurality of packets for the narrow-area communication network returned by the return section to the internal destination included in the header for the narrow-area communication network via the narrow-area communication network;
A packet receiving apparatus.
請求項1に記載のパケット受信装置。 For each of a plurality of wide area communication network packets received by the wide area reception unit, an internal transmission source included in the narrow area communication network header and an external transmission source included in the wide area communication network header are associated with each other in the recording unit. The packet reception device according to claim 1, further comprising a recording control unit that controls to be recorded.
請求項1又は請求項2に記載のパケット受信装置。 When a wide area network packet having the same content as the wide area network packet already received by the wide area receiver is received, the wide area network packet having the same content as the already received wide area network packet is deleted. The packet reception device according to claim 1, further comprising: a deletion unit that performs:
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のパケット受信装置。 The packet receiving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the wide-area network packet is a packet encapsulated based on a connectionless protocol.
前記狭域受信部で受信された複数の狭域通信網用パケット各々に、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化するカプセル化部と、
前記カプセル化部でカプセル化された複数の広域通信網用パケット各々を、広域通信網を介して前記広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信先に送信する広域送信部と、
を備えたパケット送信装置。 A narrow area receiving unit for receiving each of a plurality of packets for a narrow area communication network each including a header for a narrow area communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination via the narrow area communication network;
A wide area communication network header including information indicating an external transmission destination determined based on contents recorded in the recording section is attached to each of the plurality of narrow area communication network packets received by the narrow area receiving section. An encapsulation unit that encapsulates the communication network packet;
A wide-area transmission unit that transmits each of a plurality of wide-area communication network packets encapsulated by the encapsulation unit to an external transmission destination included in the wide-area communication network header via the wide-area communication network;
A packet transmission apparatus comprising:
前記カプセル化部は、前記記録部に記録された内容に基づいて、記録された前記内部送信元に対応する外部用送信元を外部送信先として定める
請求項5に記載のパケット送信装置。 The recording unit is a recording unit in which an internal transmission source included in the narrow-area communication network header and an external transmission source included in the wide-area communication network header are recorded correspondingly,
The packet transmission device according to claim 5, wherein the encapsulation unit determines an external transmission source corresponding to the recorded internal transmission source as an external transmission destination based on the content recorded in the recording unit.
前記カプセル化部は、複製された複数の狭域通信網用パケット各々に前記広域通信網用ヘッダを付与してカプセル化する
請求項5又は請求項6に記載のパケット送信装置。 A duplicating unit for duplicating each of the plurality of packets for the narrow area communication network;
7. The packet transmission device according to claim 5, wherein the encapsulation unit adds the wide-area communication network header to each of the plurality of duplicated narrow-area communication network packets to encapsulate the packet.
前記広域送信部は、外部送信元を示す情報が設定され、かつ無線通信により前記広域通信網のアクセスポイントに接続する無線通信部を含み、
前記カプセル化部は、前記無線通信部に設定された内容に基づいて外部送信元を定める
請求項7に記載のパケット送信装置。 The narrow area reception unit, the encapsulation unit, and the wide area transmission unit are installed in a mobile body,
The wide-area transmission unit includes a wireless communication unit in which information indicating an external transmission source is set and connected to an access point of the wide-area communication network by wireless communication,
The packet transmission device according to claim 7, wherein the encapsulation unit determines an external transmission source based on content set in the wireless communication unit.
請求項8に記載のパケット送信装置。 The wide area transmission unit includes a radio wave intensity information acquisition unit that acquires information indicating the radio field intensity of an access point of the wide area communication network, and a plurality of access points having radio field strengths exceeding a threshold predetermined by the radio field intensity information acquisition unit The packet transmission device according to claim 8, wherein when acquired, the access point to be connected is determined based on the radio field intensity of each of the plurality of access points.
請求項9に記載のパケット送信装置。 The wide-area transmission unit includes a position information acquisition unit that acquires position information of a mobile object, position information of the mobile object acquired by the position information acquisition unit, and radio wave intensity acquired by the radio wave intensity information acquisition unit. A log analysis unit that records a correlated log and analyzes a candidate of an access point to be connected at the current position of the moving object based on the recorded log, and the access point analyzed by the log analysis unit The packet transmission device according to claim 9, wherein the candidate is determined as an access point to be connected.
請求項10に記載のパケット送信装置。 Based on the log recorded in the log analysis unit, the number of packets to be duplicated in the duplication unit is increased or decreased according to the radio wave intensity at the position based on the position information of the moving body acquired by the position information acquisition unit. The packet transmission device according to claim 10, further comprising a packet number control unit to be controlled.
請求項5〜請求項9の何れか1項に記載のパケット送信装置。 The packet transmission device according to any one of claims 5 to 9, wherein the wide area communication network packet is a packet encapsulated based on a connectionless protocol.
前記広域受信部で受信された複数の広域通信網用パケット各々から、各々に付与された広域通信網用ヘッダを除去し、複数の狭域通信網用パケットに復帰させる復帰部、及び
前記復帰部で復帰された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信する狭域送信部
を備えたパケット受信部と、
狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信元と広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信元とが対応されて記録された記録部と、
内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して受信する狭域受信部、
前記狭域受信部で受信された複数の狭域通信網用パケット各々に、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化するカプセル化部、及び
前記カプセル化部でカプセル化された複数の広域通信網用パケット各々を、広域通信網を介して前記広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信先に送信する広域送信部
を備えたパケット送信部と、
を含むパケット通信装置。 A wide-area communication network header including information indicating an external transmission source is added to each of a plurality of narrow-area communication network packets each including an internal transmission source and information indicating the internal transmission destination. A wide area receiving unit for receiving a plurality of wide area network packets encapsulated through the wide area network,
A return unit that removes a wide-area communication network header attached to each of the plurality of wide-area communication network packets received by the wide-area reception unit, and returns the packets to a plurality of narrow-area communication network packets; and the return unit A packet receiving unit comprising a narrow-band transmission unit that transmits each of the plurality of packets for the narrow-area communication network restored in step 1 to an internal destination included in the header for the narrow-area communication network via the narrow-area communication network
A recording unit in which the internal transmission source included in the narrow-area communication network header and the external transmission source included in the wide-area communication network header are recorded correspondingly;
A narrow area receiving unit for receiving each of a plurality of packets for a narrow area communication network each including a header for a narrow area communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination via the narrow area communication network;
A wide area communication network header including information indicating an external transmission destination determined based on contents recorded in the recording section is attached to each of the plurality of narrow area communication network packets received by the narrow area receiving section. An encapsulating unit for encapsulating as a communication network packet, and an external destination included in each of the plurality of wide area network packets encapsulated by the encapsulation unit in the wide area network header via the wide area network A packet transmitter with a wide-area transmitter for transmitting to
A packet communication device.
請求項5〜請求項12の何れか1項に記載のパケット送信装置と、
狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信元と広域通信網用ヘッダに含まれる外部用送信元とが対応されて記録された記録部と、
を備えたパケット通信装置。 The packet receiver according to any one of claims 1 to 4,
The packet transmission device according to any one of claims 5 to 12,
A recording unit in which the internal transmission source included in the narrow-area communication network header and the external transmission source included in the wide-area communication network header are recorded correspondingly;
A packet communication device comprising:
内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々に、外部送信元を示す情報を含む広域通信網用ヘッダが付与されて各々カプセル化された複数の広域通信網用パケットを広域通信網を介して受信し、
受信された複数の広域通信網用パケット各々から、各々に付与された広域通信網用ヘッダを除去し、複数の狭域通信網用パケットに復帰させ、
復帰された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して狭域通信網用ヘッダに含まれる内部送信先に送信する
パケット受信方法。 Computer
A wide-area communication network header including information indicating an external transmission source is added to each of a plurality of narrow-area communication network packets each including an internal transmission source and information indicating the internal transmission destination. Receiving a plurality of packets for each wide area network encapsulated through the wide area network,
From each of the received packets for a plurality of wide area communication networks, the header for the wide area communication network attached to each is removed, and returned to a plurality of packets for the narrow area communication network,
A packet receiving method for transmitting each of a plurality of restored packets for a narrow area network to an internal destination included in a header for the narrow area network via the narrow area network.
内部送信元及び内部送信先を示す情報を含む狭域通信網用ヘッダが各々付与された複数の狭域通信網用パケット各々を狭域通信網を介して受信し、
受信された複数の狭域通信網用パケット各々に、記録部に記録された内容に基づいて定めた外部送信先を示す情報を含む広域通信網用ヘッダを付与して広域通信網用パケットとしてカプセル化し、
カプセル化された複数の広域通信網用パケット各々を、広域通信網を介して前記広域通信網用ヘッダに含まれる外部送信先に送信する
パケット送信方法。 Computer
Receiving each of a plurality of packets for a narrow area communication network each provided with a header for a narrow area communication network including information indicating an internal transmission source and an internal transmission destination via the narrow area communication network;
A wide area network header including information indicating an external transmission destination determined based on the contents recorded in the recording unit is attached to each of the received packets for the narrow area network and encapsulated as a wide area network packet And
A packet transmission method for transmitting each of a plurality of encapsulated wide-area communication network packets to an external destination included in the wide-area communication network header via the wide-area communication network.
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