JP2019047255A - 中継装置および中継プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の送信端末からのデータを転送する際に、転送レートを向上させることができる中継装置および中継プログラムが望まれている。【解決手段】第１および第２の送信端末から受信した受信データを受信端末へ出力可能な複数の出力インタフェースと、受信データを第１または第２の通信経路に出力する制御手段と、第１および第２の通信経路で制御手段と接続され、第１および第２の通信経路を介して入力された受信データを、宛先情報に従って複数の出力インタフェースのいずれかから出力する出力手段とを備え、制御手段は、第１および第２の通信経路のうち通信量が少ない通信経路を選択し、第１および第２の送信端末のうち通信量が多い送信端末からの受信データを、選択された通信経路から出力し、出力手段は、選択された通信経路を介して入力された受信データを複数の出力インタフェースのいずれかから出力する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信と有線通信との間のデータ転送を中継する中継装置および中継プログラムに関する。

従来の無線ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、Ｌ２ＳＷ（Ｌａｙｅｒ−２ ＳＷｉｔｃｈ）と、無線チップとを含んで構成されている。無線ＡＰのＣＰＵには、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末が接続される。また、無線ＡＰのＬ２ＳＷには、有線ＬＡＮ端末が接続される。

無線ＡＰにおいて、ＣＰＵとＬ２ＳＷとは、１Ｇｂｐｓ以下の転送レートでデータの転送を行うＲＧＭＩＩ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｇｉｇａｂｉｔ Ｍｅｄｉａ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で接続されている。また、Ｌ２ＳＷと有線ＬＡＮ端末との間は、１Ｇｂｐｓ以下の転送レートでデータの転送が行われる。

しかし、このような無線ＡＰでは、無線ＬＡＮ端末から有線ＬＡＮ端末への通信は、例え無線ＬＡＮ端末とＣＰＵとの間の転送レートが１Ｇｂｐｓ以上であっても、ＣＰＵとＬ２ＳＷとの間のＲＧＭＩＩがボトルネックとなり、１Ｇｂｐｓまでの転送レートになってしまう。

そこで、最近では、送信端末から受信端末への転送レートを向上させる種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。特許文献１および２では、複数のインタフェースを同時に使用し、転送対象となるデータを分割して送信し、分割されたデータを受信側で結合させる。これにより、単一のインタフェースの転送レート以上の転送レートでデータを転送することができる。

特開２０１２−９８８８５号公報 特開２００３−１３１８１５号公報

しかしながら、特許文献１および２の技術は、送信端末から送信されるデータを、複数のインタフェースを用いて転送するため、処理が複雑であり、高性能のチップを用いる必要がある。

そこで、上記の課題を解決するために、安価な構成であっても、複数の送信端末からのデータを転送する際に、転送レートを向上させることができる中継装置および中継プログラムが望まれている。

本発明に係る中継装置は、第１の送信端末および第２の送信端末からデータを受信し、受信データに含まれる宛先情報に従って、前記受信データを受信端末へ出力する中継装置であって、前記受信端末へ前記受信データを出力可能な複数の出力インタフェースと、前記受信データを第１の通信経路または第２の通信経路に出力する制御手段と、前記第１の通信経路および前記第２の通信経路で前記制御手段と接続され、前記第１の通信経路および前記第２の通信経路を介して入力された前記受信データを、前記宛先情報に従って前記複数の出力インタフェースのいずれかから出力する出力手段とを備え、前記制御手段は、前記第１の通信経路および前記第２の通信経路のうち通信量が少ない通信経路を選択し、前記第１の送信端末および前記第２の送信端末のうち通信量が多い送信端末からの受信データを、選択された前記通信経路から出力し、前記出力手段は、選択された前記通信経路を介して入力された前記受信データを、前記宛先情報に従って前記複数の出力インタフェースのいずれかから出力するものである。

また、本発明に係る中継プログラムは、コンピュータに、第１の通信経路および第２の通信経路のうち、通信量が少ない通信経路の選択と、第１の送信端末および第２の送信端末のうち通信量が多い送信端末からの受信データの、選択された前記通信経路からの出力とを行うステップと、選択された前記通信経路を介して入力された受信データを、前記受信データに含まれる宛先情報に従って複数の出力インタフェースのいずれかから出力するステップとを実行させるものである。

以上のように、本発明によれば、通信量の多い受信データが通信量の少ない通信経路から出力されるため、複数の送信端末からのデータを転送する際に、転送レートを向上させることができる。

従来の中継装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係る中継装置の構成の一例を示すブロック図である。 無線ＬＡＮ端末情報の一例を示す概略図である。 ＲＧＭＩＩの通信量情報の一例を示す概略図である。 並列転送情報の一例を示す概略図である。 図２のパケット転送部の構成の一例を示すブロック図である。 ＶＬＡＮグループの一例を示す概略図である。 無線ＬＡＮ端末を送信端末とし、有線ＬＡＮ端末を受信端末とした場合の通信経路の一例を示す概略図である。 通信管理部による並列転送決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 通常転送によって無線ＬＡＮ端末から有線ＬＡＮ端末へパケットを送信する場合について説明するためのシーケンス図である。 無線ＬＡＮ端末から有線ＬＡＮ端末へパケットを送信する際の並列転送情報の一例を示す概略図である。 並列転送によって無線ＬＡＮ端末から有線ＬＡＮ端末へパケットを送信する場合について説明するためのシーケンス図である。

実施の形態１．
以下、本実施の形態１に係る中継装置について説明する。

（従来の中継装置１００）
本実施の形態１に係る中継装置について説明する前に、従来の中継装置について説明する。図１は、従来の中継装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、中継装置１００は、例えば無線ＡＰであり、複数の無線ＬＡＮ端末２００Ａおよび２００Ｂと、複数の有線ＬＡＮ端末３００Ａおよび３００Ｂとの間で行われるデータのやりとりを中継する。

中継装置１００は、ＣＰＵ１１０、Ｌ２ＳＷ１２０、無線チップ１３０Ａおよび１３０Ｂで構成されている。中継装置１００は、無線チップ１３０Ａおよび１３０Ｂを介して無線ＬＡＮ端末２００Ａおよび２００Ｂが接続され、Ｌ２ＳＷ１２０を介して有線ＬＡＮ端末３００Ａおよび３００Ｂ、ならびにインターネット網４００が接続されている。

ＣＰＵ１１０とＬ２ＳＷ１２０とは、ＬＡＮ用およびＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用のそれぞれに対して、転送レートの上限が１ＧｂｐｓであるＲＧＭＩＩで接続されている。また、Ｌ２ＳＷ１２０と、有線ＬＡＮ端末３００Ａおよび３００Ｂならびにインターネット網４００との間は、転送レートの上限が１Ｇｂｐｓである有線ＬＡＮによって接続されている。

一方、ＣＰＵ１０と無線チップ１３０Ａおよび１３０Ｂとは、それぞれ転送レートが１Ｇｂｐｓ以上となるＰＣＩｅ（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ）で接続されている。また、無線チップ１３０Ａおよび１３０Ｂと無線ＬＡＮ端末２００Ａおよび２００Ｂとは、それぞれ転送レートが１Ｇｂｐｓ以上となるＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ等の高速無線ＬＡＮ規格を用いた無線ＬＡＮで接続されている。

Ｌ２ＳＷ１２０は、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）機能を有し、ＬＡＮのネットワークとＷＡＮのネットワークとは、ＰｏｒｔＢａｓｅｄＶＬＡＮ等によって異なるグループに分類されている。そのため、互いにやりとりされるデータは、ＣＰＵ１１０を経由する。

図１に示す従来の中継装置１００では、無線ＬＡＮ端末２００Ａと有線ＬＡＮ端末３００Ａとの間で通信を行う場合に、ＣＰＵ１１０とＬ２ＳＷ１２０との間の転送レートがボトルネックとなる。具体的には、例えば、無線ＬＡＮ端末２００ＡとＣＰＵ１１０との間の転送レートが１Ｇｂｐｓ以上であっても、ＣＰＵ１１０とＬ２ＳＷ１２０との間の最大転送レートが１Ｇｂｐｓであるため、転送レートが１Ｇｂｐｓまでとなる。

また、無線ＬＡＮ端末２００Ａおよび２００Ｂから有線ＬＡＮ端末３００Ａおよび３００Ｂへデータを転送する場合に、転送レートの合計が１Ｇｂｐｓを超えた場合にも、同様の理由で転送レートが１Ｇｂｐｓまでとなる。

［中継装置１の構成］
図２は、本実施の形態１に係る中継装置１の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、中継装置１は、例えば無線ＡＰであり、送信端末である複数の無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂと、複数の有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃとの間で行われるデータのやりとりを中継する。

中継装置１は、制御手段としてのＣＰＵ１０、出力手段としてのＬ２ＳＷ２０、無線チップ３０Ａおよび３０Ｂで構成されている。中継装置１は、無線チップ３０Ａおよび３０Ｂを介して無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂが接続され、Ｌ２ＳＷ２０を介して有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃが接続されている。また、ＣＰＵ１０とＬ２ＳＷ２０とは、第１および第２の通信経路によって接続されている。

（ＣＰＵ１０）
ＣＰＵ１０は、通信管理部１１、パケット転送部１２、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂ、ＰＣＩｅ１４Ａおよび１４ｂ、ならびに制御インタフェース（以下、「制御Ｉ／Ｆ」と称する）１５を備えている。

通信管理部１１は、無線チップ３０Ａおよび３０Ｂに帰属される無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂに関する情報を無線チップ３０Ａおよび３０Ｂから取得し、送信端末情報としての無線ＬＡＮ端末情報を生成する通信管理機能を有している。また、通信管理部１１は、ＣＰＵ１０とＬ２ＳＷ２０との間の通信量を管理し、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂの通信量に基づき通信量情報を生成する。

図３は、無線ＬＡＮ端末情報の一例を示す概略図である。無線ＬＡＮ端末情報は、中継装置１を介して通信を行っている無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂのそれぞれの端末に関する情報である。図３に示すように、無線ＬＡＮ端末情報には、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス、リンク速度および現在の通信量を示す情報が含まれている。

ＭＡＣアドレスは、無線ＬＡＮ端末２Ａまたは２Ｂに対して固有に割り当てられた端末のアドレスを示す。リンク速度は、中継装置１と無線ＬＡＮ端末２Ａまたは２Ｂとの間の速度を示す。現在の通信量は、無線ＬＡＮ端末２Ａまたは２Ｂから中継装置１に対するパケット量を示す。

図４は、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂの通信量情報の一例を示す概略図である。通信量情報は、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂを用いてデータをＬ２ＳＷ２０に転送する際の通信量を示す。
図４に示すように、通信量情報には、ＲＧＭＩＩ１３Ａを用いてデータをＬ２ＳＷ２０へ通常転送する際の通信量と、ＲＧＭＩＩ１３Ｂを用いてデータをＬ２ＳＷ２０へ通常転送する際の通信量とを示す情報が含まれている。

また、図４に示す通信量は、単位時間あたりにＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂが受信したデータの受信量を示し、予め設定された１Ｇｂｐｓ等の転送許容量を超えることによって破棄されたデータ量を含まれている。

さらに、通信管理部１１は、並列転送の可否を決定し、パケット転送部１２に対して並列転送の可否を通知する並列転送決定処理を行う並列転送可否決定機能を有している。通信管理部１１は、無線ＬＡＮ端末情報および通信量情報に基づき、並列転送の可否を示す並列転送情報を生成する。そして、通信管理部１１は、生成した並列転送情報をパケット転送部１２に供給する。

図５は、並列転送情報の一例を示す概略図である。図５に示すように、並列転送情報には、並列転送可否および送信元ＭＡＣアドレスが含まれている。並列転送可否は、並列転送決定処理によって決定された並列転送の実施の可否を示す情報である。送信元ＭＡＣアドレスは、並列転送を実施する際に、無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂのうち通信量が最も多い無線ＬＡＮ端末のＭＡＣアドレスを示す情報である。

図２のパケット転送部１２は、ＰＣＩｅ１４Ａおよび１４Ｂを介してパケットを受信する。受信したパケットには、送信先の端末を示す宛先情報が含まれている。パケット転送部１２は、通信管理部１１から通知された並列転送情報に基づき、受信したパケットをＬ２ＳＷ２０に転送する。

図６は、図２のパケット転送部１２の構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、パケット転送部１２は、受信インタフェース（以下、「受信Ｉ／Ｆ」と称する）５１、転送処理部５２、送信インタフェース（以下、「送信Ｉ／Ｆ」と称する）５３ａおよび５３ｂ、ならびに記憶部５４を有している。

受信Ｉ／Ｆ５１は、ＰＣＩｅ１４Ａおよび１４Ｂを介してパケットを受信するためのインタフェースである。受信Ｉ／Ｆ５１は、受信したパケットを転送処理部５２に供給する。

転送処理部５２は、並列転送情報およびパケットの送信元ＭＡＣアドレスに基づき、パケットの転送処理を行う。転送処理部５２は、並列転送情報に基づき、受け取ったパケットの送信先を決定するとともにｔａｇＶＬＡＮを付与するか否かを判断し、送信Ｉ／Ｆ５３ａまたは５３ｂに供給する。

送信Ｉ／Ｆ５３ａおよび５３ｂは、転送処理部５２から供給されたパケットを送信するためのインタフェースである。送信Ｉ／Ｆ５３ａおよび５３ｂは、それぞれ、供給されたパケットをＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂに供給する。記憶部５４は、通信管理部１１から供給された並列転送情報を記憶する。記憶部５４に記憶された並列転送情報は、転送処理部５２の要求に基づき読み出される。

図２のＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂは、外部デバイスとのインタフェースである。ＲＧＭＩＩ１３Ａは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、Ｌ２ＳＷ２０のＲＧＭＩＩ２２Ａと接続されている。ＲＧＭＩＩ１３Ｂは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、Ｌ２ＳＷ２０のＲＧＭＩＩ２２Ｂと接続されている。ＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂと、ＲＧＭＩＩ２２Ａおよび２２Ｂとが接続されることにより、ＣＰＵ１０とＬ２ＳＷ２０との間に通信経路が形成される。

ＰＣＩｅ１４Ａおよび１４Ｂは、外部デバイスとのインタフェースである。ＰＣＩｅ１４Ａは、１Ｇｂｐｓ以上の転送レートを有しており、無線チップ３０ＡのＰＣＩｅ３１Ａと接続されている。ＰＣＩｅ１４Ｂは、１Ｇｂｐｓ以上の転送レートを有しており、無線チップ３０ＢのＰＣＩｅ３１Ｂと接続されている。

制御Ｉ／Ｆ１５は、Ｌ２ＳＷ２０の設定を行うためのインタフェースであり、Ｌ２ＳＷ２０の制御Ｉ／Ｆ２４と接続されている。

（Ｌ２ＳＷ２０）
Ｌ２ＳＷ２０は、ＶＬＡＮ管理部２１、ＲＧＭＩＩ２２Ａおよび２２Ｂ、ＰＨＹ２３Ａ〜２３Ｃおよび制御インタフェース（以下、「制御Ｉ／Ｆ」と称する）２４を備えている。

ＶＬＡＮ管理部２１は、ＶＬＡＮ機能を実現するために設けられ、ＲＧＭＩＩ２２Ａおよび２２ＢとＰＨＹ２３Ａ〜２３ＣとによるＶＬＡＮグループを管理する。ＶＬＡＮ管理部２１は、ＶＬＡＮグループをＰｏｒｔＢａｓｅｄＶＬＡＮおよびｔａｇＶＬＡＮによって管理する。なお、本実施の形態１におけるパケット転送処理では、ＰｏｒｔＢａｓｅｄＶＬＡＮよりもｔａｇＶＬＡＮが優先されるものとする。

図７は、ＶＬＡＮグループの一例を示す概略図である。図７に示すように、本実施の形態１において、ＶＬＡＮグループは、ＬＡＮ用ＶＬＡＮ、ＷＡＮ用ＶＬＡＮおよび並列転送用ＶＬＡＮに分類される。

ＬＡＮ用ＶＬＡＮのグループは、ＰｏｒｔＢａｓｅｄＶＬＡＮによって形成され、ＲＧＭＩＩ２２Ａ、ＰＨＹ２３Ａおよび２３Ｂが属している。ＷＡＮ用ＶＬＡＮのグループは、ＰｏｒｔＢａｓｅｄＶＬＡＮによって形成され、ＲＧＭＩＩ２２ＢおよびＰＨＹ２３Ｃが属している。並列転送用ＶＬＡＮのグループは、ｔａｇＶＬＡＮによって形成され、ＲＧＭＩＩ２２Ｂ、ＰＨＹ２３Ａおよび２３Ｂが属している。また、並列転送用ＶＬＡＮのグループの種別がｔａｇＶＬＡＮであることを示すＶＩＤとして、「１０１」を示すタグが用いられる。

図２のＲＧＭＩＩ２２Ａおよび２２Ｂは、外部デバイスとのインタフェースである。ＲＧＭＩＩ２２Ａは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、ＣＰＵ１０のＲＧＭＩＩ１３Ａと接続されている。ＲＧＭＩＩ２２Ｂは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、ＣＰＵ１０のＲＧＭＩＩ１３Ｂと接続されている。

ＰＨＹ２３Ａ〜２３Ｃは、外部デバイスとのインタフェースである。ＰＨＹ２３Ａは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、有線ＬＡＮ端末３Ａと接続されている。ＰＨＹ２３Ｂは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、有線ＬＡＮ端末３Ｂと接続されている。ＰＨＹ２３Ｃは、１Ｇｂｐｓを転送レートの上限として、有線ＬＡＮ端末３Ｃと接続されている。

制御Ｉ／Ｆ２４は、Ｌ２ＳＷ２０の設定を行うためのインタフェースであり、ＣＰＵ１０の制御Ｉ／Ｆ１５と接続されている。

（無線チップ３０Ａおよび３０Ｂ）
無線チップ３０Ａは、ＰＣＩｅ３１Ａおよびアンテナ３２Ａを備えている。また、無線チップ３０Ｂは、ＰＣＩｅ３１Ｂおよびアンテナ３２Ｂを備えている。

ＰＣＩｅ３１Ａおよび３１Ｂは、外部デバイスとのインタフェースである。ＰＣＩｅ３１Ａは、１Ｇｂｐｓ以上の転送レートを有しており、ＣＰＵ１０のＰＣＩｅ１４Ａと接続されている。ＰＣＩｅ３１Ｂは、１Ｇｂｐｓ以上の転送レートを有しており、ＣＰＵ１０のＰＣＩｅ１４Ｂと接続されている。

アンテナ３２Ａおよび３２Ｂは、それぞれ無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂと通信を行うために設けられている。無線チップ３０Ａは、アンテナ３２Ａを介し、１Ｇｂｐｓ以上の転送レートである無線ＬＡＮによって無線ＬＡＮ端末２Ａと接続されている。無線チップ３０Ｂは、アンテナ３２Ｂを介し、１Ｇｂｐｓ以上の転送レートである無線ＬＡＮによって無線ＬＡＮ端末２Ｂと接続されている。

［無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂと有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃとの接続］
無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂと有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃとの接続形態について説明する。本実施の形態１に係る中継装置１において、有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃのそれぞれは、Ｌ２ＳＷ２０のＰＨＹ２３Ａ〜２３Ｃに接続されている。また、無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂのそれぞれは、無線チップ３０Ａおよび３０Ｂに接続されている。

有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃと無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂとは、相互に通信できる状態となっている。また、有線ＬＡＮ端末３Ａおよび３Ｂと無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂとは、同一のサブネットのＩＰアドレスを有しており、有線ＬＡＮ端末３Ｃは、有線ＬＡＮ端末３Ａおよび３Ｂとは異なるサブネットのＩＰアドレスを有しているものとする。なお、有線ＬＡＮ端末３Ａおよび３Ｂと無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂとの相互通信の場合は、ＣＰＵ１０を経由してブリッジ転送を行うものとする。

図８は、無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂを送信端末とし、有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃを受信端末とした場合の通信経路の一例を示す概略図である。図８において、送信端末は、パケットを送信する無線ＬＡＮ端末２Ａまたは２Ｂのいずれかを示す。受信端末は、パケットを受信する有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃのいずれかを示す。種別は、転送方法を示し、通常転送または並列転送のいずれかを示す。

経由＃１〜経由＃６は、パケットが経由するインタフェースを示す。具体的には、経由＃１は、無線チップ３０Ａまたは３０Ｂで受信したパケットが出力するインタフェースであるＰＣＩｅ３１Ａまたは３１Ｂのいずれかを示し、送信端末に応じて固定されている。経由＃２は、パケットがＣＰＵ１０に入力される際のインタフェースであるＰＣＩｅ１４Ａまたは１４Ｂのいずれかを示し、送信端末および経由＃１に応じて固定されている。経由＃３は、パケット転送部１２であり、ＣＰＵ１０に入力されたパケットがパケット転送部１２を経由することを示す。

経由＃４は、パケットがＣＰＵ１０から出力される際のインタフェースであるＲＧＭＩＩ１３Ａまたは１３Ｂのいずれかを示し、送信端末と転送種別とによって決定される。経由＃５は、パケットがＬ２ＳＷ２０に入力される際のインタフェースであるＲＧＭＩＩ２２Ａまたは２２Ｂのいずれかを示し、経由＃４に応じて固定されている。経由＃６は、パケットがＬ２ＳＷ２０から出力される際のインタフェースであるＰＨＹ２３Ａ〜２３Ｃのいずれかを示し、受信端末に応じて固定されている。

［並列転送決定処理］
図９は、通信管理部１１による並列転送決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。以下、通信管理部１１による並列転送決定処理について、図９を参照して説明する。

ステップＳ１において、通信管理部１１は、初期設定として並列転送の有無を決定する並列転送フラグを「無」に設定する。ステップＳ２において、通信管理部１１は、中継装置１に接続された無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂの無線ＬＡＮ端末情報と、ＣＰＵ１０とＬ２ＳＷ２０との間のＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂにおける通信量を示す通信量情報を取得する。

ステップＳ３において、通信管理部１１は、並列転送フラグが「無」であるか否かを判断する。判断の結果、並列転送フラグが「無」である場合（ステップＳ３；ＹＥＳ）には、処理がステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、通信管理部１１は、通信量情報を参照し、ＲＧＭＩＩ１３Ａの通信量が第１の閾値である「ｘｘｘ」Ｍｂｐｓ以上であり、かつ、ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量が第２の閾値である「ｙｙｙ」Ｍｂｐｓ未満であるか否かを判断する。

ＲＧＭＩＩ１３Ａの通信量が「ｘｘｘ」Ｍｂｐｓ以上であり、かつ、ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量が「ｙｙｙ」Ｍｂｐｓ未満である場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）には、処理がステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、通信管理部１１は、並列転送を開始するため、無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂのうち最も通信量が多い端末を選択する。そして、通信管理部１１は、並列転送可否が「可」であり、最も通信量が多い端末のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとした並列転送情報を生成し、パケット転送部１２に通知する。

一方、ＲＧＭＩＩ１３Ａの通信量が「ｘｘｘ」Ｍｂｐｓ以上であり、かつ、ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量が「ｙｙｙ」Ｍｂｐｓ未満でない場合（ステップＳ４；ＮＯ）には、処理がステップＳ６に移行する。

また、ステップＳ３において、並列転送フラグが「有」である場合（ステップＳ３；ＮＯ）には、処理がステップＳ７に移行する。ステップＳ７において、通信管理部１１は、ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量が「ｙｙｙ」Ｍｂｐｓ未満であるか否かを判断する。

ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量が「ｙｙｙ」Ｍｂｐｓ未満である場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、通信管理部１１は、ステップＳ８において、並列転送を継続する。また、通信管理部１１は、最も通信量が多い端末に変更があったときには、並列転送対象を更新するため、並列転送情報をパケット転送部１２に通知する。そして、処理がステップＳ６に移行する。

一方、ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量が「ｙｙｙ」Ｍｂｐｓ以上である場合（ステップＳ７；ＮＯ）、通信管理部１１は、並列転送を解除する。また、通信管理部１１は、並列転送可否を「否」とし、送信元ＭＡＣアドレスの設定を「なし」とした並列転送情報を生成し、パケット転送部１２に通知する。そして、処理がステップＳ６に移行する。

ステップＳ６において、通信管理部１１は、設定時間が経過したか否かを判断する。設定時間が経過した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）には、処理がステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ９までの処理が繰り返される。一方、設定時間が経過していない場合（ステップＳ６；ＮＯ）には、設定時間が経過するまでステップＳ６の処理が繰り返される。なお、図９に示す例における「ｘｘｘ」および「ｙｙｙ」の値は、閾値として予め設定されるものであるが、運用により設定を適宜変更することができる値とする。

［パケット転送処理］
パケット転送部１２によるパケット転送処理について説明する。パケット転送部１２において、受信Ｉ／Ｆ５１は、ＰＣＩｅ１４Ａまたは１４Ｂからパケットを受信すると、受信したパケットを転送処理部５２に供給する。

転送処理部５２は、受け取ったパケットに対する並列転送情報を記憶部５４から読み出し、並列転送情報における並列転送の可否を示す情報が「可」であるか否かを判断する。並列転送の可否を示す情報が「可」である場合、転送処理部５２は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスと、並列転送情報に登録されている送信元ＭＡＣアドレスとを比較する。比較の結果、２つの送信元ＭＡＣアドレスが一致する場合、転送処理部５２は、受信したパケットに対してｔａｇＶＬＡＮを付与し、パケットをＲＧＭＩＩ２２Ｂに接続された送信Ｉ／Ｆ５３ｂに供給する。

一方、２つの送信元ＭＡＣアドレスが一致しない場合、転送処理部５２は、受信したパケットに対してｔａｇＶＬＡＮを付与せずに、パケットをＲＧＭＩＩ２２Ａに接続された送信Ｉ／Ｆ５３ａに供給する。送信Ｉ／Ｆ５３ａまたは５３ｂは、受信したパケットをそれぞれに接続されたＲＧＭＩＩ２２Ａまたは２２Ｂに供給する。

なお、ＲＧＭＩＩ２２Ａまたは２２Ｂからパケットを受信した場合、パケット転送部１２は、受信したパケットに含まれる宛先ＭＡＣアドレス、またはルーティング情報等に従い、指定された送信Ｉ／Ｆに対してパケットを送信するものとする。

このように、本実施の形態１では、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂの通信量の状態と、無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂの通信量とに基づき、送信パケットのうち通信量が多いパケットを転送する通信経路を、より通信量が少ない通信経路に変更する。これにより、通信量の多いパケットを確実に送信先へ転送することができ、複数の無線ＬＡＮ端末からのデータを転送する場合でも、転送レートを向上させることができる。また、無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂからの通信量の合計がＲＧＭＩＩ１３Ａおよび１３Ｂのうち一方の許容通信量を超えた場合でも、パケットが破棄されることなく有線ＬＡＮ端末３Ａ〜３Ｃへ転送することができる。

［無線ＬＡＮ端末２Ａから有線ＬＡＮ端末３Ａへの通信例］
次に、無線ＬＡＮ端末２Ａから有線ＬＡＮ端末３Ａに対して通信を行う場合を例にとり、通常転送および並列転送を行う際のパケットの流れについて説明する。

（通常転送の場合）
図１０は、通常転送によって無線ＬＡＮ端末２Ａから有線ＬＡＮ端末３Ａへパケットを送信する場合について説明するためのシーケンス図である。まず、無線ＬＡＮ端末２Ａは、有線ＬＡＮ端末３ＡのＭＡＣアドレスを知るために、有線ＬＡＮ端末３Ａに対してＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を送信する（シーケンスＳＥＱ１）。送信されたＡＲＰは、ＣＰＵ１０のパケット転送部１２およびＲＧＭＩＩ１３Ａ、Ｌ２ＳＷ２０のＲＧＭＩＩ２２ＡおよびＰＨＹ２３Ａを介して有線ＬＡＮ端末３Ａに到達する（シーケンスＳＥＱ２〜シーケンスＳＥＱ５）。

有線ＬＡＮ端末３Ａは、自装置宛のＡＲＰを受信すると、自装置のＭＡＣアドレスを記載し、ＡＲＰ応答を返す（シーケンスＳＥＱ６）。ＡＲＰ応答は、ＰＨＹ２３Ａ、ＲＧＭＩＩ２２Ａ、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよびパケット転送部１２を介して無線ＬＡＮ端末２Ａに到達する（シーケンスＳＥＱ７〜シーケンスＳＥＱ１０）。

有線ＬＡＮ端末３ＡのＭＡＣアドレスを学習した無線ＬＡＮ端末２Ａは、有線ＬＡＮ端末３Ａに向けてパケットを送信する（シーケンスＳＥＱ１１）。有線ＬＡＮ端末３Ａからのパケットを受信したパケット転送部１２は、並列転送情報に含まれる並列転送の可否を示す情報が「否」であるため、ｔａｇＶＬＡＮを付与せずにＲＧＭＩＩ１３Ａに対してパケットを送信する（シーケンスＳＥＱ１２）。ＲＧＭＩＩ１３Ａに入力されたパケットは、ＰｏｒｔＢａｓｅｄＶＬＡＮに従い、ＲＧＭＩＩ２２ＡおよびＰＨＹ２３Ａを介して有線ＬＡＮ端末３Ａに到達する（シーケンスＳＥＱ１３〜シーケンスＳＥＱ１５）。

（並列転送の場合）
図１１は、無線ＬＡＮ端末２Ａから有線ＬＡＮ端末３Ａへパケットを送信する際の並列転送情報の一例を示す概略図である。図１２は、並列転送によって無線ＬＡＮ端末２Ａから有線ＬＡＮ端末３Ａへパケットを送信する場合について説明するためのシーケンス図である。

図１１に示すパケット転送情報が登録されている場合には、まず、無線ＬＡＮ端末２Ａは、有線ＬＡＮ端末３ＡのＭＡＣアドレスを知るために、有線ＬＡＮ端末３Ａに対してＡＲＰを送信する（シーケンスＳＥＱ２１）。送信されたＡＲＰは、ＣＰＵ１０のパケット転送部１２およびＲＧＭＩＩ１３Ａ、Ｌ２ＳＷ２０のＲＧＭＩＩ２２ＡおよびＰＨＹ２３Ａを介して有線ＬＡＮ端末３Ａに到達する（シーケンスＳＥＱ２２〜シーケンスＳＥＱ２５）。

有線ＬＡＮ端末３Ａは、自装置宛のＡＲＰを受信すると、自装置のＭＡＣアドレスを記載し、ＡＲＰ応答を返す（シーケンスＳＥＱ２６）。ＡＲＰ応答は、ＰＨＹ２３Ａ、ＲＧＭＩＩ２２Ａ、ＲＧＭＩＩ１３Ａおよびパケット転送部１２を介して無線ＬＡＮ端末２Ａに到達する（シーケンスＳＥＱ２７〜シーケンスＳＥＱ３０）。

有線ＬＡＮ端末３ＡのＭＡＣアドレスを学習した無線ＬＡＮ端末２Ａは、有線ＬＡＮ端末３Ａに向けてパケットを送信する（シーケンスＳＥＱ３１）。有線ＬＡＮ端末３Ａからのパケットを受信したパケット転送部１２は、並列転送情報に含まれる並列転送の可否を示す情報が「可」であるため、ｔａｇＶＬＡＮ（ＶＩＤ＝１０１）を付与してＲＧＭＩＩ１３Ｂに対してパケットを送信する（シーケンスＳＥＱ３２）。ＲＧＭＩＩ１３Ｂに入力されたパケットは、ｔａｇＶＬＡＮ（ＶＩＤ＝１０１）に従い、ＲＧＭＩＩ２２ＢおよびＰＨＹ２３Ａを介して有線ＬＡＮ端末３Ａに到達する（シーケンスＳＥＱ３３〜シーケンスＳＥＱ３５）。

以上のように、本実施の形態１に係る中継装置１は、ＣＰＵ１０により、通信量が少ないＲＧＭＩＩが選択され、通信量が多い無線ＬＡＮ端末からの受信データが、選択されたＲＧＭＩＩから出力される。また、Ｌ２ＳＷ２０により、選択されたＲＧＭＩＩを介して入力された受信データが、宛先情報に従って複数のＰＨＹのいずれかから出力される。これにより、通信量の多い受信データが通信量の少ないＲＧＭＩＩから出力されるため、複数の送信端末からのデータを転送する場合でも、受信データを確実に出力することができ、転送レートを向上させることができる。

以上、本実施の形態１について説明したが、本発明は、上述した実施の形態１に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、実施の形態１では、ＣＰＵ１０とＬ２ＳＷ２０との間のインタフェースとしてＲＧＭＩＩを用いた場合を例にとって説明したが、これはこの例に限られない。無線ＬＡＮ端末２Ａおよび２Ｂと無線チップ３０Ａおよび３０Ｂとの間の無線通信と、ＣＰＵ１０とＬ２ＳＷ２０との間の有線通信との通信速度の関係が「無線通信＞有線通信」という関係になるものであれば、どのような中継装置にも適用することができる。

また、送信側と受信側とでの通信速度の関係が「送信側の通信速度＞受信側の通信速度」となり、かつ、送信側から受信側への転送経路として迂回路となるバスを有する構成であれば、実施の形態１に係る中継装置を無線ＡＰ以外に適用することができる。具体的には、例えば、ＷＡＮ側に１０Ｇｂｐｓ通信速度を有する１つのポートと、ＬＡＮ側に１Ｇｂｐｓの通信速度を有する４つのポートとを備え、Ｌ２ＳＷとＣＰＵとの間が複数のＲＧＭＩＩで接続されたルータを中継装置として適用することができる。また、例えば、コネクタ形状が異なり、通信速度が「送信側の通信速度＞受信側の通信速度」の関係となり、かつ、送信側から受信側への転送経路として迂回路となるバスを有するコンバータを中継装置として適用することができる。

さらに、通常転送と並列転送とを区別する方法として、ｔａｇＶＬＡＮを用いた場合の他に、例えば、ＣＰＵとＬ２ＳＷとの間で取り決められた、指定のＭＡＣアドレスまたはＩＰアドレス等を用いた固有の方法で区別してもよい。さらにまた、実施の形態１では、ＲＧＭＩＩ１３Ａの通信量の輻輳をＲＧＭＩＩ１３Ｂで補う場合を例にとって説明したが、これに限られず、ＲＧＭＩＩ１３Ｂの通信量の輻輳をＲＧＭＩＩ１３Ａで補うようにしてもよい。

１、１００ 中継装置、２Ａ、２Ｂ、２００Ａ、２００Ｂ 無線ＬＡＮ端末、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３００Ａ、３００Ｂ 有線ＬＡＮ端末、１０、１１０ ＣＰＵ、２０、１２０ Ｌ２ＳＷ、３０Ａ、３０Ｂ、１３０Ａ、１３０Ｂ 無線チップ、１１ 通信管理部、１２ パケット転送部、１３Ａ、１３Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ ＲＧＭＩＩ、１４Ａ、１４Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ ＰＣＩｅ、１５、２４ 制御インタフェース、２１ ＶＬＡＮ管理部、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ ＰＨＹ、３２Ａ、３２Ｂ アンテナ、５１ 受信インタフェース、５２ 転送処理部、５３ａ、５３ｂ 送信インタフェース、５４ 記憶部、４００ インターネット網。

Claims (4)

1. 第１の送信端末および第２の送信端末からデータを受信し、受信データに含まれる宛先情報に従って、前記受信データを受信端末へ出力する中継装置であって、
   前記受信端末へ前記受信データを出力可能な複数の出力インタフェースと、
   前記受信データを第１の通信経路または第２の通信経路に出力する制御手段と、
   前記第１の通信経路および前記第２の通信経路で前記制御手段と接続され、前記第１の通信経路および前記第２の通信経路を介して入力された前記受信データを、前記宛先情報に従って前記複数の出力インタフェースのいずれかから出力する出力手段と
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１の通信経路および前記第２の通信経路のうち通信量が少ない通信経路を選択し、前記第１の送信端末および前記第２の送信端末のうち通信量が多い送信端末からの受信データを、選択された前記通信経路から出力し、
   前記出力手段は、
   選択された前記通信経路を介して入力された前記受信データを、前記宛先情報に従って前記複数の出力インタフェースのいずれかから出力する
   ことを特徴とする中継装置。
2. 前記制御手段は、
   前記第１の送信端末および前記第２の送信端末それぞれの通信量を含む送信端末情報と、前記第１の通信経路および前記第２の通信経路それぞれの通信量を示す通信量情報とを取得し、前記通信量情報に基づき前記通信量が少ない通信経路を選択し、前記送信端末情報に基づき前記通信量が多い送信端末を判断する通信管理部と、
   前記通信量が多い送信端末からの前記受信データを、選択された前記通信経路から出力させる転送部と
   を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 前記通信管理部は、
   前記第１の通信経路の通信量が第１の閾値を超え、前記第２の通信経路の通信量が第２の閾値未満である場合に、通信経路として前記第２の通信経路を選択し、
   前記通信量が多い送信端末からの前記受信データに含まれる送信元を転送情報に登録し、
   前記転送部は、
   前記受信データの送信元と前記転送情報に登録された送信元とが一致した場合に、前記受信データに対してタグを付与し、選択された前記第２の通信経路から前記受信データを出力し、
   前記出力手段は、
   前記受信データに付与された前記タグの有無に応じて、前記複数の出力インタフェースのいずれから出力するのかを決定する管理部を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
4. コンピュータに、
   第１の通信経路および第２の通信経路のうち、通信量が少ない通信経路の選択と、第１の送信端末および第２の送信端末のうち通信量が多い送信端末からの受信データの、選択された前記通信経路からの出力とを行うステップと、
   選択された前記通信経路を介して入力された受信データを、前記受信データに含まれる宛先情報に従って複数の出力インタフェースのいずれかから出力するステップと
   を実行させる
   ことを特徴とする中継プログラム。

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