JP3636695B2 - 無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラム - Google Patents
無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮの移動端末を経由してアクセスポイントとの通信を実現する、無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）には、（１）専用ネットワークとして無線ＬＡＮだけで閉じたネットワークを構成するアドホック型のもの、（２）有線ＬＡＮに無線端末をブリッジするためのアクセスポイントを設けたインフラストラクチャ型のもの、（３）アクセスポイントを複数設け、無線端末用アダプタを搭載した移動端末との通信を可能としたインフラストラクチャ型のものがある。
【０００３】
上記した（１）及び（２）の通信可能距離は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合概ね１０ｍから１５０ｍである。一方、（３）の移動端末の通信可能範囲は、移動端末が複数のアクセスポイント間でローミング可能となることから、アクセスポイントのトポロジーに応じて拡張可能であるが、移動端末とアクセスポイント間の通信可能距離は、無線リピータやアンテナ等を設置しない限り拡張不可であり、（２）と同様、概ね１０ｍから１５０ｍである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のＩＥＥＥ８０２．１１ｂ準拠の無線ＬＡＮでは、移動端末とアクセスポイント間の通信可能距離は、概ね１０ｍ〜１５０ｍであったため、移動端末がアクセスポイントと離れていたり、間に障害物があったりすると、移動端末がアクセスポイントと直接通信できないという問題があった。
また、（２）及び（３）において、従来、移動端末は、専用のアダプタを搭載してアクセスポイントと直接通信しなければ、インターネットへのアクセスができなかった。そのため、移動端末のインターネットへのアクセス可能範囲が、アクセスポイントの通信インタフェースによって制限されるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アクセスポイントと直接通信できない移動端末でも無線ＬＡＮの移動端末を経由してアクセスポイントと通信することにより、インターネットへのアクセスを可能とした、無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置からの接続要求を受信して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置であって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行う送受信データ作成手段と、前記移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限り前記アクセスポイントとの通信可否を調べ、その結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知する中継可否判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、送受信データ作成手段がアクセスポイントとの送受信時にアドレス変換を行い、中継可否判断手段が、移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限りアクセスポイントとの通信可否を通知することにより、アクセスポイントとの間で無線ＬＡＮとして動作し、移動端末装置との間でアクセスポイントとして動作する中継端末装置を提供することができる。
【０００９】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置から発行される中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置であって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行う送受信データ作成手段と、前記移動端末装置からの中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて前記中継端末探索要求のあった前記移動端末装置へ結果を通知する中継可否判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、送受信データ作成手段がアクセスポイントとの送受信時にアドレス変換を行い、中継可否判断手段が、移動端末装置からの中継端末探索要求に応答してアクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて中継の可否を通知することにより、アクセスポイントとの間で無線ＬＡＮの移動端末として動作し、移動端末装置との間ではアドホックモードで動作する中継端末装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記送受信データ作成手段は、前記移動端末装置から送信電文を受信したときに、前記電文のアドレスを送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレスを自身のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し、宛先アドレスとして送信されたアドレスをそのまま設定すると共に宛先ＭＡＣアドレスをＡＲＰにより求めて設定する第１のアドレス変換手段と、前記アクセスポイントから送信電文を受信したときに、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスを、前記移動端末装置アドレステーブルを参照してのＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し、送信元ＩＰアドレスに送信されてきたアドレスをそのまま設定すると共に、送信元ＭＡＣアドレスとして自身のＭＡＣアドレスを設定する第２のアドレス変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、前記中継可否判断手段は、フラグを参照することにより自身が前記アクセスポイントと通信できるか否かを判断するアクセスポイントとの通信可否判断手段と、前記アクセスポイントと通信が可能な場合、自身に前記移動端末装置のＭＡＣアドレスが登録されているか否かを調べ中継の可否を判断して結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知する中継可否判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明において、前記移動端末装置宛送信したフレームに対して応答がなかった場合、一定期間を経て中継を強制終了する中継終了判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、他の中継端末装置から中継端末装置探索応答を受信し、他の中継端末装置の有無を判断して前記中継可否判断手段へ通知し、最初に発見した中継可能な中継端末装置を前記探索要求のあった移動端末装置に対する中継端末装置として決定する中継端末決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置からの接続要求を受信して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置に用いられる中継端末プログラムであって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行うステップと、前記移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限り前記アクセスポイントとの通信可否を調べ、その結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置から発行される中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置に用いられる中継端末プログラムであって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行うステップと、前記移動端末装置からの中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて前記中継端末探索要求のあった前記移動端末装置へ結果を通知するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における無線通信システムのシステム構成を説明するために引用した図である。
本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置でも、中継機能を持つ無線ＬＡＮの移動端末装置を経由してアクセスポイントと通信することにより、インターネットへアクセスを可能としたものである。
【００１８】
図１において、移動端末装置２は、アクセスポイント３（ＡＰ）と直接通信することはできない。しかし、中継機能を持った無線ＬＡＮの移動端末である中継端末装置１とは通信することができる。中継端末装置１は、アクセスポイント３と通信するための無線ＬＡＮのインタフェースを備えており、アクセスポイント３と通信することができる。
移動端末装置２は、中継端末装置１を介してアクセスポイント３と通信し、インターネット４にアクセスする。なお、図１において、周波数帯ＣとＤはそれぞれ異なる周波数帯を使用しており、互いに重ならないので、混信することはない。また、５は有線ＬＡＮ、６はネットワークを相互接続するルータである。
【００１９】
中継端末装置１は、アクセスポイント３と移動端末装置２の種類に応じていろいろなものが考えられる。
なぜならば、アクセスポイント３として、現在最も普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ｂをはじめとするＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ（ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ等）の無線ＬＡＮインタフェースがあり、また、移動端末装置２として、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線LANインタフェースを使う場合、その中でも、インフラストラクチャモードを使う場合、アドホックモードを使う場合、ブルートゥース等ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ以外の無線ＬＡＮインタフェースを使う場合、無線ＬＡＮ以外の無線通信インタフェースを使う場合が考えられからであり、中継端末装置１としては、上記のアクセスポイント３と移動端末装置２がとりうる組み合わせの形態に応じてさまざまなタイプのものが考えられる。
【００２０】
ここでは、まず、アクセスポイント３は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮインタフェースを使用し、移動端末装置２は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのインフラストラクチャモードを使用する場合を例示し、第１の実施形態として説明する。
この場合、中継端末装置１は、アクセスポイント３と中継端末装置１間で無線ＬＡＮの移動端末として動作し、中継端末装置１と移動端末装置２間ではアクセスポイントとして動作する。
【００２１】
移動端末装置２が中継端末装置１を見つけて、どれと通信するかを決める方法は、基本的にはローミングの考えに従う。但し、アクセスポイント３と通信できない中継端末装置１はビーコンを出さないことが違う。以下に、移動端末装置２が中継端末装置１を見つけて、どれと通信するかを決めるまでの手順を示す。
【００２２】
すなわち、まず、アクセスポイント３と通信できる中継端末装置１は、ビーコンを生成出力して、移動端末装置２は、中継端末装置１が適当なタイミングで発信するそのビーコンを受信する。移動端末装置２は、接続できる中継端末装置１を見つけたら、同期をとってその中継端末装置にＭＡＣ（Media Access Control）アドレスの登録を要求する。そして、中継端末装置１は、自身がアクセスポイント３と通信可能であり、かつ他の移動端末装置２の中継を行っていなければ、移動端末装置２のＭＡＣアドレスを自身に登録する。
なお、中継端末装置１が中継を行っているか否かの判断は、中継端末装置１に移動端末装置２のＭＡＣアドレスが登録されているか否かで行う。また、中継端末装置１に登録された移動端末装置２のＭＡＣアドレスは、中継端末装置１が移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、ある程度待った後に削除される。
【００２３】
中継端末装置１による中継処理の手順について図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。図７（ａ）は、移動端末装置２からアクセスポイント３への送信時の中継端末装置１によるアドレス変換処理手順を、図７（ｂ）は、移動端末装置２がアクセスポイント３から受信時の中継端末装置１によるアドレス変換処理手順を示す。
【００２４】
まず、アクセスポイント３への送信時の中継処理から説明する。中継端末装置１は、移動端末装置２から送信電文を受信したら、電文のアドレスを以下のように変換してアクセスポイント３へ送信する。すなわち、送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレスを自分のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し（ステップＳ７０１、Ｓ７０２）、宛先ＩＰアドレスは、送信されてきた宛先ＩＰアドレスをそのまま使用する。宛先ＭＡＣアドレスは、宛先ＩＰアドレスに対応したＭＡＣアドレスをＡＲＰ(Address Resolution Protocol)により求め、求めたＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスに設定する（ステップＳ７０３、Ｓ７０４）。
次に、アクセスポイント３からの受信時の中継処理について説明する。中継端末装置１は、アクセスポイント３からの送信電文を受信したら、電文のアドレスを以下のように変換し、移動端末へ送信する。すなわち、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスを移動端末装置２のアドレステーブル２１８を用いて移動端末装置２のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し（ステップＳ７１１、Ｓ７１２）、送信元ＩＰアドレスは送られてきたアドレスをそのまま使用する。送信元ＭＡＣアドレスは、自端末のＭＡＣアドレスを使用する（ステップＳ７１３）。
【００２５】
ここで、中継端末装置１に実装される本発明独自の機能は以下のとおりである。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ準拠の無線ＬＡＮの移動端末機能及びアクセスポイント機能を兼ね備えていること、アクセスポイント３と通信できない中継端末装置１はビーコンを出さないこと、中継端末装置１は、中継を行っている間に、他の一般移動端末装置２から接続要求（ＭＡＣアドレスの登録要求）を受けてもそれを拒否すること、一般移動端末装置２の送受信データを中継（送受信データアドレス変換）することの４つである。
【００２６】
図２は、本発明における中継端末装置の第１の実施形態を示すブロック図である。本発明の中継端末装置１は、機能的に大別すれば、無線ＬＡＮ端末（インフラストラクチャモード）機能部１００と、アクセスポイント機能部２００と、中継機能部３００で構成される。
中継機能部３００を構成する送信データ作成部１１３、２１３は、通信インタフェースに従う送信データを作成し、無線ＬＡＮ端末機能１００、アクセスポイント機能部２００がそれぞれ持つ送信部１１１、２１１へ送る。中継をする場合には、受信データ解析部１１４、２１４から受信データを受け取り、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスの変換も行う。
受信データ解析部１１４、２１４は、無線ＬＡＮ端末機能部１００、アクセスポイント機能部２００の受信部１１２、２１２からそれぞれ受信データを受け取り解析する。中継する場合には、受信データを送信データ作成部１１３，２１３へ送る。
【００２７】
アクセスポイントとの通信可否判断部１１５は、受信データ解析部１１４から接続応答（ＭＡＣアドレス登録応答）データを受け取り、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信できるか否かを判断し、アクセスポイント３との通信可否フラグ１１６に可または不可の値を設定する。アクセスポイントとの通信可否フラグ１１６は、中継端末装置１がアクセスポイントと通信できるか否かを表すフラグであり、通信できる場合は可、通信できない場合は不可の値を持つ。
ビーコン送信判断部２１５は、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信できるか否かをアクセスポイントとの通信可否フラグ１１６を参照し、アクセスポイント３と通信できる場合には、ビーコンの作成を送信データ作成部２１３へ依頼する。一方、アクセスポイントと通信できない場合には、ビーコンを出さないため、ビーコンの作成を送信データ作成部２１３へ依頼することはない。
【００２８】
中継可否判断部２１６は、受信データ解析部２１４を介して移動端末装置２からの接続要求（ＭＡＣアドレスの登録要求）データを受け取り、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信可能か否か、及び中継端末装置１が中継を行っているか否かを調べて、中継の可否を判断する。そして、判断した結果を、移動端末装置２へ通知するためのデータ作成を送信データ作成部２１３へ依頼する。
また、中継中判断部２１７は、中継可否判断部２１６から中継中か否かの問い合わせを受けたら、中継端末装置１が中継中か否かを調べ、その結果を中継可否判断部２１６へ伝える。
【００２９】
ここで、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信できるか否かの判断は、中継端末装置１がアクセスポイント３に対して接続要求を発行し、アクセスポイント３から接続を許可されたとき、アクセスポイントとの通信可否フラグ１１６を不可から可に設定し、そして、アクセスポイント３からの電波を受信できなくなったときにアクセスポイントとの通信可否フラグ１１６を可から不可に設定することで行なわれる。これらの処理は、アクセスポイントとの通信可否判断部１１５が行うものとする。
また、中継中か否かの判断は、アクセスポイント機能部２００に移動端末装置２のＭＡＣアドレスが登録されているか否かにより判断し、中継中判断部２１７が、登録されていれば中継中、登録されていなければ中継中でないと判断する。
なお、移動端末のアドレステーブル２１８は、移動端末装置２のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを保持しておくためのデータテーブルであり、移動端末のアドレス保持部２１９は、移動端末装置２のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを移動端末装置２から得られるデータフレームから取得し、移動端末装置２のアドレステーブル２１８へ保持する。
【００３０】
送信部１１１、２１１は、それぞれ受信データ作成部１１３、２１３から送られた通信データを無線で送信し、受信部１１２、２１２は、無線で送られてきたデータを受信し、それぞれ受信データ解析部１１４、２１４へ転送する。なお、スイッチ１１０、２１０は、送受信を切り替えるものである。
【００３１】
ここで、データ送受信時における中継端末装置１の動作について図２を参照しながら説明する。
まず、アクセスポイント３への送信時の中継処理から説明する。中継端末装置１は、移動端末装置２から送信される送信電文を受信部２１２で受信すると、それを受信データ解析部２１４へ送る。受信データ解析部２１４は、受信データを解析し、アクセスポイント３への中継が必要か否かを判断する。アクセスポイント３への中継が必要な場合は、受信データを送信データ作成部（アドレス変換部）１１３へ送る。送信データ作成部（アドレス変換部）１１３は、受信データのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスの変換を行い、通信インタフェースに従った送信データを作成して、送信部１１１へ送る。送信部１１１は、送信データ作成部１１３から送られた通信データを無線で送信する。
【００３２】
次に、アクセスポイント３からの受信時の中継処理について説明する。中継端末装置１は、アクセスポイント３からの送信電文を受信部１１２で受信すると、それを受信データ解析部１１４へ送る。受信データ解析部１１４は、受信データを解析し、移動端末装置２への中継が必要か否かを判断する。
移動端末装置２への中継が必要な場合には、受信データを送信データ作成部（アドレス変換部）２１３へ送る。送信データ作成部（アドレス変換部）２１３は、受信データのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスの変換を行い、通信インタフェースに従った送信データを作成して、送信部２１１へ送る。送信部２１１は、送信データ作成部２１３から送られた通信データを無線で送信する。
【００３３】
本発明における中継端末装置の第２の実施形態について説明する。ここでは、アクセスポイント３はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮインタフェースを使用し、移動端末装置２はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズインタフェースのアドホックモードを使用するものとする。
この場合、中継端末装置１は、アクセスポイント３と中継端末装置１間では無線ＬＡＮの移動端末としてインフラストラクチャモードで動作し、中継端末装置１と移動端末装置２間ではアドホックモードで動作する。移動端末装置２が中継端末装置１を見つけて、どれと通信するかを決めるまでの手順を以下に示す。
【００３４】
まず、移動端末装置２は、ブロードキャストによりアドホックモードで通信できる中継端末装置１全てに対して、中継可能か否かを問い合わせる。問い合わせを受けた中継端末装置１は、アクセスポイントと通信可能か否か及び移動端末の中継を実施中か否かにより、自分が中継可能か否かを判断し、問い合わせ元の移動端末装置２へ中継の可否を返信する。
移動端末装置２は、最初に発見した中継可能な中継端末装置１に対して、中継を依頼する。中継端末装置１は、移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、ある程度待った後に中継処理を終了する。
【００３５】
上記した第２の実施形態によれば、中継端末装置１として実装される本発明独自の機能は以下のとおりである。
すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ準拠の無線ＬＡＮ移動端末機能のうちインフラストラクチャモードでの通信とアドホックモードでの通信を同時に行う機能、移動端末装置２から中継可能か否かの問い合わせを受けたら、中継の可否を判断して返信する機能、移動端末装置２の送受信データを中継する機能（送受信データのアドレス変換）、移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、ある程度待った後に中継処理を終了する機能の４つである。
【００３６】
図３に、第２の実施形態における中継端末の構成をブロック図で示す。ここでは、図２に示す第１の実施形態との差異に着目して説明する。なお、図２中、図１に示す符号と同一符号が付されたブロックは、図１に示すそれと同じとする。
中継可否判断部４１４は、受信データ解析部４１３から、移動端末装置２からの中継端末探索要求（ブロードキャスト）、あるいは中継依頼要求を受け取り、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信可能か否か、及び中継端末装置１が中継を行っているか否かを調べて中継の可否を判断する。ここで判断した結果を移動端末装置２へ通知するためのデータ作成を送信するデータ作成部４１１へ依頼する。
中継開始判断部４１５は、中継端末装置１が移動端末装置２から中継依頼要求を受けて中継を許容するとき、中継中フラグ４１７をＯＦＦからＯＮに設定する。中継終了判断部４１６は、中継端末装置１が移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、中継処理を終了するのを契機に中継中フラグ４１７をＯＮからＯＦＦに設定する。中継中フラグ４１７は、中継端末装置１が中継中か否かを表すフラグであり、中継中の場合はＯＮ、中継中でない場合はＯＦＦの値を持つ。他の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様である。
【００３７】
上記した第２の実施形態において、移動端末装置２が中継端末装置１を探索するときのシーケンスが図８に示されている。
なお、データ送受信時における中継端末装置１によるアドレス変換処理は上記した第１の実施形態と同様であり、また、上記した以外他の構成も同様である。ここでは、第１の実施形態と異なり、移動端末装置２にも中継端末装置２を探すための機能追加が必要である。
図４にそのための移動端末装置の構成例を示す。図４において、送信データ作成部５１０は、通信インタフェースに従った送信データを作成し、送信部へ送る機能を持つ。また、受信データ解析部５１１は、受信部から受信データを受け取り、解析する機能を持つ。中継端末探索部５１２は、上位アプリケーションから中継端末探索要求を受け付け、送信データ作成部５１０へ中継端末探索要求作成を依頼し、中継依頼部５１３は、上位アプリケーションから中継依頼要求を受け付け、送信データ作成部５１０へ中継依頼要求の作成を依頼する機能を持つ。
中継端末有無判断部（中継端末決定部）５１４は、受信データ解析部５１１から、中継端末探索応答を受け取り、中継端末装置１の有無を判断して、上位アプリケーションに通知する機能を持ち、最初に発見した中継可能な端末を中継端末装置１に決定する。中継依頼応答判断部５１５は、受信データ解析部５１１から、中継依頼応答を受け取り、中継依頼が許可されたか否かを判断して、上位アプリケーションに通知する機能を持つ。
【００３８】
図５に、第１の実施形態で示す中継端末装置が複数存在する場合、ここでは２台存在する場合が例示されている。
図２に示す中継端末装置１が複数存在する場合、移動端末装置２は、無線ＬＡＮのアクセスポイント３と離れていてもインターネットへアクセスできる可能性が大きくなる。この場合の中継端末装置１の機能及び構成は、図２に示す第１の実施形態と同様である。
【００３９】
第２の実施形態の拡張として、中継端末装置が複数存在する場合、図５に示されるように、例えば、中継端末装置が２台（中継端末装置１、中継端末装置１１）存在する場合、第２の実施形態同様、アクセスポイント３はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮインタフェースを使用し、移動端末装置２は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズインタフェースのアドホックモードを使用する。
中継端末装置１は、アクセスポイント３と中継端末装置１間では無線ＬＡＮの移動端末としてインフラストラクチャモードで動作し、中継端末装置１と中継端末装置１１間ではアドホックモードで動作する。中継端末装置１１は、中継端末装置１と中継端末装置１１間ではアドホックモードで動作し、中継端末装置１１と移動端末装置２間では、中継端末装置１と中継端末装置１１間とは別の無線により、アドホックモードで動作する。ここに示される中継端末１は、図３に示す第２の実施形態による中継端末装置１と同様である。また、中継端末装置１１が中継端末装置１を見つける方法は、第２の実施形態で示した移動端末装置２が中継端末装置１を見つける方法と同様である。
【００４０】
この場合における中継端末装置１１が持つ本発明独自の機能は以下のとおりである。すなわち、異なる周波数を使ってそれぞれの周波数によりＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ準拠のアドホックモードでの通信を同時に行う機能、移動端末装置２から中継可能か否かの問い合わせを受けたら、中継の可否を判断して返信する機能、移動端末装置２の送受信データを中継する機能（送受信データのアドレス変換）、移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、所定時間待った後に中継処理を終了する機能の４つである。
【００４１】
図６に、この場合の中継端末装置（第３の実施形態）の構成をブロック図で示す。なお、ここに示す中継端末装置１１は、移動端末装置２としても使用可能である。図中、図３に示す実施形態と同一の符号が付されたブロックは図３に示すそれと同じとする。
図６において、中継端末探索部６１２は、中継可否判断部６１８から中継端末探索要求を受け取り、送信データ作成部（アドレス変換部）６１０へそのデータを渡す。中継依頼部６１３は、中継可否判断部６１８から中継依頼要求を受け取り、送信データ作成部（アドレス変換部）６１０へそのデータを渡す機能を持つ。
また、中継端末有無判断部６１４は、受信データ解析部６１１から、中継端末探索応答を受け取り、中継端末装置１の有無を判断して、中継可否判断部６１８に通知する機能を持ち、最初に発見した中継可能な端末を中継端末装置１として決定する。中継依頼応答判断部６１５は、受信データ解析部６１１から、中継依頼応答を受け取り、中継依頼が許可されたか否かを判断して、中継可否判断部６１８に通知する機能を持つ。他の構成は、図３に示す第２の実施形態と同様である。
【００４２】
図６において、中継可否判断部６１８は、受信データ解析部６１７から、移動端末装置２からの中継端末探索要求または中継依頼要求を受け取り、中継端末装置１１がアクセスポイント３と通信可能な中継端末装置１と通信可能か否か、及び中継端末装置１が中継を行っているか否かを調べて、中継の可否を判断する。そして、ここで判断した結果、移動端末装置２へ通知するためのデータ作成を送信データ作成部６１６へ依頼する機能を持つ。
図９に、上記した第３の実施形態において、移動端末装置が中継端末装置を探索するときの、移動端末装置２、中継端末装置１、１１間の動作シーケンスが示されている。
なお、データ送受信時における中継端末装置１１のアドレス変換処理は第１、第２の実施形態と同様である。
【００４３】
以上説明のように本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末でも無線ＬＡＮの移動端末を経由してアクセスポイントと通信することにより、インターネットへのアクセスを可能としたものである。
なお、図２〜図６に示す、無線ＬＡＮ端末機能部１００、アクセスポイント機能部２００、中継機能部３００、４００、６００、そして、送信データ作成部１１３、４１０、５１０、６１０、受信データ解析部１１４、５１１、６１１、アクセスポイントとの通信可否判断部１１５、アクセスポイントとの通信可否フラグ１１６、中継端末探索部５１２、６１２、中継依頼部５１３、６１３、中継端末有無判断部５１４、６１４、中継依頼応答判断部５１５、６１５、送信データ作成部２１３、４１１、６１６、受信データ解析部２１４、４１３、６１７、ビーコン送信判断部２１５、中継可否判断部２１６、４１４、６１８、中継中判断部２１７、中継開始判断部４１５、中継終了判断部４１６、中継中フラグ４１７、移動端末のアドレステーブル２１８、移動端末のアドレス保持部２１９、４１２のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の無線通信システム及び同システムにおける中継端末装置のそれぞれが実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００４４】
更に、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、ＲＯＭの他に、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のシステムやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４５】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置でも無線ＬＡＮの移動端末（中継端末）と通信できれば、インターネットへのアクセスが可能となるため、無線ＬＡＮインタフェースを持たない一般移動端末装置のインターネットへのアクセス可能範囲が広がる。また、アクセスポイントと移動端末の間に距離があっても、あるいは間に障害物があっても中継端末装置を複数用意することで通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における無線通信システムのシステム構成を説明するために引用した図である。
【図２】 本発明における中継端末装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図３】 本発明における中継端末装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図４】 本発明において用いられる移動端末装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】 中継端末装置が複数存在する場合における本発明の無線通信システムのシステム構成を説明するために引用した図である。
【図６】 本発明における中継端末装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図７】 送信データ作成部によるアドレス変換処理のフローチャートである。
【図８】 図３に示す第２の実施形態で、移動端末装置が中継端末装置を探索するときのシーケンスを動作シーケンス図である。
【図９】 図６に示す第３の実施形態で移動端末装置が中継端末装置を探索するときの動作シーケンス図である。
【符号の説明】
１…中継端末装置（無線ＬＡＮ移動端末）、２…移動端末装置、３…アクセスポイント、４…インターネット、５…有線ＬＡＮ、６…ルータ、１００…無線ＬＡＮ端末機能部、２００…アクセスポイント機能部、３００…中継機能部、１１３…送信データ作成部、１１４…受信データ解析部、１１５…アクセスポイントとの通信可否判断部、１１６…アクセスポイントとの通信可否フラグ、２１３…送信データ作成部、２１４…受信データ解析部、２１５…ビーコン送信判断部、２１６…中継可否判断部、２１７…中継中判断部、２１８…移動端末のアドレステーブル、２１９…移動端末のアドレス保持部
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮの移動端末を経由してアクセスポイントとの通信を実現する、無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）には、（１）専用ネットワークとして無線ＬＡＮだけで閉じたネットワークを構成するアドホック型のもの、（２）有線ＬＡＮに無線端末をブリッジするためのアクセスポイントを設けたインフラストラクチャ型のもの、（３）アクセスポイントを複数設け、無線端末用アダプタを搭載した移動端末との通信を可能としたインフラストラクチャ型のものがある。
【０００３】
上記した（１）及び（２）の通信可能距離は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合概ね１０ｍから１５０ｍである。一方、（３）の移動端末の通信可能範囲は、移動端末が複数のアクセスポイント間でローミング可能となることから、アクセスポイントのトポロジーに応じて拡張可能であるが、移動端末とアクセスポイント間の通信可能距離は、無線リピータやアンテナ等を設置しない限り拡張不可であり、（２）と同様、概ね１０ｍから１５０ｍである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のＩＥＥＥ８０２．１１ｂ準拠の無線ＬＡＮでは、移動端末とアクセスポイント間の通信可能距離は、概ね１０ｍ〜１５０ｍであったため、移動端末がアクセスポイントと離れていたり、間に障害物があったりすると、移動端末がアクセスポイントと直接通信できないという問題があった。
また、（２）及び（３）において、従来、移動端末は、専用のアダプタを搭載してアクセスポイントと直接通信しなければ、インターネットへのアクセスができなかった。そのため、移動端末のインターネットへのアクセス可能範囲が、アクセスポイントの通信インタフェースによって制限されるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アクセスポイントと直接通信できない移動端末でも無線ＬＡＮの移動端末を経由してアクセスポイントと通信することにより、インターネットへのアクセスを可能とした、無線通信システムにおける中継端末装置及び中継端末プログラムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置からの接続要求を受信して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置であって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行う送受信データ作成手段と、前記移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限り前記アクセスポイントとの通信可否を調べ、その結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知する中継可否判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、送受信データ作成手段がアクセスポイントとの送受信時にアドレス変換を行い、中継可否判断手段が、移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限りアクセスポイントとの通信可否を通知することにより、アクセスポイントとの間で無線ＬＡＮとして動作し、移動端末装置との間でアクセスポイントとして動作する中継端末装置を提供することができる。
【０００９】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置から発行される中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置であって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行う送受信データ作成手段と、前記移動端末装置からの中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて前記中継端末探索要求のあった前記移動端末装置へ結果を通知する中継可否判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、送受信データ作成手段がアクセスポイントとの送受信時にアドレス変換を行い、中継可否判断手段が、移動端末装置からの中継端末探索要求に応答してアクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて中継の可否を通知することにより、アクセスポイントとの間で無線ＬＡＮの移動端末として動作し、移動端末装置との間ではアドホックモードで動作する中継端末装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記送受信データ作成手段は、前記移動端末装置から送信電文を受信したときに、前記電文のアドレスを送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレスを自身のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し、宛先アドレスとして送信されたアドレスをそのまま設定すると共に宛先ＭＡＣアドレスをＡＲＰにより求めて設定する第１のアドレス変換手段と、前記アクセスポイントから送信電文を受信したときに、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスを、前記移動端末装置アドレステーブルを参照してのＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し、送信元ＩＰアドレスに送信されてきたアドレスをそのまま設定すると共に、送信元ＭＡＣアドレスとして自身のＭＡＣアドレスを設定する第２のアドレス変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明において、前記中継可否判断手段は、フラグを参照することにより自身が前記アクセスポイントと通信できるか否かを判断するアクセスポイントとの通信可否判断手段と、前記アクセスポイントと通信が可能な場合、自身に前記移動端末装置のＭＡＣアドレスが登録されているか否かを調べ中継の可否を判断して結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知する中継可否判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明において、前記移動端末装置宛送信したフレームに対して応答がなかった場合、一定期間を経て中継を強制終了する中継終了判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、他の中継端末装置から中継端末装置探索応答を受信し、他の中継端末装置の有無を判断して前記中継可否判断手段へ通知し、最初に発見した中継可能な中継端末装置を前記探索要求のあった移動端末装置に対する中継端末装置として決定する中継端末決定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置からの接続要求を受信して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置に用いられる中継端末プログラムであって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行うステップと、前記移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限り前記アクセスポイントとの通信可否を調べ、その結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
上記した課題を解決するために本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置から発行される中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置に用いられる中継端末プログラムであって、通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行うステップと、前記移動端末装置からの中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて前記中継端末探索要求のあった前記移動端末装置へ結果を通知するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における無線通信システムのシステム構成を説明するために引用した図である。
本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置でも、中継機能を持つ無線ＬＡＮの移動端末装置を経由してアクセスポイントと通信することにより、インターネットへアクセスを可能としたものである。
【００１８】
図１において、移動端末装置２は、アクセスポイント３（ＡＰ）と直接通信することはできない。しかし、中継機能を持った無線ＬＡＮの移動端末である中継端末装置１とは通信することができる。中継端末装置１は、アクセスポイント３と通信するための無線ＬＡＮのインタフェースを備えており、アクセスポイント３と通信することができる。
移動端末装置２は、中継端末装置１を介してアクセスポイント３と通信し、インターネット４にアクセスする。なお、図１において、周波数帯ＣとＤはそれぞれ異なる周波数帯を使用しており、互いに重ならないので、混信することはない。また、５は有線ＬＡＮ、６はネットワークを相互接続するルータである。
【００１９】
中継端末装置１は、アクセスポイント３と移動端末装置２の種類に応じていろいろなものが考えられる。
なぜならば、アクセスポイント３として、現在最も普及しているＩＥＥＥ８０２．１１ｂをはじめとするＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ（ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ等）の無線ＬＡＮインタフェースがあり、また、移動端末装置２として、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線LANインタフェースを使う場合、その中でも、インフラストラクチャモードを使う場合、アドホックモードを使う場合、ブルートゥース等ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ以外の無線ＬＡＮインタフェースを使う場合、無線ＬＡＮ以外の無線通信インタフェースを使う場合が考えられからであり、中継端末装置１としては、上記のアクセスポイント３と移動端末装置２がとりうる組み合わせの形態に応じてさまざまなタイプのものが考えられる。
【００２０】
ここでは、まず、アクセスポイント３は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮインタフェースを使用し、移動端末装置２は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズのインフラストラクチャモードを使用する場合を例示し、第１の実施形態として説明する。
この場合、中継端末装置１は、アクセスポイント３と中継端末装置１間で無線ＬＡＮの移動端末として動作し、中継端末装置１と移動端末装置２間ではアクセスポイントとして動作する。
【００２１】
移動端末装置２が中継端末装置１を見つけて、どれと通信するかを決める方法は、基本的にはローミングの考えに従う。但し、アクセスポイント３と通信できない中継端末装置１はビーコンを出さないことが違う。以下に、移動端末装置２が中継端末装置１を見つけて、どれと通信するかを決めるまでの手順を示す。
【００２２】
すなわち、まず、アクセスポイント３と通信できる中継端末装置１は、ビーコンを生成出力して、移動端末装置２は、中継端末装置１が適当なタイミングで発信するそのビーコンを受信する。移動端末装置２は、接続できる中継端末装置１を見つけたら、同期をとってその中継端末装置にＭＡＣ（Media Access Control）アドレスの登録を要求する。そして、中継端末装置１は、自身がアクセスポイント３と通信可能であり、かつ他の移動端末装置２の中継を行っていなければ、移動端末装置２のＭＡＣアドレスを自身に登録する。
なお、中継端末装置１が中継を行っているか否かの判断は、中継端末装置１に移動端末装置２のＭＡＣアドレスが登録されているか否かで行う。また、中継端末装置１に登録された移動端末装置２のＭＡＣアドレスは、中継端末装置１が移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、ある程度待った後に削除される。
【００２３】
中継端末装置１による中継処理の手順について図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。図７（ａ）は、移動端末装置２からアクセスポイント３への送信時の中継端末装置１によるアドレス変換処理手順を、図７（ｂ）は、移動端末装置２がアクセスポイント３から受信時の中継端末装置１によるアドレス変換処理手順を示す。
【００２４】
まず、アクセスポイント３への送信時の中継処理から説明する。中継端末装置１は、移動端末装置２から送信電文を受信したら、電文のアドレスを以下のように変換してアクセスポイント３へ送信する。すなわち、送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレスを自分のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し（ステップＳ７０１、Ｓ７０２）、宛先ＩＰアドレスは、送信されてきた宛先ＩＰアドレスをそのまま使用する。宛先ＭＡＣアドレスは、宛先ＩＰアドレスに対応したＭＡＣアドレスをＡＲＰ(Address Resolution Protocol)により求め、求めたＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスに設定する（ステップＳ７０３、Ｓ７０４）。
次に、アクセスポイント３からの受信時の中継処理について説明する。中継端末装置１は、アクセスポイント３からの送信電文を受信したら、電文のアドレスを以下のように変換し、移動端末へ送信する。すなわち、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスを移動端末装置２のアドレステーブル２１８を用いて移動端末装置２のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し（ステップＳ７１１、Ｓ７１２）、送信元ＩＰアドレスは送られてきたアドレスをそのまま使用する。送信元ＭＡＣアドレスは、自端末のＭＡＣアドレスを使用する（ステップＳ７１３）。
【００２５】
ここで、中継端末装置１に実装される本発明独自の機能は以下のとおりである。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ準拠の無線ＬＡＮの移動端末機能及びアクセスポイント機能を兼ね備えていること、アクセスポイント３と通信できない中継端末装置１はビーコンを出さないこと、中継端末装置１は、中継を行っている間に、他の一般移動端末装置２から接続要求（ＭＡＣアドレスの登録要求）を受けてもそれを拒否すること、一般移動端末装置２の送受信データを中継（送受信データアドレス変換）することの４つである。
【００２６】
図２は、本発明における中継端末装置の第１の実施形態を示すブロック図である。本発明の中継端末装置１は、機能的に大別すれば、無線ＬＡＮ端末（インフラストラクチャモード）機能部１００と、アクセスポイント機能部２００と、中継機能部３００で構成される。
中継機能部３００を構成する送信データ作成部１１３、２１３は、通信インタフェースに従う送信データを作成し、無線ＬＡＮ端末機能１００、アクセスポイント機能部２００がそれぞれ持つ送信部１１１、２１１へ送る。中継をする場合には、受信データ解析部１１４、２１４から受信データを受け取り、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスの変換も行う。
受信データ解析部１１４、２１４は、無線ＬＡＮ端末機能部１００、アクセスポイント機能部２００の受信部１１２、２１２からそれぞれ受信データを受け取り解析する。中継する場合には、受信データを送信データ作成部１１３，２１３へ送る。
【００２７】
アクセスポイントとの通信可否判断部１１５は、受信データ解析部１１４から接続応答（ＭＡＣアドレス登録応答）データを受け取り、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信できるか否かを判断し、アクセスポイント３との通信可否フラグ１１６に可または不可の値を設定する。アクセスポイントとの通信可否フラグ１１６は、中継端末装置１がアクセスポイントと通信できるか否かを表すフラグであり、通信できる場合は可、通信できない場合は不可の値を持つ。
ビーコン送信判断部２１５は、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信できるか否かをアクセスポイントとの通信可否フラグ１１６を参照し、アクセスポイント３と通信できる場合には、ビーコンの作成を送信データ作成部２１３へ依頼する。一方、アクセスポイントと通信できない場合には、ビーコンを出さないため、ビーコンの作成を送信データ作成部２１３へ依頼することはない。
【００２８】
中継可否判断部２１６は、受信データ解析部２１４を介して移動端末装置２からの接続要求（ＭＡＣアドレスの登録要求）データを受け取り、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信可能か否か、及び中継端末装置１が中継を行っているか否かを調べて、中継の可否を判断する。そして、判断した結果を、移動端末装置２へ通知するためのデータ作成を送信データ作成部２１３へ依頼する。
また、中継中判断部２１７は、中継可否判断部２１６から中継中か否かの問い合わせを受けたら、中継端末装置１が中継中か否かを調べ、その結果を中継可否判断部２１６へ伝える。
【００２９】
ここで、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信できるか否かの判断は、中継端末装置１がアクセスポイント３に対して接続要求を発行し、アクセスポイント３から接続を許可されたとき、アクセスポイントとの通信可否フラグ１１６を不可から可に設定し、そして、アクセスポイント３からの電波を受信できなくなったときにアクセスポイントとの通信可否フラグ１１６を可から不可に設定することで行なわれる。これらの処理は、アクセスポイントとの通信可否判断部１１５が行うものとする。
また、中継中か否かの判断は、アクセスポイント機能部２００に移動端末装置２のＭＡＣアドレスが登録されているか否かにより判断し、中継中判断部２１７が、登録されていれば中継中、登録されていなければ中継中でないと判断する。
なお、移動端末のアドレステーブル２１８は、移動端末装置２のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを保持しておくためのデータテーブルであり、移動端末のアドレス保持部２１９は、移動端末装置２のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを移動端末装置２から得られるデータフレームから取得し、移動端末装置２のアドレステーブル２１８へ保持する。
【００３０】
送信部１１１、２１１は、それぞれ受信データ作成部１１３、２１３から送られた通信データを無線で送信し、受信部１１２、２１２は、無線で送られてきたデータを受信し、それぞれ受信データ解析部１１４、２１４へ転送する。なお、スイッチ１１０、２１０は、送受信を切り替えるものである。
【００３１】
ここで、データ送受信時における中継端末装置１の動作について図２を参照しながら説明する。
まず、アクセスポイント３への送信時の中継処理から説明する。中継端末装置１は、移動端末装置２から送信される送信電文を受信部２１２で受信すると、それを受信データ解析部２１４へ送る。受信データ解析部２１４は、受信データを解析し、アクセスポイント３への中継が必要か否かを判断する。アクセスポイント３への中継が必要な場合は、受信データを送信データ作成部（アドレス変換部）１１３へ送る。送信データ作成部（アドレス変換部）１１３は、受信データのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスの変換を行い、通信インタフェースに従った送信データを作成して、送信部１１１へ送る。送信部１１１は、送信データ作成部１１３から送られた通信データを無線で送信する。
【００３２】
次に、アクセスポイント３からの受信時の中継処理について説明する。中継端末装置１は、アクセスポイント３からの送信電文を受信部１１２で受信すると、それを受信データ解析部１１４へ送る。受信データ解析部１１４は、受信データを解析し、移動端末装置２への中継が必要か否かを判断する。
移動端末装置２への中継が必要な場合には、受信データを送信データ作成部（アドレス変換部）２１３へ送る。送信データ作成部（アドレス変換部）２１３は、受信データのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスの変換を行い、通信インタフェースに従った送信データを作成して、送信部２１１へ送る。送信部２１１は、送信データ作成部２１３から送られた通信データを無線で送信する。
【００３３】
本発明における中継端末装置の第２の実施形態について説明する。ここでは、アクセスポイント３はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮインタフェースを使用し、移動端末装置２はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズインタフェースのアドホックモードを使用するものとする。
この場合、中継端末装置１は、アクセスポイント３と中継端末装置１間では無線ＬＡＮの移動端末としてインフラストラクチャモードで動作し、中継端末装置１と移動端末装置２間ではアドホックモードで動作する。移動端末装置２が中継端末装置１を見つけて、どれと通信するかを決めるまでの手順を以下に示す。
【００３４】
まず、移動端末装置２は、ブロードキャストによりアドホックモードで通信できる中継端末装置１全てに対して、中継可能か否かを問い合わせる。問い合わせを受けた中継端末装置１は、アクセスポイントと通信可能か否か及び移動端末の中継を実施中か否かにより、自分が中継可能か否かを判断し、問い合わせ元の移動端末装置２へ中継の可否を返信する。
移動端末装置２は、最初に発見した中継可能な中継端末装置１に対して、中継を依頼する。中継端末装置１は、移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、ある程度待った後に中継処理を終了する。
【００３５】
上記した第２の実施形態によれば、中継端末装置１として実装される本発明独自の機能は以下のとおりである。
すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ準拠の無線ＬＡＮ移動端末機能のうちインフラストラクチャモードでの通信とアドホックモードでの通信を同時に行う機能、移動端末装置２から中継可能か否かの問い合わせを受けたら、中継の可否を判断して返信する機能、移動端末装置２の送受信データを中継する機能（送受信データのアドレス変換）、移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、ある程度待った後に中継処理を終了する機能の４つである。
【００３６】
図３に、第２の実施形態における中継端末の構成をブロック図で示す。ここでは、図２に示す第１の実施形態との差異に着目して説明する。なお、図２中、図１に示す符号と同一符号が付されたブロックは、図１に示すそれと同じとする。
中継可否判断部４１４は、受信データ解析部４１３から、移動端末装置２からの中継端末探索要求（ブロードキャスト）、あるいは中継依頼要求を受け取り、中継端末装置１がアクセスポイント３と通信可能か否か、及び中継端末装置１が中継を行っているか否かを調べて中継の可否を判断する。ここで判断した結果を移動端末装置２へ通知するためのデータ作成を送信するデータ作成部４１１へ依頼する。
中継開始判断部４１５は、中継端末装置１が移動端末装置２から中継依頼要求を受けて中継を許容するとき、中継中フラグ４１７をＯＦＦからＯＮに設定する。中継終了判断部４１６は、中継端末装置１が移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、中継処理を終了するのを契機に中継中フラグ４１７をＯＮからＯＦＦに設定する。中継中フラグ４１７は、中継端末装置１が中継中か否かを表すフラグであり、中継中の場合はＯＮ、中継中でない場合はＯＦＦの値を持つ。他の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様である。
【００３７】
上記した第２の実施形態において、移動端末装置２が中継端末装置１を探索するときのシーケンスが図８に示されている。
なお、データ送受信時における中継端末装置１によるアドレス変換処理は上記した第１の実施形態と同様であり、また、上記した以外他の構成も同様である。ここでは、第１の実施形態と異なり、移動端末装置２にも中継端末装置２を探すための機能追加が必要である。
図４にそのための移動端末装置の構成例を示す。図４において、送信データ作成部５１０は、通信インタフェースに従った送信データを作成し、送信部へ送る機能を持つ。また、受信データ解析部５１１は、受信部から受信データを受け取り、解析する機能を持つ。中継端末探索部５１２は、上位アプリケーションから中継端末探索要求を受け付け、送信データ作成部５１０へ中継端末探索要求作成を依頼し、中継依頼部５１３は、上位アプリケーションから中継依頼要求を受け付け、送信データ作成部５１０へ中継依頼要求の作成を依頼する機能を持つ。
中継端末有無判断部（中継端末決定部）５１４は、受信データ解析部５１１から、中継端末探索応答を受け取り、中継端末装置１の有無を判断して、上位アプリケーションに通知する機能を持ち、最初に発見した中継可能な端末を中継端末装置１に決定する。中継依頼応答判断部５１５は、受信データ解析部５１１から、中継依頼応答を受け取り、中継依頼が許可されたか否かを判断して、上位アプリケーションに通知する機能を持つ。
【００３８】
図５に、第１の実施形態で示す中継端末装置が複数存在する場合、ここでは２台存在する場合が例示されている。
図２に示す中継端末装置１が複数存在する場合、移動端末装置２は、無線ＬＡＮのアクセスポイント３と離れていてもインターネットへアクセスできる可能性が大きくなる。この場合の中継端末装置１の機能及び構成は、図２に示す第１の実施形態と同様である。
【００３９】
第２の実施形態の拡張として、中継端末装置が複数存在する場合、図５に示されるように、例えば、中継端末装置が２台（中継端末装置１、中継端末装置１１）存在する場合、第２の実施形態同様、アクセスポイント３はＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮインタフェースを使用し、移動端末装置２は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズインタフェースのアドホックモードを使用する。
中継端末装置１は、アクセスポイント３と中継端末装置１間では無線ＬＡＮの移動端末としてインフラストラクチャモードで動作し、中継端末装置１と中継端末装置１１間ではアドホックモードで動作する。中継端末装置１１は、中継端末装置１と中継端末装置１１間ではアドホックモードで動作し、中継端末装置１１と移動端末装置２間では、中継端末装置１と中継端末装置１１間とは別の無線により、アドホックモードで動作する。ここに示される中継端末１は、図３に示す第２の実施形態による中継端末装置１と同様である。また、中継端末装置１１が中継端末装置１を見つける方法は、第２の実施形態で示した移動端末装置２が中継端末装置１を見つける方法と同様である。
【００４０】
この場合における中継端末装置１１が持つ本発明独自の機能は以下のとおりである。すなわち、異なる周波数を使ってそれぞれの周波数によりＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ準拠のアドホックモードでの通信を同時に行う機能、移動端末装置２から中継可能か否かの問い合わせを受けたら、中継の可否を判断して返信する機能、移動端末装置２の送受信データを中継する機能（送受信データのアドレス変換）、移動端末装置２宛に送信したフレームに対して返信がない場合、所定時間待った後に中継処理を終了する機能の４つである。
【００４１】
図６に、この場合の中継端末装置（第３の実施形態）の構成をブロック図で示す。なお、ここに示す中継端末装置１１は、移動端末装置２としても使用可能である。図中、図３に示す実施形態と同一の符号が付されたブロックは図３に示すそれと同じとする。
図６において、中継端末探索部６１２は、中継可否判断部６１８から中継端末探索要求を受け取り、送信データ作成部（アドレス変換部）６１０へそのデータを渡す。中継依頼部６１３は、中継可否判断部６１８から中継依頼要求を受け取り、送信データ作成部（アドレス変換部）６１０へそのデータを渡す機能を持つ。
また、中継端末有無判断部６１４は、受信データ解析部６１１から、中継端末探索応答を受け取り、中継端末装置１の有無を判断して、中継可否判断部６１８に通知する機能を持ち、最初に発見した中継可能な端末を中継端末装置１として決定する。中継依頼応答判断部６１５は、受信データ解析部６１１から、中継依頼応答を受け取り、中継依頼が許可されたか否かを判断して、中継可否判断部６１８に通知する機能を持つ。他の構成は、図３に示す第２の実施形態と同様である。
【００４２】
図６において、中継可否判断部６１８は、受信データ解析部６１７から、移動端末装置２からの中継端末探索要求または中継依頼要求を受け取り、中継端末装置１１がアクセスポイント３と通信可能な中継端末装置１と通信可能か否か、及び中継端末装置１が中継を行っているか否かを調べて、中継の可否を判断する。そして、ここで判断した結果、移動端末装置２へ通知するためのデータ作成を送信データ作成部６１６へ依頼する機能を持つ。
図９に、上記した第３の実施形態において、移動端末装置が中継端末装置を探索するときの、移動端末装置２、中継端末装置１、１１間の動作シーケンスが示されている。
なお、データ送受信時における中継端末装置１１のアドレス変換処理は第１、第２の実施形態と同様である。
【００４３】
以上説明のように本発明は、アクセスポイントと直接通信できない移動端末でも無線ＬＡＮの移動端末を経由してアクセスポイントと通信することにより、インターネットへのアクセスを可能としたものである。
なお、図２〜図６に示す、無線ＬＡＮ端末機能部１００、アクセスポイント機能部２００、中継機能部３００、４００、６００、そして、送信データ作成部１１３、４１０、５１０、６１０、受信データ解析部１１４、５１１、６１１、アクセスポイントとの通信可否判断部１１５、アクセスポイントとの通信可否フラグ１１６、中継端末探索部５１２、６１２、中継依頼部５１３、６１３、中継端末有無判断部５１４、６１４、中継依頼応答判断部５１５、６１５、送信データ作成部２１３、４１１、６１６、受信データ解析部２１４、４１３、６１７、ビーコン送信判断部２１５、中継可否判断部２１６、４１４、６１８、中継中判断部２１７、中継開始判断部４１５、中継終了判断部４１６、中継中フラグ４１７、移動端末のアドレステーブル２１８、移動端末のアドレス保持部２１９、４１２のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明の無線通信システム及び同システムにおける中継端末装置のそれぞれが実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００４４】
更に、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、ＲＯＭの他に、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のシステムやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００４５】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置でも無線ＬＡＮの移動端末（中継端末）と通信できれば、インターネットへのアクセスが可能となるため、無線ＬＡＮインタフェースを持たない一般移動端末装置のインターネットへのアクセス可能範囲が広がる。また、アクセスポイントと移動端末の間に距離があっても、あるいは間に障害物があっても中継端末装置を複数用意することで通信が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明における無線通信システムのシステム構成を説明するために引用した図である。
【図２】 本発明における中継端末装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図３】 本発明における中継端末装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図４】 本発明において用いられる移動端末装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】 中継端末装置が複数存在する場合における本発明の無線通信システムのシステム構成を説明するために引用した図である。
【図６】 本発明における中継端末装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図７】 送信データ作成部によるアドレス変換処理のフローチャートである。
【図８】 図３に示す第２の実施形態で、移動端末装置が中継端末装置を探索するときのシーケンスを動作シーケンス図である。
【図９】 図６に示す第３の実施形態で移動端末装置が中継端末装置を探索するときの動作シーケンス図である。
【符号の説明】
１…中継端末装置（無線ＬＡＮ移動端末）、２…移動端末装置、３…アクセスポイント、４…インターネット、５…有線ＬＡＮ、６…ルータ、１００…無線ＬＡＮ端末機能部、２００…アクセスポイント機能部、３００…中継機能部、１１３…送信データ作成部、１１４…受信データ解析部、１１５…アクセスポイントとの通信可否判断部、１１６…アクセスポイントとの通信可否フラグ、２１３…送信データ作成部、２１４…受信データ解析部、２１５…ビーコン送信判断部、２１６…中継可否判断部、２１７…中継中判断部、２１８…移動端末のアドレステーブル、２１９…移動端末のアドレス保持部
Claims (8)
- アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置からの接続要求を受信して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置であって、
通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行う送受信データ作成手段と、
前記移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限り前記アクセスポイントとの通信可否を調べ、その結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知する中継可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける中継端末装置。 - アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置から発行される中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置であって、
通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行う送受信データ作成手段と、
前記移動端末装置からの中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて前記中継端末探索要求のあった前記移動端末装置へ結果を通知する中継可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける中継端末装置。 - 前記送受信データ作成手段は、
前記移動端末装置から送信電文を受信したときに、前記電文のアドレスを送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレスを自身のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し、宛先アドレスとして送信されたアドレスをそのまま設定すると共に宛先ＭＡＣアドレスをＡＲＰにより求めて設定する第１のアドレス変換手段と、
前記アクセスポイントから送信電文を受信したときに、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスを、前記移動端末装置アドレステーブルを参照してのＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスに変換し、送信元ＩＰアドレスに送信されてきたアドレスをそのまま設定すると共に、送信元ＭＡＣアドレスとして自身のＭＡＣアドレスを設定する第２のアドレス変換手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システムにおける中継端末装置。 - 前記中継可否判断手段は、
フラグを参照することにより自身が前記アクセスポイントと通信できるか否かを判断するアクセスポイントとの通信可否判断手段と、
前記アクセスポイントと通信が可能な場合、自身に前記移動端末装置のＭＡＣアドレスが登録されているか否かを調べ中継の可否を判断して結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知する中継可否判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおける中継端末装置。 - 前記移動端末装置宛送信したフレームに対して応答がなかった場合、一定期間を経て中継を強制終了する中継終了判断手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システムにおける中継端末装置。 - 他の中継端末装置から中継端末装置探索応答を受信し、他の中継端末装置の有無を判断して前記中継可否判断手段へ通知し、最初に発見した中継可能な中継端末装置を前記探索要求のあった移動端末装置に対する中継端末装置として決定する中継端末決定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システムにおける中継端末装置。 - アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置からの接続要求を受信して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置に用いられる中継端末プログラムであって、
通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行うステップと、
前記移動端末装置からの接続要求を受信して中継の可否を判断し、中継が可能な場合に限り前記アクセスポイントとの通信可否を調べ、その結果を前記接続要求のあった移動端末装置へ通知するステップと、
をコンピュータに実行させる中継端末プログラム。 - アクセスポイントと直接通信できない移動端末装置から発行される中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信を中継する無線ＬＡＮインタフェースを備えた無線通信システムにおける中継端末装置に用いられる中継端末プログラムであって、
通信インタフェースに従う送受信電文を生成もしくは取り込む他に、前記移動端末装置との間で交換されるアドレスの変換を行い、前記アクセスポイントとの間でデータの送受信を行うステップと、
前記移動端末装置からの中継端末探索要求に応答して前記アクセスポイントとの通信が可能か否か、及び他の移動端末装置の中継を行っているか否かを調べて前記中継端末探索要求のあった前記移動端末装置へ結果を通知するステップと、
をコンピュータに実行させる中継端末プログラム。
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