JP4322879B2 - 通信機器用の接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機の販売情報収集などのテレメトリングの分野や移動体への交通情報配信などのテレマティクスの分野などで用いられる通信機器と、該通信機器を用いる上位装置とを接続する接続装置に関する。

近年、無線パケット通信網を介して情報の収集や配信等を行うテレメトリングやテレマティクスが普及してきている。テレメトリングとは、元来は、通信回線を使って計量器の計量値を読み出す仕組みのことの総称であった。しかし、禁煙は、一般的に、データの読み取りだけでなく、機器の動作監視や遠隔制御にも用いる用語である。テレメトリングの代表的な例としては、自動販売機の販売管理システム，ガス・水道などの使用量管理システム、無人駐車場における管理システムなどが挙げられる。自動販売機の販売管理システムについては特許文献１を参照されたい。また、テレマティクスとは、自動車などの移動体に通信システムを組み合わせてリアルタイムに情報サービスを提供することを意味する。テレマティクスの代表的な例としては、自動車に設置した端末に交通情報やナビゲーション情報をリアルタイムに提供する車載情報システムなどが挙げられる。

このような分野においては、遠隔地において無線パケット通信網に接続するための通信機器と該通信機器を用いる上位装置とを配置している。前記上位装置はデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。また、前記通信機器はデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当する。

例えば、自動販売機の販売管理システムにおいては、販売制御や庫内の温度制御を行う制御装置が上位装置に相当する。各上位装置は、定期的に又は任意時に、通信機器を介して所定のネットワークに接続し、該ネットワークを介して所定の管理コンピュータに接続する。そして、管理コンピュータに接続した上位装置は、種々の管理対象データを送信する。
特開２００３−５１０５６号公報

しかし、従来のシステムでは、管理コンピュータから上位装置に対して通信を開始する際に、通信開始までに長時間を要したり又は接続に失敗する場合があった。

一例として、従来の下水道の流量監視システムについて説明する。このシステムでは、上位装置と管理コンピュータとは通信プロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを用いる。管理コンピュータは、上位装置との通信を開始する際には当該上位装置宛の通信開始ＴＣＰパケットを無線パケット通信網に送出する。無線パケット通信網は通信開始ＴＣＰパケットの宛先アドレスを参照して、この宛先アドレスに対応する上位装置に対してメッセージを通知する。このメッセージは、無線パケット通信網が提供するメッセージングサービスを利用して通知される。上位装置は、このメッセージを受けて無線パケット通信網に接続する。

上記メッセージの通知処理及び無線パケット通信網への接続処理には数秒から十数秒かかる場合がある。このため、管理コンピュータが最初に送信した通信開始ＴＣＰパケットはタイムアウトにより破棄され、管理コンピュータは通信開始ＴＣＰパケットの再送を数回試みる。すなわち、上位装置が受信する通信開始ＴＣＰパケットは数回目に再送されたものである。このＴＣＰパケットの再送間隔は、一般的に、回数を重ねる毎に大きく設定されている。例えば、再送間隔が３秒，６秒，１２秒と大きくなるように設定されている。このため、無線パケット通信網への接続処理が完了しているにもかかわらず、通信開始ＴＣＰパケットの再送が行われるまで数秒を要する場合があった。また、接続処理の完了までの間にＴＣＰの再送回数が上限に達してしまい、ＴＣＰコネクションの形成に失敗する場合もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通信開始要求から通信開始までの処理時間の短縮を図ることにある。

上記目的を達成するために、本願では、無線パケット通信網との接続用の通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行う上位装置とを相互に接続する接続装置であって、無線パケット通信網との接続が確立した後に該無線パケット通信網から通信開始ＴＣＰパケットを受信すると、当該通信開始ＴＣＰパケットを所定の記憶手段に一時記憶し、上位装置に対して着信があったことを通知し、上位装置が開始する接続処理に対して無線パケット通信網を代理して応答処理を行い、上位装置の接続処理が終了すると前記記憶手段に記憶した通信開始ＴＣＰパケットを上位装置に送出する回線制御部とを備えたことを特徴とするものを提案する。

本発明では、上位装置は接続装置を介して無線パケット通信網に接続する。この接続装置は、無線パケット通信網との接続が確立した後に該無線パケット通信網から通信開始ＴＣＰパケットを受信すると、当該ＴＣＰパケットを一時記憶するとともに、上位装置との間で接続処理を開始する。そして、接続装置は、接続処理が完了すると、一時記憶した通信開始ＴＣＰパケットを遅滞なく上位装置に送出する。したがって、接続装置が受信した通信開始ＴＣＰパケットと次の通信開始ＴＣＰパケットの再送間隔が大きな場合であっても、上位装置は通信準備が完了しだい通信開始ＴＣＰパケットを受信する。これにより、通信開始までの時間が短縮される。

接続装置が無線パケット通信網に接続処理は、例えば、無線パケット通信網のメッセージングサービスによるメッセージを受信した場合に、当該メッセージからメッセージの発信元を特定し、該発信元との通信が可能となるよう無線パケット通信網との接続処理を開始する場合が挙げられる。

なお、上記通信開始ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダのＳＹＮフラグがオンであり且つＡＣＫフラグがオフのＴＣＰパケットからなる。

以上説明したように本発明によれば、接続装置が受信した通信開始ＴＣＰパケットと次の通信開始ＴＣＰパケットの再送間隔が大きな場合であっても、上位装置は通信準備が完了しだい通信開始ＴＣＰパケットを受信するので、通信開始までの時間が短縮される。

本発明の一実施の形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。図１は本発明に係る通信システムを用いたテレメトリングシステムの構成図である。

本システムは、図１に示すように、例えば自動販売機の制御装置などの上位装置１０と、無線パケット通信網４０を介して企業内ＬＡＮ５０とを接続したネットワーク環境を提供することを目的としている。具体的には、固定的にＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービス用に設定された上位装置１０や企業内ＬＡＮ５０内の端末（図１の例では自動販売機の管理用コンピュータ５１など）に改造等を行うことなく、無線パケット通信網４０が接続端末に対して動的ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスを利用可能とすることを本発明の主たる目的としている。この目的を解決するために、企業内ＬＡＮ５０内の端末から上位装置１０に対して通信を開始可能とすること、及び、上位装置１０からの通信において当該上位装置１０を特定可能とすることを目的としている。以下、本通信システムについて詳述する。

上位装置１０は、データ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。この上位装置１０は、特定のキャリア及びそのキャリアが提供するネットワーク接続サービスに対応するように設計されている。具体的には、接続端末に対して固定ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスの利用を前提としており、当該サービスに対応した通信モジュールを接続するとともに、該サービスに対応した接続プロトコル・認証プロトコル等に対応するよう設計されている。

上述した上位装置１０が前提としているネットワーク接続サービスについて説明する。このネットワーク接続サービスでは、通信モジュールに予めキャリアにより電話番号が割り当てられる。このネットワーク接続サービスの提供下にある無線パケット通信網には、回線制御やパケット中継等を行う中継装置が設けられている。中継装置には、接続先ネットワークである企業内ＬＡＮに対応して電話番号が割り当てられている。通信モジュールを接続した端末は、無線パケット通信網内の中継装置の電話番号宛に発呼すると、企業内ＬＡＮなどの所定のネットワークに接続する。中継装置への接続は、予め電話番号を割り当てた通信モジュールからのみ許可される。

図２に上位装置１０が前提とするネットワーク接続サービスを利用した際のネットワーク図の一例を示す。図２に示すように、上位装置１０は、ネットワーク接続サービスにより構築された無線パケット通信網４５，４６に通信モジュール２５，２６を用いて接続する。本実施の形態では、無線パケット通信網４５及び通信モジュール２５はＰＤＣ規格に即しているものとし、無線パケット通信網４６及び通信モジュール２６はＰＨＳ規格に即しているものとする。また、このサービスでは、ネットワークルータ６０のＷＡＮ側インタフェイスや通信モジュール２５に、１９２．１６８．０．０／２８のネットワークに属するＩＰアドレスが固定的に割り当てられる。上位装置１０は端末型ネットワーク接続サービスでＬＡＮ５０に接続する。したがって、通信モジュール２５，２６に割り当てられたＩＰアドレスは、上位装置１０に割り当てられたＩＰアドレスと同義である。また、企業内ＬＡＮ５０内は、１９２．１６８．９．０／２４のネットワークに属するように各装置のＩＰアドレスが固定的に割り当てられているものとする。ネットワークルータ６０は、１９２．１６８．０．０／２８内のＩＰアドレス宛のパケットをＬＡＮ５０から受け取ると、当該パケットを無線パケット通信網４５，４６に中継する。一方、ネットワークルータ６０は、１９２．１６８．９．０／２４内のＩＰアドレス宛のパケットを無線パケット通信網４５，４６から受け取ると、当該パケットをＬＡＮ５０に中継する。このような構成により、管理用コンピュータ５１は、上位装置１０の固定ＩＰアドレス宛に通信を開始することができ、また上位装置１０からの通信についても当該通信の発信元ＩＰアドレスを参照することにより当該上位装置１０を特定できる。

本発明は、このような上位装置１０及び管理用コンピュータ５１をそのまま利用することを前提とし、動的ＩＰを付与するネットワーク接続サービス提供下の無線パケット通信網４０においてもネットワークシステムを構築可能とする。

次に、本実施の形態で利用する、動的ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスについて説明する。このネットワーク接続サービスでは、通信モジュール２０に予めキャリアにより電話番号が割り当てられる。無線パケット通信網４０には、図１に示すように、回線制御やパケット中継等を行う中継装置４１が設けられている。通信モジュール２０を接続した端末は、予め定められている特別な番号を指定して発呼することにより無線パケット通信網４０に接続する。そして、該端末は、中継装置４１との間でＰＡＰ（Password Authentication Protocol）を用いた認証処理を行うことにより、接続先ネットワークである企業内ＬＡＮ５０に接続可能となる。なお、前記ＰＡＰ認証では、接続先を特定する情報をユーザ名に含ませることにより、接続先ネットワークを特定する。このネットワーク接続サービスでは、キャリアから無線パケット通信網４０に対して所定の範囲のＩＰアドレス群が割り当てられており、通信モジュール２０にはそれぞれ該ＩＰアドレス群に含まれるＩＰアドレスがＩＰＣＰ（Internet Protocol Control Protocol）により動的に割り当てられる。

ここで、通信モジュール２０に付与するＩＰアドレスは予め定められたものである。図１に示すように、無線パケット通信網４０にはアドレス管理サーバ４３が設置されている。このアドレス管理サーバ４３は、接続端末の電話番号と、当該電話番号を有する端末に対して配布するＩＰアドレスのリストを管理する。具体的には、図３に示すように、アドレス管理サーバ４３は、電話番号とＩＰアドレスとの対応を記述したアドレス対応テーブル４３ａを備えている。本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、通信モジュール２０が接続してきた際に該通信モジュール２０の電話番号を取得する。そして、当該電話番号に対応するＩＰアドレスをアドレス対応テーブル４３ａから取得し、取得したＩＰアドレスを通信モジュール２０に配布する。このアドレス配布にはＩＰＣＰが用いられる。すなわち、本実施の形態では、ＩＰＣＰという動的ＩＰ付与技術を用いているものの、配布ＩＰアドレスは所定のものである。なお、上記アドレス管理サーバ４３は、アドレス対応テーブル４３ａを更新できるようユーザに対してインタフェイスを提供している。

また、本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、端末に対応したＩＰアドレス宛のＩＰパケットを企業内ＬＡＮ５０から受信し、且つ、当該端末が無線パケット通信網４０に接続してない状態の時には、メッセージングサーバ４２が当該ＩＰパケットに対応する電話番号をアドレス管理サーバ４３から取得し、当該電話番号に対してメッセージを送信する。このメッセージングサービスは、ＴＣＰ／ＩＰを用いたネットワーク接続サービスではなく、無線通信網を利用した独自プロトコルにより実装されたものである。これにより端末は、企業内ＬＡＮ５０からの接続要求があったことを認識できる。

次に、本実施の形態に係るシステムのネットワーク図について図４を参照して説明する。図４は本システムのネットワーク図である。図４に示すように、このシステムでは、企業内ＬＡＮ５０には図２を参照して説明したネットワークと同様に１９２．１６８．９．０／２４に属する固定ＩＰアドレスが付与されており、上位装置１０には１９２．１６８．０．０／２８に属する固定ＩＰアドレスが付与されている。無線パケット通信網４０には１７２．１６．０．０／２８のアドレス群が割り当てられており、無線パケット通信網４０と企業内ＬＡＮ５０との境界点にあたるネットワークルータ（以下単に「ルータ」と言う）６０のＷＡＮ側には固定ＩＰアドレス１７２．１６．０．１４が割り当てられている。また、通信モジュール２０には無線パケット通信網４０に接続した際に１７２．１６．０．０／２８内のアドレスが動的に割り当てられる（図では便宜上１７２．１６．０．Ｘと表記した）。接続装置１は端末型ネットワーク接続サービスでＬＡＮ５０に接続する。したがって、接続装置１のＩＰアドレスは、通信モジュール２０に動的に割り当てられたＩＰアドレスとなる。本発明では、このようなネットワーク環境において、企業内ＬＡＮ５０内の管理用コンピュータ５１から上位装置１０に対して通信を開始できるようにするとともに、上位装置１０から管理用コンピュータ５１に通信開始があった場合に当該上位装置１０を特定可能とする。

次に、接続装置１について詳述する。この接続装置１は、データ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する複数種の上位装置１０と、前記通信機器はデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当する複数種の通信機器２０，２５，２６とを接続する装置である。本実施の形態に係る接続装置１では、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０、ＰＤＣ規格の通信モジュール２５、ＰＨＳ規格の通信モジュール２６に対応する。各通信モジュール２０，２５，２６は、それぞれ対応するキャリアが構築する無線パケット通信網４０，４５，４６に接続する通信機器であり、各キャリアが独自に定めた通信規格・通信プロトコル・サービスに対応している。上位装置１０は、前述したように、特定のキャリア及びそのキャリアが提供するサービスに対応するように設計されている。具体的には、当該サービスに対応した通信モジュールを接続するとともに、該サービスに対応した接続プロトコル・認証プロトコル等に対応するよう設計されている。

本実施の形態に係る上位装置１０は、ＰＤＣ規格の通信モジュール２５及びＰＨＳ規格の通信モジュール２６と直接接続可能であるとする。そして、該通信モジュール２５，２６を用いることにより、各無線パケット通信網４５，４６を介して企業内ＬＡＮ５０に接続可能となっているとする。本実施の形態に係る接続装置１は、当該上位装置１０を改造・変更することなく、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０を用いて、無線パケット通信網４０を介して企業内ＬＡＮ５０に接続可能とする。以下、接続装置１についてさらに詳しく説明する。

まず、図５を参照して本実施の形態に係る接続装置１の構成図について説明する。図５は接続装置１に前記３つの通信モジュール２０，２５，２６を内蔵させた状態を示している。なお、運用時においては、少なくとも実際に使用する通信モジュール２０，２５又は２６のみを内蔵しておけばよい。

接続装置１は、筐体１００内に、主制御基板１１０と、ＰＤＣ規格の通信モジュール２５を搭載するための副制御基板２００と、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０を搭載するための副制御基板３００と、ＰＨＳ規格の通信モジュール２６を備えている。副制御基板２００及び３００並びに通信モジュール２６は主制御基板１１０に対して着脱自在に設けられている。

また、本実施の形態に係る接続装置１は、複数種の主制御装置に接続可能にするために上位装置接続用に複数種のコネクタを備えている。具体的には、主制御基板１１０に、ＲＳ−２３２Ｃ規格で用いるコネクタ１１１と、ＲＳ−４８５規格で用いるコネクタ１１２と、ＣＡＮ（Controller Area Network）規格で用いるコネクタ１１３とを備えている。

主制御基板１１０には、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）の一種であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で実装した主制御部１２０と、ＲＳ−２３２Ｃ規格のインタフェイス回路１３１と、ＲＳ−４８５規格のインタフェイス回路１３２と、ＣＡＮ規格のインタフェイス回路１３３とを備えている。各インタフェイス回路１３１，１３２，１３３は、それぞれ対応するコネクタ１１１，１１２，１１３と主制御部１２０の間に介在している。これにより、主制御部１２０は、各インタフェイス回路１３１，１３２，１３３を介して、コネクタ１１１，１１２，１１３に接続した上位装置と通信可能となっている。

また、主制御基板１１０には、副制御基板２００と接続するためのコネクタ１４１と、副制御基板３００と接続するためのコネクタ１４２と、ＰＨＳ規格の通信モジュール２６と接続するためのコネクタ１４３とを備えている。各コネクタ１４１，１４２，１４３は主制御部１２０と接続している。これにより、主制御部１２０は、副制御基板２００を介してＰＤＣ規格の通信モジュール２５と通信可能であり、また副制御基板３００を介してＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０と通信可能であり、さらに直接ＰＨＳ規格の通信モジュール２６と通信可能となっている。

さらに、主制御基板１１０には、主制御部１２０の制御プログラムを記憶したＥＰＲＯＭ１５１と、主制御部１２０の各種作業用領域として用いるＲＡＭ１５２が設けられている。さらに、主制御基板１１０には、どの通信モジュール２０，２５，２６を用いるかを選択するためのモジュール選択スイッチ１６０が設けられている。主制御部１２０は、該モジュール選択スイッチ１６０によって選択された通信モジュール２０，２５，２６に対応した動作を行う。主制御部１２０の構成及び動作については後述する。

この主制御基板１１０は、外部からの直流電源の供給により動作するとともに、各コネクタ１４１，１４２，１４３を介して副制御基板２００及び３００、並びに、ＰＨＳ規格の通信モジュール２６に直流電源を供給する。また、主制御部１２０は、外部からの直流電源の供給異常を監視する電源監視回路１７０と、バックアップ電池１７１とを備えている。電源監視回路１７０は、外部からの電源供給異常を検出すると、バックアップ電池１７１から主制御基板１１０及び副制御基板２００，３００並びにＰＨＳ規格の通信モジュール２６に電源供給するよう制御する。また、電源監視回路１７０は、外部からの電源供給異常を検出すると、該異常を主制御部１２０に通知する。さらに、電源監視回路１７０は、電源供給異常があった後に外部からの電源供給の復帰を検出すると、該復旧を主制御部１２０に通知する。

また、主制御基板１１０には、ＦＰＧＡで実装されている主制御部１２０の内部回路を初期化・生成するための回路初期化部１８０が設けられている。該回路初期化部１８０は、主制御部１２０の内部回路を初期化・生成するためのプログラムを内蔵しており、外部に接続した端末（図示省略）からの指示により、ＦＰＧＡ内に主制御部１２０を構成する回路を形成する。

副制御基板２００は、主制御基板１１０とＰＤＣ規格の通信モジュール２５とを接続するためのものであり、主制御基板１１０と接続するためのコネクタ２０１と、ＰＤＣ規格の通信モジュール２５の端子２５ａと接続するためのコネクタ２０２と、主制御基板１１０と通信モジュール２５を接続するためのインタフェイス回路２１０とを備えている。インタフェイス回路２１０はコネクタ２０２とコネクタ２０１間のピン数の変換やピンアサインの変換や波形成形などを行う。ここで、本実施の形態に係る通信モジュール２５は、自身の電話番号情報などを記憶した所定のメモリチップを必要とするとともに、専用のバックアップ電池が必要なものであるとする。これに対応すべく、副制御基板２００には、前記メモリチップ２２０及びバックアップ電池２３０がコネクタ２０２を介して通信モジュール２５に接続するように構成されている。また、副制御基板２００は、前述したように主制御基板１１０から供給される直流電源により動作するとともに、コネクタ２０２を介して通信モジュール２５に直流電源を供給する。なお、通信モジュール２５のアンテナ接続用端子２５ｂは、筐体１００に付設したアンテナ接続用端子１９１に接続している。

副制御基板３００は、主制御基板１１０とＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０とを接続するためのものであり、主制御基板１１０と接続するためのコネクタ３０１と、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０の端子２０ａと接続するためのコネクタ３０２と、主制御基板１１０と通信モジュール２０を接続するためのインタフェイス回路３１０とを備えている。インタフェイス回路３１０はコネクタ３０２とコネクタ３０１間のピン数の変換やピンアサインの変換や波形成形などを行う。また、副制御基板３００は、前述したように主制御基板１１０から供給される直流電源により動作するとともに、コネクタ３０２を介して通信モジュール２０に直流電源を供給する。なお、通信モジュール２０のアンテナ接続用端子２０ｂは、筐体１００に付設したアンテナ接続用端子１９２に接続している。

ＰＨＳ規格の通信モジュール２６の端子２６ａは主制御基板１１０のコネクタ１４３に接続している。また、該通信モジュール２６のアンテナ接続用端子２６ｂは、筐体１００に付設したアンテナ接続用端子１９３に接続している。

次に、主制御部１２０の構成及び動作について図６を参照して説明する。図６は主制御部１２０の機能ブロック図である。なお、ここでは本発明の要旨に係るもののみを記載し、他の構成については省略した。

図６に示すように、主制御部１２０は、回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部１２１と、回線制御部１２１により確立された回線上でのデータ通信を制御する通信制御部１２２と、上位装置１０とのインタフェイス１２３と、通信モジュール２０，２５，２６とのインタフェイス１２４とを備えている。回線制御部１２１は、ＡＴコマンドによる回線接続制御、ＬＣＰ（Link Control Protocol）及びＩＰＣＰによるＩＰ層の接続制御を行う。通信制御部１２２は、回線制御部１２１により確立された回線上でのデータ通信において、ＩＰ層のヘッダに含まれるＩＰアドレスの変換処理などを行う。

前記回線制御部１２１及び通信制御部１２２は、モジュール選択スイッチ１６０での選択された通信モジュール２０，２５，２６に応じて処理を切り替える。本実施の形態では上位装置１０は、通信モジュール２５，２６を直接接続して利用できるよう設計されている。このため、回線制御部１２１及び通信制御部１２２は、モジュール選択スイッチ１６０によって通信モジュール２５又は２６が選択されている場合には、上位装置１０と通信モジュール２５又は２６との間のデータに対しては特別な処理は行わず透過させる。一方、通信モジュール２０が選択されている場合には、回線制御部１２１及び通信制御部１２２は、上位装置１０と通信モジュール２０との間のデータに対して、所定のルールに従って、変換・透過・廃棄等の処理を行う。これらのデータ処理に必要なデータは、ＥＰＲＯＭ１５１の設定データ記憶部１５１ａに記憶されている。

設定データ記憶部１５１ａに記憶されているデータについて図７を参照して説明する。図７に示すように、設定データ記憶部１５１ａには、無線パケット通信網４０に接続するための発呼コマンド（電話番号を含む）、上位装置１０の固定ＩＰアドレス、無線パケット通信網４０に接続する際に必要な認証データ、接続先のルータ６０のＩＰアドレスが記憶されている。

次に、本システムにおける通信手順について図面を参照して説明する。まず、本実施の形態に係る通信システムの説明に先立ち、上位装置１０及び管理用コンピュータ５１の前提としているネットワーク接続サービスを用いた場合の通信手順について図面を参照して説明する。上述のように上位装置１０はＰＤＣ規格の通信モジュール２５及び第１の無線パケット通信網４５に対応しているので、接続装置１は上位装置１０と通信モジュール２５と間のデータに対しては何ら加工は行わない。なお、ＰＨＳ規格の通信モジュール２６及び無線パケット通信網４６を用いて上位装置１０を企業内ＬＡＮ５０に接続する場合も、同様の動作となる。

まず、図８のシーケンスチャートを参照して、上位装置１０から管理用コンピュータ５１に対して通信を開始する場合について説明する。

ここでは、以下に示す内容を前提とする。すなわち、通信モジュール２５にはキャリアから「０８０ＡＡＢＢ」という電話番号が割り当てられているとする。キャリアからは１９２．１６８．０．０／２８のＩＰアドレスが配布されており、該通信モジュール２５を用いて無線パケット通信網４５に接続する上位装置１０にはＩＰアドレス１９２．１６８．０．１が割り当てられているとする。通信相手先の管理用コンピュータ５１のＩＰアドレスは１９２．１６８．９．１０とする。通信モジュール２５は、電話番号「０８０ＣＣＤＤ」に「ＡＴＤＴ」コマンドで発呼することにより、無線パケット通信網４５の中継装置に接続するものとする。

図８に示すように、上位装置１０は、接続装置１に対して「ＡＴＤＴ０８０ＣＣＤＤ」コマンドを発呼すると（ステップＳ１）、接続装置１の回線制御部１２１は該コマンドをそのまま通信モジュール２５に転送する（ステップＳ２）。なお、この発呼の契機としては、宛先アドレス：１９２．１６８．０．１０のＩＰパケットが生じた時などが挙げられる。前記ＡＴコマンドにより通信モジュール２５は無線パケット通信網４５内の中継装置に発呼する（ステップＳ３）。ここで中継装置は、発信元の通信モジュール２５の電話番号を確認し、契約外の端末からの接続を拒否する（ステップＳ４）。接続装置１の回線制御部１２１は、通信モジュール２５を介して回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を受信すると（ステップＳ５）、当該応答を上位装置１０に転送する（ステップＳ６）。

次に、上位装置１０は、ＰＰＰにより無線パケット通信網４５を介して企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。具体的には、ＬＣＰ及びＩＰＣＰにより無線パケット通信網４５の中継装置とのＩＰレベルでの接続を確立する（ステップＳ７，Ｓ８）。ここで接続装置１の回線制御部１２１は、当該ＬＣＰ及びＩＰＣＰに係るパケットについては双方向に透過させる。以上により上位装置１０と企業内ＬＡＮ５０とはＩＰレベルの通信が可能となるので、以降ＴＣＰ／ＵＤＰ等の上位プロトコルを用いたデータ通信を開始する（ステップＳ９）。なお、無線パケット通信網４５の中継装置は、宛先又は発信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．０／２８に含まれるＩＰパケットのみを中継する（ステップＳ１０）。

次に、図９のシーケンスチャートを参照して、管理用コンピュータ５１から上位装置１０に対して通信を開始する場合について説明する。

管理用コンピュータ５１が、通信相手先の上位装置１０と通信するために該上位装置１０に予め割り当てられている固定ＩＰアドレスを宛先とした接続要求を発すると（ステップＳ１１）、ルータ６０は通常のルーティングルールに従って当該パケットを無線パケット通信網４０に送出する。これにより、無線パケット通信網４５の中継装置は、当該パケットの宛先ＩＰアドレスを参照して、該ＩＰアドレスに対応した電話番号の通信モジュール２５に接続する（ステップＳ１２）。通信モジュール２５は、接続装置１に対して着信があった旨を通知する（ステップＳ１３）。接続装置１は、着信通知を上位装置１０に中継する（ステップＳ１４）。次に接続装置１は、上位装置１０から着信通知に対する応答があると（ステップＳ１５）、中継装置との間でＰＰＰによる接続確立処理を開始する。具体的には、接続装置１は、ＬＣＰ及びＩＰＣＰにより無線パケット通信網４５の中継装置とのＩＰレベルでの接続を確立する（ステップＳ１６，Ｓ１７）。ここで接続装置１の回線制御部１２１は、当該ＬＣＰ及びＩＰＣＰに係るパケットについては双方向に透過させる。以上により上位装置１０と企業内ＬＡＮ５０とはＩＰレベルの通信が可能となるので、以降ＴＣＰ／ＵＤＰ等の上位プロトコルを用いたデータ通信が両者間で可能となる。そこで、ルータ６０は、前記ステップＳ１１の接続要求を上位装置１０に中継する（ステップＳ１８）。そして、ルータ６０は、上位装置１０からの応答（ステップＳ１９）を、管理用コンピュータ５１に中継する（ステップＳ２０）。以上により上位装置１０と企業内ＬＡＮ５０とはＩＰレベルの通信が可能となるので、以降ＴＣＰ／ＵＤＰ等の上位プロトコルを用いたデータ通信を開始する（ステップＳ２１）。なお、無線パケット通信網４５の中継装置は、宛先又は発信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．０／２８に含まれるＩＰパケットのみを中継する（ステップＳ２２）。

次に、この上位装置１０や管理用コンピュータ５１に何ら改造・変更を加えることなく、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０及び無線パケット通信網４０を用いる場合について図面を参照して説明する。

次に、本システムにおける通信手順について図面を参照して説明する。まず、図１０及び図１１を参照して、上位装置１０から管理用コンピュータ５１に対して通信を開始する場合について説明する。図２０は上位装置から管理用コンピュータに通信開始する場合のシーケンスチャート、図１１は上位装置から送信されたＩＰパケットのヘッダに記載されたＩＰアドレスの変換過程を説明する図である。

図１０に示すように、上位装置１０は、接続装置１に対して「ＡＴＤＴ０８０ＣＣＤＤ」コマンドを発呼すると（ステップＳ１０１）、接続装置１の回線制御部１２１は該コマンドを「ＡＴＤ９９９９」に変換して通信モジュール２０に転送する（ステップＳ１０２）。なお、この発呼の契機としては、図１１に示すような宛先アドレス：１９２．１６８．９．１０のＩＰパケットが生じた時などが挙げられる。前記ＡＴコマンドにより通信モジュール２０は無線パケット通信網４０内の中継装置４１に発呼する（ステップＳ１０３）。接続装置１の回線制御部１２１は、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を通信モジュール２０を介して受信すると（ステップＳ１０４）、ＰＰＰにより接続装置１を企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。

まず、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＬＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０５）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＰＡＰ認証処理を行う（ステップＳ１０６）。このＰＡＰ認証処理は、無線パケット通信網４５用に作成された上位装置１０では想定されていないものであるが、無線パケット通信網４０を利用する際には必要である。そこで、本実施の形態では、接続装置１が上位装置１０に代理して認証処理を行っている。この認証処理が終了すると、接続装置１の回線制御部１２１は、接続装置１と無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０７）。これによりＩＰＣＰネゴシエーションが完了し、接続装置１の回線制御部１２１には無線パケット通信網４０から動的ＩＰアドレス：１７２．１６．０．Ｘが付与される。ここで付与されるＩＰアドレスは、上述したように、接続端末である通信モジュール２０に対して予め定めたものである点が第１の実施の形態と大きく相違する。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ１５１などの記憶手段に記憶しておく。

ＰＰＰネゴシエーションが完了すると、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を上位装置１０に送信する（ステップＳ１０８）。上位装置１０は、当該応答を受けてＬＣＰネゴシエーション及びＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。ここで、注目すべき点は、接続装置１の回線制御部１２１が上位装置１０に対して応答を行うことである。これにより、上位装置１０は、図８を参照して前述したパケット通信網４５との間で接続処理を行っているようにみえる。

以上の処理により上位装置１０と企業内ＬＡＮ５０との接続が完了するので、上位装置１０は管理用コンピュータ５１へのデータ通信を開始する（ステップＳ１１１）。ここで、接続装置１の通信制御部１２２では、ＩＰパケットのヘッダのアドレス変換を行う（ステップＳ１１２）。具体的には、図１１に示すように、固定端末ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と動的端末ＩＰアドレス（１７２．１６．０．Ｘ）とを相互に変換する。以上の処理により、上位装置１０から開始する管理用コンピュータ５１との通信が可能となる。

次に、企業内ＬＡＮ５０の管理用コンピュータ５１から上位装置１０に対して通信を開始する場合について図１２乃至１３を参照して説明する。図１２及び図１３は管理用コンピュータから開始する通信のシーケンス図、図１４はアドレス変換の過程を説明する図である。

ここでは、上位装置１０に接続されている通信モジュール２０に対して、アドレス管理サーバ４３においてＩＰアドレス「１７２．１６．０．１」が割り当てられているものとする。

管理用コンピュータ５１が、通信相手先の上位装置１０と通信するために該上位装置１０に接続されている通信モジュール２０のＩＰアドレス「１７２．１６．０．１」を宛先とした接続要求を発すると（ステップＳ１５１）、ルータ６０は通常のルーティングルールに従って当該パケットを無線パケット通信網４０に中継する（ステップＳ１５２）。ここで、当該ＩＰパケットの上位レイヤであるＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダのＳＹＮフラグがオンで且つＡＣＫフラグがオフとなっている。また、本実施の形態に係る無線パケット通信網４０は、該無線パケット通信網４０に中継された最初のＴＣＰパケットが無条件に破棄される規格であるものとする。したがって、管理用コンピュータ５１は、当該通信開始ＴＣＰパケットに対応する応答を所定の時間内に受信できないので、通信開始ＴＣＰパケットを再送する（ステップＳ１５１−ａ）。

無線パケット通信網４０は、ルータ６０を介して受信したパケット（ステップＳ１５１−ａ）の宛先ＩＰアドレスを参照し、当該ＩＰアドレスに対応する電話番号をアドレス管理サーバ４３から取得する。そして、該電話番号宛に、企業内ＬＡＮ５０から接続要求があった旨をメッセージングサービスを利用して通知する（ステップＳ１５３）。なお、無線パケット通信網４０は、ルータ６０を介して受信した接続要求に係るパケットはタイムアウトにより破棄する。

メッセージを受信した接続装置１の回線制御部１２１は、設定データ記憶部１５１ａに記憶されている設定データに基づき第１の企業内ＬＡＮ５０への接続処理を開始する。具体的には、「ＡＴＤ９９９９」コマンドを通信モジュール２０に送出する（ステップＳ１５４）。該ＡＴコマンドにより通信モジュール２０は無線パケット通信網４０内の中継装置４１に発呼する（ステップＳ１５５）。接続装置１の回線制御部１２１は、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を通信モジュール２０を介して受信すると（ステップＳ１５６）、ＰＰＰにより接続装置１を企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。

まず、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＬＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１５７）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＰＡＰ認証処理を行う（ステップＳ１５８）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、接続装置１と無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１５９）。これによりＩＰＣＰネゴシエーションが完了し、接続装置１の回線制御部１２１には無線パケット通信網４０から動的ＩＰアドレス：１７２．１６．０．Ｘが付与される。ここで付与されるＩＰアドレスは、上述したように、接続端末である通信モジュール２０に対して予め定めたものである点が第１の実施の形態と大きく相違する。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ１５１などの記憶手段に記憶しておく。

ＰＰＰネゴシエーションが完了すると、管理用コンピュータ５１からの接続要求パケットが接続装置１に到達する（ステップＳ１６０）。上述したように、無線パケット通信網４０は、前記ステップＳ１５１で管理用コンピュータ５１が送出したパケットを破棄している。このため、管理用コンピュータ５１は、当該接続要求パケットの応答を受信できず、タイムアウトにより接続要求パケットを再送する（ステップＳ１５１−ａ，ｂ）。また、上記ステップＳ１５３〜Ｓ１５９の処理にはある程度の時間が必要となるため、再送したパケットは更にタイムアウトする（ステップＳ１５１−ａ，ｂ）。したがって、接続装置１に到達する接続要求パケットは数回再送されたパケットのうちの最新のものである。なお、本実施の形態では、上記ステップＳ１５１とステップＳ１５１−ａの再送間隔は３秒、上記ステップＳ１５１−ａとステップＳ１５１−ｂの再送間隔は６秒、上記ステップＳ１５１−ｂとステップＳ１６０の再送間隔は１２秒である。再送間隔は管理用コンピュータ５１におけるＴＣＰ／ＩＰスタックの実装に依存する。

接続装置１の回線制御部１２１は、管理用コンピュータ５１から接続要求パケットを受信すると、当該接続要求パケットをＲＡＭ１５２などの記憶手段に記憶するとともに（ステップＳ１６１）、上位装置１０に対して着信があったことを通知する（ステップＳ１６２）。上位装置１０は、着信通知を受信すると、当該着信通知に対する応答を接続装置１に通知するとともに（ステップＳ１６３）、ＬＣＰネゴシエーション及びＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１６４，Ｓ１６５）。ここで、注目すべき点は、接続装置１の回線制御部１２１が上位装置１０に対して応答を行うことである。これにより、上位装置１０は、図９を参照して前述したパケット通信網４５との間で接続処理を行っているようにみえる。

このＰＰＰネゴシエーションが完了すると、接続装置１の回線制御部１２１は、前記ステップＳ１６１でＲＡＭ１５２に一時記憶した接続要求パケットを上位装置１０に転送する（ステップＳ１６６）。接続要求パケットを受信した上位装置１０は、当該応答を接続装置１に応答する（ステップＳ１６７）。接続装置１は、当該応答パケットをルータ６０に中継する（ステップＳ１６８）。ルータ６０は、通常のルーティングルールに従って当該応答パケットを管理用コンピュータ５１に中継する（ステップＳ１６９）。

以上の処理により、上位装置１０は管理用コンピュータ５１への接続が完了するので、管理用コンピュータ５１へのデータ通信を開始する（ステップＳ１７０）。ここで、接続装置１の通信制御部１２２は、ＩＰパケットのヘッダのアドレス変換を行う（ステップＳ１７１）。具体的には、図１４に示すように、固定端末ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と動的端末ＩＰアドレス（１７２．１６．０．１）とを相互に変換する。

以上詳述したように、本実施の形態に係るシステムでは、固定ＩＰを付与するネットワーク接続サービスを利用していた上位装置１０及び管理用コンピュータ５１に何ら変更・改造を加えることなく、動的ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスを利用できる。より具体的には、動的ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスを利用していても、管理用コンピュータ５１から上位装置１０への通信開始が可能となる。また、管理用コンピュータ５１が受信するパケットの送信元ＩＰアドレスは、上位装置１０に予め割り当てた固定ＩＰアドレスとなっているので、上位装置１０から管理用コンピュータ５１への通信を開始した場合であっても、管理用コンピュータ５１は通信相手先を特定することができる。

また、本実施の形態に係る接続装置１では、上位装置１０と通信モジュール２０，２５，２６の間に流れるデータをそれぞれの機器において正常に処理できるように変換・廃棄・透過するので、各無線パケット通信網４０，４５，４６間でのプロトコル・サービス・通信モジュール２０，２５，２６など種々の相違を吸収することができる。

また、本実施の形態に係る接続装置１では、無線パケット通信網４０から受信した通信開始ＴＣＰパケットを一時的に記憶し、上位装置１０が通信可能な状態になったら、一時記憶しておいた通信開始ＴＣＰパケットを上位装置に送出する。すなわち、管理用コンピュータ５１による通信開始ＴＣＰパケットの再送を待つことなく、上位装置１０が当該ＴＣＰパケットを受信する。これにより、上位装置１０と管理用コンピュータ５１との通信開始時間を短縮することができる。

以上本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態では自動販売機の管理を行うテレメトリングシステムについて説明したが、他のテレメトリングシステムや、テレマティクスシステムにおいても本発明を実施できる。

また、上記各実施の形態では、通信モジュールとしてＰＤＣ規格，ＣＤＭＡ規格，ＰＨＳ規格のものを例示したが、他の規格のものであっても本発明を実施できる。同様に、上位装置側のインタフェイス規格についても、上述したもの以外のものを適用できる。

また、上記各実施の形態では、無線パケット通信網４５，４６におけるネットワーク接続サービスと、無線パケット通信網４０におけるネットワーク接続サービスとの相違点として、認証方法・アドレス体系・アドレス付与方法（固定ＩＰアドレス付与又は動的ＩＰアドレス付与）を例示したが、相違点がこれらの何れか１つ又はこれらの組み合わせたものである場合であっても本発明を適用できる。さらに必要に応じて他の相違点についても接続装置で吸収することもできる。例えば、上記実施の形態では、無線パケット通信網４０においてＰＡＰ認証を行っていたが、例えばＣＨＡＰ（Challenge Handshake Authentication Protocol）認証を行っている通信網に接続する場合には接続装置にＣＨＡＰを実装すればよい。

また、上記各実施の形態では、接続装置１に３つの通信モジュール２０，２５，２６を内蔵させて、各無線パケット通信網４０，４５，４６を任意に利用可能としているが、何れか１つの通信モジュール２０，２５，２６のみを内蔵・接続するようにしてもよい。

通信システムの構成図 上位装置等が前提としているネットワーク図 アドレス管理テーブルの一例を説明する図 本実施の形態に係るシステムのネットワーク図 接続装置の構成図 接続装置の主制御部の機能ブロック図 接続装置における設定情報の一例を説明する図 前提とするネットワーク接続サービスを用い、且つ、上位装置から通信開始する場合のシーケンスを説明する図 前提とするネットワーク接続サービスを用い、且つ、管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図 本実施形態において、上位装置から通信開始する場合のシーケンスを説明する図 アドレス変換処理を説明する図 本実施形態において、管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図 本実施形態において、管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図 アドレス変換処理を説明する図

符号の説明

１…接続装置、１２０…主制御部、１２１…回線制御部、１２２…通信制御部、１０，１１…上位装置、２０，２５，２６…通信モジュール、４０，４５，４５…無線パケット通信網、４２…メッセージングサーバ、４３…アドレス管理サーバ、５０…企業内ＬＡＮ、５１，５２…管理用コンピュータ、６０…ネットワークルータ、６３…回線制御部、６４…通信制御部、６５…設定データ記憶部、６５ａ…上位装置情報テーブル、６５ｂ…アドレス変換テーブル

Claims (3)

1. 無線パケット通信網との接続用の通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行う上位装置とを相互に接続する接続装置であって、
   無線パケット通信網との接続が確立した後に該無線パケット通信網から通信開始ＴＣＰパケットを受信すると、当該通信開始ＴＣＰパケットを所定の記憶手段に一時記憶し、上位装置に対して着信があったことを通知し、上位装置が開始する接続処理に対して無線パケット通信網を代理して応答処理を行い、上位装置の接続処理が終了すると前記記憶手段に記憶した通信開始ＴＣＰパケットを上位装置に送出する回線制御部とを備えた
   ことを特徴とする通信機器用の接続装置。
2. 前記回線制御部は、無線パケット通信網のメッセージングサービスによるメッセージを受信すると、当該メッセージからメッセージの発信元を特定し、該発信元との通信が可能となるよう無線パケット通信網との接続処理を開始する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信機器用の接続装置。
3. 前記通信開始ＴＣＰパケットは、ＴＣＰヘッダのＳＹＮフラグがオンであり且つＡＣＫフラグがオフのＴＣＰパケットからなる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の通信機器用接続装置。
   

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