JP4425502B2 - ネットワークシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信システムと有線通信システムとを組み合わせたネットワークシステムに係るものであり、特に短距離無線通信によってアクセスネットワークを動的に構成するネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯パソコンやＰＤＡなどの携帯情報機器の普及、また、インターネットの普及、さらに、携帯電話によるインターネット接続サービスの急速な普及などにより、無線によるデータ通信サービスの需要が伸びている。第３世代と呼ばれる携帯電話システムでは最高２Ｍｂｐｓの高速データ通信サービスを行なう。
【０００３】
しかしながら、データ通信サービス需要の急激な伸びに対し、周波数資源は有限であるため、より効率の良い通信方式が望まれている。特に都市部の駅周辺など、通信収容能力が需要に追い付かないことが予想されている。
【０００４】
通信収容能力を向上するためには、より高い周波数帯を使用する、電波出力を抑制して同一周波数帯の再利用を地理的に図るといったアプローチが主にとられており、特に都市部の混雑地域では微弱な電波による無線通信システムを多数配置する方法が有効と考えられている。
【０００５】
現在市場には微弱電波を用いる通信システムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮが、また、当初情報機器同士の接続を目的とし、赤外線接続（ＩｒＤＡ）の代替技術として開発されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が普及し始めている。これらは医療、学術用に無免許で開放されているＩＳＭと呼ばれる帯域を使用している。出力を抑えて１０〜１００ｍ程度を通信可能な距離としており、これ以上離れると別システムが同帯域を再利用可能である。
【０００６】
一方、有線によるインターネット接続通信環境も高速化が図られてきており、ＤＳＬやケーブルモデム、ＦＴＴＨといった技術により、１Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓという高速なインターネット接続サービスを数千円／月といった低額料金で利用できるようになってきている。
【０００７】
以上のような背景から、簡便で微弱な出力の無線通信システムと、有線のインターネット接続通信システムとを組み合わせて、無線によるデータ通信サービスを自営網、ないしは小規模な形態で提供することが今後予想される。例えば、駅構内、コーヒーショップといった場所で高速なインターネット有線接続を引き込み、無線局を接続してサービスを行う形態である。
【０００８】
ところが、より多くの利用者に対応し、より広いサービスエリアを実現するために無線局を複数配置しようとすると、有線接続を施設内で引き回さなければならず、場所によっては困難な事も多い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のネットワークシステムは以上のように構成されているので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことができないという課題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、無線局の増設や移設を簡単に行なうことができるネットワークシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
具体的には、この発明により、有線インターネットに接続する無線局と、独立した無線局とを用意し、有線接続する無線局の通信圏、ないしは有線接続する無線局に到達できる独立した無線局の通信圏に独立した無線局を配置することによって、上記無線局によるアクセスネットワークを簡単に構成することを可能にする。
【００１２】
例えばコーヒーショップにおいて、事務所にある有線のインターネット接続に有線接続用の無線局を接続し、独立した無線局を必要に応じて、適宜配置、移動、撤去すれば簡単にアクセスネットワークの拡張、縮小ができる。
【００１３】
これを実現するには動的に無線局同士の接続を管理し、ＩＰ等の上位通信プロトコルにおける経路管理を行う機構が必要である。この発明はこの課題を解決するものである。
【００１４】
特開平８−３７５３５号公報には、特定のネットワークに所属しない無線端末同士がネットワークを構成する、いわゆるアドホックネットワークの構成技術が開示されている。この従来技術は、移動する無線端末群を対象に、端末間の通信経路をどのように管理するかを課題とした発明である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るネットワークシステムは、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るゲートウェイルータと、
ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るアクセスルータと、
アプリケーション、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを有する無線端末と
前記ゲートウェイルータとインターネットを接続する有線リンクと、
前記ゲートウェイルータと前記アクセスルータおよびアクセスルータ同士を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したルータ間接続専用無線リンクと、
前記ゲートウェイルータおよび前記アクセスルータと前記無線端末を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続した端末接続専用無線リンクとを備え、
前記アクセスルータは、前記ゲートウェイルータが接続した前記無線リンクから前記無線端末が接続した前記無線リンクまでの通信経路を設定し、
前記ゲートウェイルータは、前記アクセスルータが接続した前記無線リンクから有線リンクまでの通信経路を設定して、前記有線リンクへのゲートウェイとして機能するものである。
【００１６】
この発明に係るネットワークシステムは、有線リンク数、有線リンクの、有線リンクへ到達可能な無線リンク数、無線リンクを属性情報とし、無線リンク間の接続は、属性情報を参照して選択されるようにしたものである。
【００１７】
この発明に係るネットワークシステムは、有線リンクへの通信経路が設定された無線リンクを有するアクセスルータに別のアクセスルータが２以上接続され、アクセスルータが未使用の無線リンクを有する際には、有線リンクへ通信経路が設定された無線リンクをマルチリンクとするようにしたものである。
【００１８】
この発明に係るネットワークシステムは、アクセスルータが、ゲートウェイルータおよびアクセスルータ群から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い空き無線リンクを発見すると、のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えるようにしたものである。
【００１９】
この発明に係るネットワークシステムは、アクセスルータが、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係るネットワークシステムは、アクセスルータが、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索するようにしたものである。
【００２１】
この発明に係るネットワークシステムは、通信経路が設定された無線端末からゲートウェイルータへ一定時間毎に送信される端末ルート設定メッセージを受信すると、無線端末の通信経路が設定登録されるネットワークシステム中のゲートウェイルータおよびアクセスルータにそれぞれ設けるとともに、無線端末は、接続する無線リンクを移動によって切り替えるようにしたものである。
【００２２】
この発明に係るネットワークシステムは、は、端末ルート設定メッセージが一定時間を超えて受信されない場合には、無線端末の通信経路が登録無効にされるようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
図１において、１０はインターネット（有線ネットワーク）、２０はインターネット１０に接続可能な無線局としてのＩＰルータ（ゲートウェイルータ、以下ＧＲと呼ぶ）、３０，４０，５０はそれぞれ独立した複数の無線局としてのＩＰルータ（アクセスルータ、以下ＡＲと呼ぶ）、６０は無線端末、７０はインターネット１０に接続した有線端末、８０は無線端末６０認証のための認証データベース、９０は通信課金のための課金データベースである。
【００２４】
ＧＲ２０は有線リンクＬ１を経由してインターネット１０に接続されており、またＧＲ２０には無線リンクＬ２を通してＡＲ３０が接続されている。さらにＡＲ３０にはＡＲ４０，５０が無線リンクＬ３，Ｌ４をそれぞれ通して接続されている。無線端末６０は、ＡＲ５０，ＡＲ３０，ＧＲ２０およびインターネット１０を経由して、インターネット１０に接続された有線端末７０と通信を行なうことができる。
【００２５】
図２は図１に示したＧＲ２０の構成例を示す図であり、また図３は図１に示したＡＲ３０（ＡＲ４０，５０）の構成例を示す図である。無線通信デバイスとしてＢｌｕｅｔｏｏｔｈを使用している。
図２および図３において、２１，３１はＩＰルート制御機構、２２，３２はＩＰ通信スタック、２３はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、２４，３４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、各符号２５〜２８，３５〜３８はそれぞれ４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスである。
【００２６】
特開平８−３７５３５号公報にある通信経路設定方法が前提としている８０２．１１型の通信デバイスはＣＳＭＡ／ＣＡ型のＭＡＣ制御のもと、同一の通信チャネルを複数のデバイスが台数に制限なく使用できる。このため、共有するチャネルを通したブロードキャストも容易である。
【００２７】
これに対し、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈはＴＤＭＡ型の通信方式で、ページングと呼ぶ手順によりデバイス間で通信リンクを形成して通信を行う。デバイスはリンク生成時にマスタあるいはスレーブと規定され、最大７までの複数のスレーブデバイスがマスタの制御のもと接続可能である。
【００２８】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは３つの出力電力クラス定義を持ち、一般に使用される１ｍｗのものでは通信可能な距離は１０ｍと言われている。通信圏にある他のデバイスを探索するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈはｉｎｑｕｉｒｙと言う手順を備えている。ｉｎｑｕｉｒｙを発行することにより、通信圏内にあるデバイスの識別子を得ることができる。一つのデバイスからの通信リンクは最大７までの制限があるのに対し、この探索手順においては最大２５５台からの応答を得ることができる。
【００２９】
さて、図２に示すＧＲ２０は４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８とその制御スタック２４，およびＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）とその制御ドライバ２３を通信機構とし、ＩＰパケットの経路情報に応じたフォワードなどのＩＰパケット制御を行うＩＰ通信スタック２２，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８の接続制御やＩＰ経路の管理を行うＩＰルート制御機構２１から構成される。一方、図３に示すＡＲ３０はＧＲ２０とほぼ同じ構成であるが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の有線接続機構が通信機構にない。
【００３０】
図４は図１に示した無線端末６０の構成例を示す図である。
図４において、６１はブラウザや音声コーデック等からなるアプリケーション、６２はＩＰルート制御機構、６３はＩＰ通信スタック、６４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、６５は通信機構としてのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスである。
【００３１】
以下、この発明の実施の形態１によるネットワークシステムを、単純な適用例から順を追って説明する。
図５はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図であり、ＧＲ２０がある場所に単独で設置されている状態を示している。
【００３２】
ＧＲ２０は不図示のインターネット１０に有線接続され、全てのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８はＳＴＡＮＤＢＹステートにあり、ＰＡＧＥ ＳＣＡＮステート、ＩＮＱＵＩＲＹ ＳＣＡＮステートを周期的に繰り返し、ｐａｇｅ要求やｉｎｑｕｉｒｙ要求をモニタしている。
【００３３】
この実施の形態１におけるＧＲ２０，およびＡＲ３０〜５０に配されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８，３５〜３８は、ＳＴＡＮＤＢＹモードにおける休止ステート継続パラメータを０に設定し、休止期間を置かず、ｐａｇｅ要求、ｉｎｑｕｉｒｙ要求のモニタを繰り返している。したがって、上記の各要求に対する応答時間を極めて短くすることができる。
【００３４】
図５の符号２００でＧＲ２０の通信圏を示した。通信圏２００内にやってきた無線端末６０はｉｎｑｕｉｒｙをユーザによる接続オペレーションの一部として発行する。ユーザは本システムの無線局を目視にて確認し、ＷＥＢブラウザ等の通信アプリケーションを起動することにより、接続オペレーションは開始される。
【００３５】
無線端末６０がＢｌｕｅｔｏｏｔｈのｉｎｑｕｉｒｙ手順を発行すると、無線端末６０の通信圏６００にあるＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスが応答する。今、ＧＲ２０の４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８は全てＳＴＡＮＤＢＹ状態であるので、ＧＲ２０の４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８と、他の無線端末６０’のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがこのｉｎｑｕｉｒｙに対して応答すべきデバイスとなる。
【００３６】
ところが、本システムの無線局は、前述した理由により応答時間が短く、また、本システムにおける無線端末は本システムへのネットワーク接続時に、ｉｎｑｕｉｒｙ手順のタイムアウト時間（ｉｎｑｕｉｒｙ手順においては、ある一定期間他デバイスからの応答を待ち、期間の満了をもってデバイスの有無を判断する）を、無線局からの応答に対して十分な期間に制限してあるので、無線端末６０はｉｎｑｕｉｒｙ手順の結果として、０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ａ，０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ｂ，０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ｃ，０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ｄの４つのデバイスアドレスを得る。
【００３７】
無線端末６０はｉｎｑｕｉｒｙにて得た上記のデバイスアドレスに対して、順次ＩＰ接続を試みていく。今、リストの先頭にあるデバイスアドレス０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ａを選択し、処理を開始する。以降、次の図６を用いて、無線端末６０のＩＰ接続時における無線端末６０側およびＩＰルータ側処理につき説明する。
【００３８】
図６はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１で無線端末６０は、本システムのＩＰ接続ネゴシエーションのために割り当てられたＰＳＭをもって選択したデバイスに対してｐａｇｅ手順を発行して接続を試みる。ＰＳＭはＢｌｕｅｔｏｏｔｈにおけるリンク処理スタックＬ２ＣＡＰにおいて使用されるＬ２ＣＡＰの上位スタックの識別子として定義される。
【００３９】
ＩＰルータ上における、本システムの端末ＩＰ接続ネゴシエーション機構は本ＰＳＭにより呼び出される。本ＰＳＭを設定していない、すなわち本システムのＩＰルータでないデバイスを呼び出した場合、接続試行は失敗し、ＩＰ接続処理は終了する。
【００４０】
ＩＰルータへの接続が成功すると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、ステップＳＴ２において、無線端末６０はＩＰルータからのデータ配信を待ち受ける。ＩＰルータ側は接続を受けると、ＩＰ接続サービスが利用可能かどうかを示すデータに加え、例えば、ＩＰルータを設置している店舗のクーポンデータ等の便宜情報を送信する。無線端末６０の目的がこの便宜情報の取得である場合、以降のＩＰ接続処理を実行する必要はない。また、当データにはＧＲ２０へのホップ数が含まれる。この場合、自身がＧＲ２０であるのでホップ数は０となる。
【００４１】
接続を試みたデバイスアドレスが、ルータ間接続専用のデバイス（ルータ間接続専用無線リンク）であるか、または、端末接続専用のデバイス（端末接続専用無線リンク）に空きリンク（一つのデバイスでサポートする接続端末数に達していない状態）がなければ、上記、接続利用可能かどうかを示す情報して、利用不可が記されている。ステップＳＴ３で上記情報を吟味し、接続不可であれば（ステップＳＴ３でＮＯ）処理を終了する。なお、ルータ間接続専用と端末接続専用とにデバイスを分類することで、ＡＲ３０〜５０や無線端末６０の接続が容易になる。
【００４２】
無線端末６０はＩＰ接続可能であると判断すると（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、ＩＰ接続用ＰＳＭを用いてＩＰルータデバイスにステップＳＴ４で接続し、認証データとともにＩＰ接続要求を送信する。指定されたＩＰルータデバイスは接続後、ステップＳＴ１０でＩＰ接続要求を受け付ける。なお、ＩＰルータ側のステップＳＴ９とステップＳＴ１０との処理は同一コンテキストで表現したが、必ずしも逐次実行する必要はなく、ステップＳＴ９とステップＳＴ１０とは並列実行が可能である。
【００４３】
ＩＰルータは接続時に無線端末６０のデバイスアドレスを知ることができるので、デバイスアドレスをキーに認証データベース８０から、無線端末６０の認証データを取得する。これを持って、無線端末６０からの認証データの正当性をチェックする。このことにより、認証データを登録していない無線端末６０の接続を排除することができる。この実施の形態１ではワンウェイハッシュのデータ比較のみを検証機構として採用するが、ＣＨＡＰ方式のように認証のための手順を追加しても良い。
【００４４】
ＩＰルータはステップＳＴ１２で判定結果を吟味し、否認されたのであれば（ステップＳＴ１２でＮＯ）ステップＳＴ８で否認応答を、認証されたのであれば（ステップＳＴ１２でＹＥＳ）自身に割り振られているＩＰアドレスをステップＳＴ１３で送信する。無線端末６０はこのいずれかの応答をステップＳＴ５で受信し、ステップＳＴ６で認証されたどうかを吟味する。否認された場合（ステップＳＴ６でＮＯ）はＩＰ接続処理を終了する。
【００４５】
さて、本システムはＩＰとして、バージョン６を採用している。したがって、無線端末６０はＩＰルータのアドレスと自身のデバイスアドレス（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈで採用されているＩＥＥＥデバイスアドレスはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）デバイスなどに与えられるＭＡＣアドレスと同等である）とから同一サブネットのＩＰアドレスをステートレスアドレスとして生成できる。無線端末６０はこのアドレスをＩＰアドレスとし、ステップＳＴ７で登録する。
【００４６】
バージョン４のＩＰシステムに適用したい場合、ＩＰアドレスの管理機構を設け（ＤＨＣＰサーバ）、ステップＳＴ１３のルータアドレスを送信する代わりに、割り当てたＩＰｖ４アドレスを送信することもできる。その場合、無線端末６０は与えられたＩＰｖ４アドレスをそのまま使用する。また、無線端末６０に固定的にＩＰアドレスを付与する必要がある場合、ステップＳＴ７で登録するアドレスをＭｏｂｉｌｅＩＰ機構におけるＣａｒｅ−ｏｆ−Ａｄｄｒｅｓｓとして使用することもできる。
【００４７】
ＩＰルータ側では、無線端末６０と同様に、無線端末６０が自動生成するＩＰアドレスを生成し、無線端末６０へのＩＰ経路の設定をステップＳＴ１４で行い、ステップＳＴ１５で課金データベース９０に当該無線端末６０のデバイスアドレスをキーに通信開始時間を登録する。以降、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの当該リンクは維持され、無線端末６０はＩＰルータに対してＩＰ接続状態となる。
【００４８】
無線端末６０上の全ての通信アプリケーションが通信を終了すると（ソケットをクローズする）無線端末６０上のＩＰルート制御機構６２はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのリンクを切断する。ＩＰルータ側のＩＰルート制御機構３１にはリンクの切断を持って、イベント通知がＩＰスタック経由で行われ、当該端末へのＩＰ経路をルートテーブル上から削除し、課金データベース９０に通信終了時間として現時刻を登録する。なお、課金データベース９０は積算通信時間を管理する。
【００４９】
以上のように、この実施の形態１によれば、有線リンクと複数の無線リンクとを有し、無線リンクを介して無線端末６０が接続されると、無線端末６０が接続した無線リンクから有線リンクまでのＩＰ経路を設定するＧＲ２０を備えるようにしたので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果が得られる。
【００５０】
また、この実施の形態１によれば、複数の無線リンクのみを有し、無線リンクを介してＧＲ２０および無線端末６０に接続し、ＧＲ２０が接続した無線リンクから無線端末６０が接続した無線リンクまでのＩＰ経路を設定するＡＲ３０〜５０（アクセスルータ群）を備え、ＧＲ２０は、ＡＲ３０〜５０が接続した無線リンクから有線リンクまでのＩＰ経路を設定して、有線リンクへのゲートウェイとして機能するようにしたので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果が得られる。
【００５１】
さらに、この実施の形態１によれば、インターネット１０上に設けられ、無線端末６０の正当性を証明する認証データを無線端末６０毎に登録した認証データベース８０を備えるとともに、認証データの参照によって正当性が証明された無線端末６０のみにＩＰ経路が設定されるようにしたので、認証データを登録した無線端末６０のみに通信サービスを提供できるという効果が得られる。
【００５２】
さらに、この実施の形態１によれば、インターネット１０上に設けられ、無線端末６０の通信使用料としての課金情報を無線端末６０毎に登録する課金データベース９０を備えるとともに、無線端末６０の接続時間に応じて課金データベース９０に課金情報が登録されるようにしたので、無線端末６０の接続時間に基づいてその通信使用料を管理できるという効果が得られる。
【００５３】
さらに、この実施の形態１によれば、無線リンクに接続した無線端末６０に対して事前登録した便宜情報をＧＲ２０が提供するようにしたので、無線端末６０へ便宜情報を簡単に提供できるという効果が得られる。
【００５４】
さらに、この実施の形態１によれば、ＧＲ２０とＡＲ３０〜５０との接続およびＡＲ３０〜５０同士の接続に用いるルータ間接続専用無線リンクと、無線端末６０が接続される端末接続専用無線リンクとに無線リンクが予め分類されるようにしたので、無線リンクに対するＡＲ３０〜５０や無線端末６０の接続を容易に行なうことができるという効果が得られる。
【００５５】
さらに、この実施の形態１によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８，３５〜３８によって無線リンクが構成されるようにしたので、１つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスについて複数の無線端末６０の接続を許容できるという効果が得られる。
【００５６】
さらに、この実施の形態１によれば、ＳＴＡＮＤＢＹモードにおける休止期間を０に設定するようにしたので、ｐａｇｅ要求およびｉｎｑｕｉｒｙ要求に対する応答時間を極めて短縮できるという効果が得られる。
【００５７】
実施の形態２．
この実施の形態２では、ＩＰルータ上の一つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに二つ以上の無線端末が接続する場合について説明する。
【００５８】
ある無線端末からのｉｎｑｕｉｒｙ手順発行時に、別の無線端末の接続を既に持つＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスの応答は遅れる。したがって、ある無線端末からの接続要求はｉｎｑｕｉｒｙ応答リストの後方に登録される。つまり、無線端末接続数のより少ないＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスが優先的に接続試行されるようになり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスにおける最大接続数に達するまで、実施の形態１と同様に無線端末接続が実行されるようになる。
【００５９】
実施の形態３．
この発明による半動的なアクセスネットワークシステムの最も単純な例について説明する。
【００６０】
実施の形態１における無線端末６０をＡＲ上の選択したＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに置き換える。図６のステップＳＴ３で指定したデバイスはルータ接続可能かを吟味し、ステップＳＴ７のＩＰアドレス登録において、ＩＰアドレスをルータＩＰアドレスとし、接続先ＧＲ２０をＩＰデフォルト経路として設定の上、有線リンクまでのホップ数を１とする。以上が最も単純な半動的アクセスネットワークの構成方法である。
【００６１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図７は、ネットワークをすでに構成・維持しているＧＲ２０とＡＲ３０とに対し、ＧＲ２０，ＡＲ３０双方を含む通信圏にＡＲ４０を新規配置したスナップショットを示している。図７中、２００，３００，４００はＧＲ２０，ＡＲ３０，ＡＲ４０の通信圏をそれぞれ示しており、符号Ｌ２で示す点線はＧＲ２０とＡＲ３０との間で無線リンクが維持されていることを示す。
【００６２】
この実施の形態４にて、ＡＲ４０がアクセスネットワークを構成する動作につき説明する。
実施の形態１で説明した、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ９の処理で示す配信情報に含まれるＧＲ２０へのホップ数をチェックし、ルータ間リンクで最もホップ数の少ないものを選択し無線リンクとＩＰ経路設定を行う。最もホップ数の少ないＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを探索する動作について、次の図８を用いて説明する。接続先動作は実施の形態１での動作と同一であるのでここでは説明しない。
【００６３】
図８はこの発明の実施の形態４によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ２１で、本アルゴリズムの初期値、つまり探索すべきホップ数として十分に大きなホップ数（最大ホップ数）を登録する。ステップＳＴ２２では既述の様にＰＳＭ接続を試行し、ステップＳＴ２３で配信情報を得る。ステップＳＴ２４で当該Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがルータ間リンク用かどうかをチェックし、さらに同リンクのホップ数が最大ホップ数より小さいかどうかをステップＳＴ２５でチェックする。
【００６４】
このチェックの結果、同リンクのホップ数が最大ホップ数より小さければステップＳＴ２６で最大ホップ数を同リンクのホップ数に更新して、そのデバイスアドレスを記録する。以下、ステップＳＴ２７，ステップＳＴ２８を経由して、ｉｎｑｕｉｒｙで取得したリストの全てに対し上記ホップ数のチェックを行う。ＡＲ４０は選択されたデバイスに対し、実施の形態３と同様にアクセスネットワークの形成を行う。このようにすることで、最もホップ数の小さいリンクを発見することができるようになる。そして、この最小ホップ数の無線リンクにＡＲ４０は接続し、ＩＰ経路設定が行われる。
【００６５】
なお、この実施の形態４は図８のアルゴリズムに限定されるものではなく、接続可能な複数の無線リンクの中から最小ホップ数の無線リンクが探索されれば、特に限定されるものではない。
【００６６】
また、ここでは、ホップ数によっての高低を判断するようにしたが、無線リンクの転送速度によって判断しても良く、同様の効果が得られる。加えて、ホップ数と転送速度との両者を合わせて判断しても良い。
【００６７】
以上のように、この実施の形態４によれば、有線リンク数、有線リンクの、有線リンクへ到達可能な無線リンク数、無線リンクを属性情報とし、属性情報を参照して無線リンク間の接続が選択されるようにしたので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果が得られる。
【００６８】
また、この実施の形態４によれば、無線リンクから有線リンクまでのホップ数をとするようにしたので、を具体的に判断できるという効果が得られる。
【００６９】
さらに、この実施の形態４によれば、有線リンクおよび無線リンクの転送速度をとするようにしたので、を具体的に判断できるという効果が得られる。
【００７０】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図９は、ネットワークをすでに構成、維持しているＧＲ２０と、ＡＲ３０と、ＡＲ３０経由で接続されているＡＲ４０とに対して、ＡＲ３０とＡＲ４０とを含む通信圏にＡＲ５０を新規配置したスナップショットを示している。図９中、２００，３００，４００，５００はＧＲ２０，ＡＲ３０，ＡＲ４０，ＡＲ５０の通信圏をそれぞれ示している。
【００７１】
この実施の形態５にて、このＡＲ５０がアクセスネットワークを構成する際に、ＧＲ２０とＡＲ３０間に無線リンクが追加される。この実施の形態５において、次の図１０で示す処理が図６のステップＳＴ１４の前におかれる。
【００７２】
図１０はこの発明の実施の形態５によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
披接続終了後、無線端末側へのリンクの合計がＧＲ２０側のリンクの合計を越えた場合（ステップＳＴ３１でＹＥＳ）には、ステップＳＴ３２のマルチリンク追加処理を行う。ステップＳＴ３２の処理は内容的にはＩＰルータ接続処理を行うが、図６のステップＳＴ７相当、またステップＳＴ１４のルートテーブル設定処理において登録すべきＩＰアドレスが既に存在する場合、ＰＰＰマルチリンク等で用いられるのと同等のキュー管理機構に登録する。
【００７３】
ルータ間接続の場合、１デバイスに複数無線リンクを持つことはないので、リンクを確保できない場合はステップＳＴ３２の処理は何もせずに終了する。この実施の形態５により、当発明のアクセスネットワークシステムの全体に渡りをバランス良く保つことができる。
【００７４】
以上のように、この実施の形態５によれば、有線リンクへのＩＰ経路が設定された無線リンクを有するＡＲ３０にＡＲ４０，５０が接続され、ＡＲ３０が未使用の無線リンクを有する際には、有線リンクへＩＰ経路が設定されたＧＲ２０，ＡＲ３０間における無線リンクをＡＲ３０の未使用の無線リンクを使ってマルチリンクとするようにしたので、アクセスネットワークシステムの全体に渡ってバランス良く保つことができるという効果が得られる。
【００７５】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図１１は、実施の形態５で生成されたアクセスネットワークに対しＧＲ２０’をＡＲ５０の通信圏に追加したところを示している。２００’はＧＲ２０’の通信圏を示す。ＧＲ２０’をアクセスネットワークに追加することで、アクセスネットワークの再構成を行い、トラッフィックの分散を行う動作例につき説明する。
【００７６】
ＡＲ５０は、１時間に一回といった低い頻度で周囲のネットワーク構成の変動を探索する。この発明の課題は、無線アクセスネットワーク管理者にネットワークの拡張・強化・変更といったメンテナンス作業を、ＡＲ５０の通信圏を考慮しながら、ＡＲを電灯線に接続する、あるいは撤去する、またＧＲ２０’の設置・撤去だけで可能とすることである。ＡＲ５０やＧＲ２０’の配置変更がネットワークに直ちに反映されなくても良い。ただし、有線リンクへのリンクを何も持たなければ、１分に１回といった頻度で探索が行われる。
【００７７】
ＡＲ５０は自身のタイマより探索時期の通知を受けて、ｉｎｑｕｉｒｙ手順を実行して新しいデバイスのリストを得る。リストにあるデバイスに対して次の図１２の処理を実行する。
【００７８】
図１２はこの発明の実施の形態６によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ４１で現有のリンクの有線リンクへの到達ホップ数と他のデバイスのホップ数とを比較し、現有リンクのホップ数よりも他のデバイスのホップ数が小さければステップＳＴ４２以降の処理を行う。現有リンクを持たない場合や有線リンクへのデバイスの発見の処理は実施の形態３で示したものと同等である。
【００７９】
ステップＳＴ４２で現有リンクを切断し、ステップＳＴ４３でリンク接続とＩＰ経路設定を行う。ネットワーク管理者はアクセスネットワークの処理能力が低いと判断した場合、付設条件の良い場所にＧＲ２０’を新設することで、アクセスネットワークの処理能力を改善することができる。
【００８０】
以上のように、この実施の形態６によれば、ＡＲ５０は、ＧＲ２０，２０’およびＡＲ３０，４０から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い空き無線リンクを発見すると、のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えるようにしたので、のより高い無線リンクにＡＲ５０を接続できるという効果が得られる。
【００８１】
また、この実施の形態６によれば、ＡＲ５０は、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力を改善できるという効果が得られる。
【００８２】
なお、実施の形態４でも述べたように、はホップ数に限定されるわけではなく、転送速度によって判断しても良い。
【００８３】
また、より高い無線リンクの周期的探索機能はＡＲ５０だけでなく、他のＡＲ３０，４０にも持たせるようにしても良い。
【００８４】
実施の形態７．
実施の形態６では、各ＩＰルータが自律的に自身のタイマをネットワーク再構成のトリガとする形態につき述べたが、この実施の形態７では、ネットワーク管理者に明示的にネットワークの再構成を行う手段も与える。
【００８５】
各ＡＲは管理者からのネットワーク再構成コマンドを受け取るために、専用のデータグラムパケット用ポートを用意している。ネットワーク管理者は放送ＩＰアドレスにデータグラムパケット形態でネットワーク再構成コマンドを送出すると、各ＡＲはこれを受け取り、実施の形態６にあるネットワーク再構成処理をそれぞれ開始する。各ＡＲが処理をほぼ一斉に開始するため競合が発生するが、無線リンクレベルでシリアライズされるため特に問題は発生しない。
【００８６】
ネットワーク管理者から各ＡＲへのネットワーク再構成コマンドの送付はＩＰ放送によるだけではなく、各ＡＲのＩＰアドレスを指定して（ネットワーク管理者は各ＡＲの接続に使用するデバイスのデバイスアドレスを知っているので、ステートレスアドレスとして構成されるＩＰｖ６アドレスを知ることができる）行うこともできる。また、グラフィカルユーザインタフェースでネットワーク状態を管理することもできる。
【００８７】
以上のように、この実施の形態７によれば、ＡＲおよび無線端末は、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力をネットワーク管理者が意識的に改善できるという効果が得られる。
【００８８】
実施の形態８．
この実施の形態８では、ネットワークシステム内での無線端末の移動をルート設定機構によってサポートする手法について述べる。
【００８９】
図１３はこの発明の実施の形態８によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図１３において、符号３０’，４０’，５０’はそれぞれＡＲ，符号Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７はそれぞれ無線リンク、符号Ｍは端末ルート設定メッセージである。
【００９０】
この実施の形態８では、ＩＰ接続状態になると無線端末６０がＩＰ経路（通信経路）上のＡＲを介してＧＲ２０へ端末ルート設定メッセージＭを一定時間毎に送信するようになっている。ＧＲ２０，ＡＲ３０〜５０，３０’ 〜５０’には、無線端末６０毎のＩＰ経路テーブルを設けてあり、端末ルート設定メッセージＭを受信するとＧＲ２０から無線端末６０毎へのＩＰ経路が経路上のＡＲ，ＧＲのＩＰ経路テーブルに設定登録される。
【００９１】
次に動作について説明する。
ＧＲ２０とＡＲまたはＡＲ同士のルータ間接続が１デバイス１リンクであるのに対し、ＧＲ２０と無線端末６０またはＡＲと無線端末６０との端末ルータ間接続はルータ側デバイスをマスタデバイスとして最大７の無線端末接続を行なうＰｉｃｏｎｅｔを生成する。Ｐｉｃｏｎｅｔには、例えばＩＥＴＦで検討されているＩＰ ｏｖｅｒ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式を適用する。
【００９２】
前述したように、無線端末６０は、接続可能なＧＲ２０またはＡＲのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスをＩｎｑｕｉｒｙ手順によって探索する。このリンク生成時には、高速化のために、無線端末６０のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがマスタ、ＧＲ２０またはＡＲのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがスレーブとなっている。図１３（ａ）の場合には無線端末６０はＡＲ３０’と接続し、ＡＲ３０’はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＣｈａｎｇｅ Ｒｏｌｅ手順を発行し、無線端末６０，ＡＲ３０’の各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスのマスタ／スレーブが入れ替わって、無線端末６０がＩＰ接続する。
【００９３】
アクセスネットワークの全体は一つのＩＰサブネットワークとして扱われ、無線端末６０へのＩＰアドレスはＧＲ２０が管理するＩＰアドレスデータベースから取得され、ＩＰ接続時に無線端末６０へ与えられる。
【００９４】
図１３（ａ）のＩＰ接続状態になると、無線端末６０はＧＲ２０に宛てて端末ルート設定メッセージＭを送信する。このときのＧＲ２０までのＩＰ経路上にある各ＡＲ３０’，４０，３０とＧＲ２０とは、端末ルート設定メッセージＭを受信して、各々のＩＰ経路テーブル上に無線端末６０へのＩＰ経路を設定登録（更新）する。
【００９５】
そして図１３（ｂ）に示すように、ＩＰ接続状態のまま無線端末６０が移動して、例えば無線リンクの電界強度を電界強度閾値と比較した結果、ＡＲ３０’の無線リンクからＡＲ４０’の空き無線リンクへ接続を切り替える（移動による無線端末６０の接続先の切替方式は電界強度閾値に限定されず、他の方式であっても良い）。無線端末６０は端末ルート設定メッセージＭをＧＲ２０へ一定時間毎に送信しているので、新しいＩＰ経路上のＡＲ４０’，５０，３０とＧＲ２０とは端末ルート設定メッセージＭを無線端末６０から受信し、ＩＰ経路テーブルを更新して無線端末６０のＩＰ経路を設定登録する。
【００９６】
一方、ＡＲ３０’，４０では、端末ルート設定メッセージＭが受信されなくなり、端末ルート設定メッセージＭの未受信時間が一定時間を超えると有効期限切れと判定され、各ＩＰ経路テーブル上の無線端末６０のＩＰ経路を設定無効にする（ＧＲ２０，ＡＲ３０’，４０，３０間のルータ間接続はそのまま維持される）。
【００９７】
このようなルート設定機構によって、ＧＲ２０から一旦与えられたＩＰアドレスを無線端末６０が保持できるようになり、ＡＲまたはＧＲ２０間のハンドオーバー機構を提供できるようになる。これにより、無線端末６０の移動に関しても、無線ＬＡＮによるネットワークシステムと比較して遜色のないネットワークシステムを構築することが可能になる。例えばインターネット１０上のサーバから大きなファイルをダウンロードしている際に、無線端末６０がネットワークシステム中を移動しても、途切れることなくダウンロードを継続できる。
【００９８】
以上のように、この実施の形態８によれば、無線端末６０毎のＩＰ経路を設定登録するＩＰ経路テーブルをＧＲ２０，ＡＲ３０〜５０，３０’ 〜５０’がそれぞれ備え、ＩＰ接続状態になった無線端末６０はＩＰ経路上のＡＲを介してＧＲ２０へ端末ルート設定メッセージＭを一定時間毎に送信し、ＧＲ２０およびＩＰ経路上のＡＲは端末ルート設定メッセージＭを受信するとＩＰ経路テーブルに無線端末６０のＩＰ経路を設定登録するとともに、端末ルート設定メッセージＭが一定時間を超えて受信されない場合にはＩＰ経路テーブル上の無線端末６０のＩＰ経路を設定無効し、無線端末６０がＡＲ３０からＡＲ４０’へ移動によって接続を切り替えるようにしたので、ネットワークシステム中における無線端末６０の移動をサポートするハンドオーバー機構を提供できるという効果が得られる。
【００９９】
なお、この発明は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスによる無線リンクに限定されるものではなく、他の方式の近距離無線通信デバイスによって実現することも可能である。
【０１００】
また、ネットワークシステムにおけるＧＲ，ＡＲの各個数は特に限定されるものではなく、さらに、ＧＲやＡＲに設けるＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信デバイスの個数も限定されず、これらの個数は必要に応じて定めることができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るゲートウェイルータと、
ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るアクセスルータと、
アプリケーション、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを有する無線端末と
前記ゲートウェイルータとインターネットを接続する有線リンクと、
前記ゲートウェイルータと前記アクセスルータおよびアクセスルータ同士を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したルータ間接続専用無線リンクと、
前記ゲートウェイルータおよび前記アクセスルータと前記無線端末を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続した端末接続専用無線リンクとを備え、
前記アクセスルータは、前記ゲートウェイルータが接続した前記無線リンクから前記無線端末が接続した前記無線リンクまでの通信経路を設定し、
前記ゲートウェイルータは、前記アクセスルータが接続した前記無線リンクから有線リンクまでの通信経路を設定して、前記有線リンクへのゲートウェイとして機能するようにしたので、ゲートウェイルータとアクセスルータ、アクセスルータ同士を、それぞれＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したり、取り外すことにより、アクセスルータの増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果がある。
つまり、ゲートウェイルータおよびアクセスルータはそれぞれ複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを備え、その各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスはそれぞれ複数のスレーブデバイスを有することが出来るので、通信帯域の大きさに対応して、ゲートウェイルータに対するアクセスルータの増設、取り外しをルータ間接続専用無線リンクを介して容易に行うことができ、自由に最適な通信帯域を構成することができる。また、大きな通信容量を必要とするゲートウェイルータとアクセスルータ、アクセスルータ同士の接続には、ルータ間接続専用無線リンクを介してデバイス同士または数個のデバイスを１つに纏めて接続することで対応できる。また、都市部等において、小さな通信容量で多数の無線端末を接続したいときには、各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスのそれぞれのスレーブデバイスに無線端末を接続することにより、多数の無線端末を接続してネットワークシステムを構成することができる。
【０１０２】
この発明によれば、有線リンク数、有線リンクの、有線リンクへ到達可能な無線リンク数、無線リンクを属性情報とし、属性情報を参照して無線リンク間の接続が選択されるようにしたので、無線局としてのゲートウェイルータ、アクセスルータの増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果がある。
【０１０３】
この発明によれば、有線リンクへの通信経路が設定された無線リンクを有するアクセスルータに別のアクセスルータが２以上接続され、アクセスルータが未使用の無線リンクを有する際には、有線リンクへ通信経路が設定された無線リンクをマルチリンクとするようにしたので、アクセスネットワークの全体に渡ってバランス良く保つことができるという効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、アクセスルータが、ゲートウェイルータおよびアクセスルータ群から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い空き無線リンクを発見すると、のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えるようにしたので、のより高い無線リンクにアクセスルータおよび無線端末を接続できるという効果がある。
【０１０５】
この発明によれば、アクセスルータが、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力を改善できるという効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、アクセスルータは、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力をネットワーク管理者が意識的に改善できるという効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、通信経路が設定された無線端末からゲートウェイルータへ一定時間毎に送信される端末ルート設定メッセージを受信すると、無線端末の通信経路が設定登録されるネットワークシステム中のゲートウェイルータおよびアクセスルータにそれぞれ設けるとともに、無線端末は、接続する無線リンクを移動によって切り替えるようにしたので、ネットワークシステム中における無線端末の移動をサポートするハンドオーバー機構を提供できるという効果が得られる。
【０１０８】
この発明によれば、端末ルート設定メッセージが一定時間を超えて受信されない場合には、無線端末の通信経路が登録無効にされるようにしたので、無線端末の移動によって使用されなくなった通信経路を他の無線端末への接続に用いることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図２】 図１に示したＧＲの構成例を示す図である。
【図３】 図１に示したＡＲの構成例を示す図である。
【図４】 図１に示した無線端末の構成例を示す図である。
【図５】 ＧＲがある場所に単独で設置されている状態を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態１によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態４によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態４によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態５によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態６によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１３】 この発明の実施の形態８によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０ インターネット、２０，２０’ ＩＰルータ（ＧＲ）、２１，３１ ＩＰルート制御機構、２２，３２ ＩＰ通信スタック、２３ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、２４，３４ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、２５〜２８，３５〜３８，６５ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス、３０，４０，５０，３０’，４０’，５０’ ＩＰルータ（ＡＲ）、６０ 無線端末、６１ アプリケーション、６２ ＩＰルート制御機構、６３ ＩＰ通信スタック、６４ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、７０ 端末、８０ 認証データベース、９０ 課金データベース、２００，２００’，３００，４００，５００ 通信圏、Ｌ１，Ｌ１’ 有線リンク、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７ 無線リンク、Ｍ 端末ルート設定メッセージ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信システムと有線通信システムとを組み合わせたネットワークシステムに係るものであり、特に短距離無線通信によってアクセスネットワークを動的に構成するネットワークシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯パソコンやＰＤＡなどの携帯情報機器の普及、また、インターネットの普及、さらに、携帯電話によるインターネット接続サービスの急速な普及などにより、無線によるデータ通信サービスの需要が伸びている。第３世代と呼ばれる携帯電話システムでは最高２Ｍｂｐｓの高速データ通信サービスを行なう。
【０００３】
しかしながら、データ通信サービス需要の急激な伸びに対し、周波数資源は有限であるため、より効率の良い通信方式が望まれている。特に都市部の駅周辺など、通信収容能力が需要に追い付かないことが予想されている。
【０００４】
通信収容能力を向上するためには、より高い周波数帯を使用する、電波出力を抑制して同一周波数帯の再利用を地理的に図るといったアプローチが主にとられており、特に都市部の混雑地域では微弱な電波による無線通信システムを多数配置する方法が有効と考えられている。
【０００５】
現在市場には微弱電波を用いる通信システムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定される無線ＬＡＮが、また、当初情報機器同士の接続を目的とし、赤外線接続（ＩｒＤＡ）の代替技術として開発されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が普及し始めている。これらは医療、学術用に無免許で開放されているＩＳＭと呼ばれる帯域を使用している。出力を抑えて１０〜１００ｍ程度を通信可能な距離としており、これ以上離れると別システムが同帯域を再利用可能である。
【０００６】
一方、有線によるインターネット接続通信環境も高速化が図られてきており、ＤＳＬやケーブルモデム、ＦＴＴＨといった技術により、１Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓという高速なインターネット接続サービスを数千円／月といった低額料金で利用できるようになってきている。
【０００７】
以上のような背景から、簡便で微弱な出力の無線通信システムと、有線のインターネット接続通信システムとを組み合わせて、無線によるデータ通信サービスを自営網、ないしは小規模な形態で提供することが今後予想される。例えば、駅構内、コーヒーショップといった場所で高速なインターネット有線接続を引き込み、無線局を接続してサービスを行う形態である。
【０００８】
ところが、より多くの利用者に対応し、より広いサービスエリアを実現するために無線局を複数配置しようとすると、有線接続を施設内で引き回さなければならず、場所によっては困難な事も多い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のネットワークシステムは以上のように構成されているので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことができないという課題があった。
【００１０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、無線局の増設や移設を簡単に行なうことができるネットワークシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
具体的には、この発明により、有線インターネットに接続する無線局と、独立した無線局とを用意し、有線接続する無線局の通信圏、ないしは有線接続する無線局に到達できる独立した無線局の通信圏に独立した無線局を配置することによって、上記無線局によるアクセスネットワークを簡単に構成することを可能にする。
【００１２】
例えばコーヒーショップにおいて、事務所にある有線のインターネット接続に有線接続用の無線局を接続し、独立した無線局を必要に応じて、適宜配置、移動、撤去すれば簡単にアクセスネットワークの拡張、縮小ができる。
【００１３】
これを実現するには動的に無線局同士の接続を管理し、ＩＰ等の上位通信プロトコルにおける経路管理を行う機構が必要である。この発明はこの課題を解決するものである。
【００１４】
特開平８−３７５３５号公報には、特定のネットワークに所属しない無線端末同士がネットワークを構成する、いわゆるアドホックネットワークの構成技術が開示されている。この従来技術は、移動する無線端末群を対象に、端末間の通信経路をどのように管理するかを課題とした発明である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るネットワークシステムは、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るゲートウェイルータと、
ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るアクセスルータと、
アプリケーション、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを有する無線端末と
前記ゲートウェイルータとインターネットを接続する有線リンクと、
前記ゲートウェイルータと前記アクセスルータおよびアクセスルータ同士を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したルータ間接続専用無線リンクと、
前記ゲートウェイルータおよび前記アクセスルータと前記無線端末を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続した端末接続専用無線リンクとを備え、
前記アクセスルータは、前記ゲートウェイルータが接続した前記無線リンクから前記無線端末が接続した前記無線リンクまでの通信経路を設定し、
前記ゲートウェイルータは、前記アクセスルータが接続した前記無線リンクから有線リンクまでの通信経路を設定して、前記有線リンクへのゲートウェイとして機能するものである。
【００１６】
この発明に係るネットワークシステムは、有線リンク数、有線リンクの、有線リンクへ到達可能な無線リンク数、無線リンクを属性情報とし、無線リンク間の接続は、属性情報を参照して選択されるようにしたものである。
【００１７】
この発明に係るネットワークシステムは、有線リンクへの通信経路が設定された無線リンクを有するアクセスルータに別のアクセスルータが２以上接続され、アクセスルータが未使用の無線リンクを有する際には、有線リンクへ通信経路が設定された無線リンクをマルチリンクとするようにしたものである。
【００１８】
この発明に係るネットワークシステムは、アクセスルータが、ゲートウェイルータおよびアクセスルータ群から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い空き無線リンクを発見すると、のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えるようにしたものである。
【００１９】
この発明に係るネットワークシステムは、アクセスルータが、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係るネットワークシステムは、アクセスルータが、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索するようにしたものである。
【００２１】
この発明に係るネットワークシステムは、通信経路が設定された無線端末からゲートウェイルータへ一定時間毎に送信される端末ルート設定メッセージを受信すると、無線端末の通信経路が設定登録されるネットワークシステム中のゲートウェイルータおよびアクセスルータにそれぞれ設けるとともに、無線端末は、接続する無線リンクを移動によって切り替えるようにしたものである。
【００２２】
この発明に係るネットワークシステムは、は、端末ルート設定メッセージが一定時間を超えて受信されない場合には、無線端末の通信経路が登録無効にされるようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
図１において、１０はインターネット（有線ネットワーク）、２０はインターネット１０に接続可能な無線局としてのＩＰルータ（ゲートウェイルータ、以下ＧＲと呼ぶ）、３０，４０，５０はそれぞれ独立した複数の無線局としてのＩＰルータ（アクセスルータ、以下ＡＲと呼ぶ）、６０は無線端末、７０はインターネット１０に接続した有線端末、８０は無線端末６０認証のための認証データベース、９０は通信課金のための課金データベースである。
【００２４】
ＧＲ２０は有線リンクＬ１を経由してインターネット１０に接続されており、またＧＲ２０には無線リンクＬ２を通してＡＲ３０が接続されている。さらにＡＲ３０にはＡＲ４０，５０が無線リンクＬ３，Ｌ４をそれぞれ通して接続されている。無線端末６０は、ＡＲ５０，ＡＲ３０，ＧＲ２０およびインターネット１０を経由して、インターネット１０に接続された有線端末７０と通信を行なうことができる。
【００２５】
図２は図１に示したＧＲ２０の構成例を示す図であり、また図３は図１に示したＡＲ３０（ＡＲ４０，５０）の構成例を示す図である。無線通信デバイスとしてＢｌｕｅｔｏｏｔｈを使用している。
図２および図３において、２１，３１はＩＰルート制御機構、２２，３２はＩＰ通信スタック、２３はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、２４，３４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、各符号２５〜２８，３５〜３８はそれぞれ４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスである。
【００２６】
特開平８−３７５３５号公報にある通信経路設定方法が前提としている８０２．１１型の通信デバイスはＣＳＭＡ／ＣＡ型のＭＡＣ制御のもと、同一の通信チャネルを複数のデバイスが台数に制限なく使用できる。このため、共有するチャネルを通したブロードキャストも容易である。
【００２７】
これに対し、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈはＴＤＭＡ型の通信方式で、ページングと呼ぶ手順によりデバイス間で通信リンクを形成して通信を行う。デバイスはリンク生成時にマスタあるいはスレーブと規定され、最大７までの複数のスレーブデバイスがマスタの制御のもと接続可能である。
【００２８】
また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは３つの出力電力クラス定義を持ち、一般に使用される１ｍｗのものでは通信可能な距離は１０ｍと言われている。通信圏にある他のデバイスを探索するために、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈはｉｎｑｕｉｒｙと言う手順を備えている。ｉｎｑｕｉｒｙを発行することにより、通信圏内にあるデバイスの識別子を得ることができる。一つのデバイスからの通信リンクは最大７までの制限があるのに対し、この探索手順においては最大２５５台からの応答を得ることができる。
【００２９】
さて、図２に示すＧＲ２０は４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８とその制御スタック２４，およびＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）とその制御ドライバ２３を通信機構とし、ＩＰパケットの経路情報に応じたフォワードなどのＩＰパケット制御を行うＩＰ通信スタック２２，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８の接続制御やＩＰ経路の管理を行うＩＰルート制御機構２１から構成される。一方、図３に示すＡＲ３０はＧＲ２０とほぼ同じ構成であるが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の有線接続機構が通信機構にない。
【００３０】
図４は図１に示した無線端末６０の構成例を示す図である。
図４において、６１はブラウザや音声コーデック等からなるアプリケーション、６２はＩＰルート制御機構、６３はＩＰ通信スタック、６４はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、６５は通信機構としてのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスである。
【００３１】
以下、この発明の実施の形態１によるネットワークシステムを、単純な適用例から順を追って説明する。
図５はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図であり、ＧＲ２０がある場所に単独で設置されている状態を示している。
【００３２】
ＧＲ２０は不図示のインターネット１０に有線接続され、全てのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８はＳＴＡＮＤＢＹステートにあり、ＰＡＧＥ ＳＣＡＮステート、ＩＮＱＵＩＲＹ ＳＣＡＮステートを周期的に繰り返し、ｐａｇｅ要求やｉｎｑｕｉｒｙ要求をモニタしている。
【００３３】
この実施の形態１におけるＧＲ２０，およびＡＲ３０〜５０に配されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８，３５〜３８は、ＳＴＡＮＤＢＹモードにおける休止ステート継続パラメータを０に設定し、休止期間を置かず、ｐａｇｅ要求、ｉｎｑｕｉｒｙ要求のモニタを繰り返している。したがって、上記の各要求に対する応答時間を極めて短くすることができる。
【００３４】
図５の符号２００でＧＲ２０の通信圏を示した。通信圏２００内にやってきた無線端末６０はｉｎｑｕｉｒｙをユーザによる接続オペレーションの一部として発行する。ユーザは本システムの無線局を目視にて確認し、ＷＥＢブラウザ等の通信アプリケーションを起動することにより、接続オペレーションは開始される。
【００３５】
無線端末６０がＢｌｕｅｔｏｏｔｈのｉｎｑｕｉｒｙ手順を発行すると、無線端末６０の通信圏６００にあるＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスが応答する。今、ＧＲ２０の４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８は全てＳＴＡＮＤＢＹ状態であるので、ＧＲ２０の４つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８と、他の無線端末６０’のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがこのｉｎｑｕｉｒｙに対して応答すべきデバイスとなる。
【００３６】
ところが、本システムの無線局は、前述した理由により応答時間が短く、また、本システムにおける無線端末は本システムへのネットワーク接続時に、ｉｎｑｕｉｒｙ手順のタイムアウト時間（ｉｎｑｕｉｒｙ手順においては、ある一定期間他デバイスからの応答を待ち、期間の満了をもってデバイスの有無を判断する）を、無線局からの応答に対して十分な期間に制限してあるので、無線端末６０はｉｎｑｕｉｒｙ手順の結果として、０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ａ，０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ｂ，０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ｃ，０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ｄの４つのデバイスアドレスを得る。
【００３７】
無線端末６０はｉｎｑｕｉｒｙにて得た上記のデバイスアドレスに対して、順次ＩＰ接続を試みていく。今、リストの先頭にあるデバイスアドレス０ｘ００５０ＣＤ０００５３Ａを選択し、処理を開始する。以降、次の図６を用いて、無線端末６０のＩＰ接続時における無線端末６０側およびＩＰルータ側処理につき説明する。
【００３８】
図６はこの発明の実施の形態１によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ１で無線端末６０は、本システムのＩＰ接続ネゴシエーションのために割り当てられたＰＳＭをもって選択したデバイスに対してｐａｇｅ手順を発行して接続を試みる。ＰＳＭはＢｌｕｅｔｏｏｔｈにおけるリンク処理スタックＬ２ＣＡＰにおいて使用されるＬ２ＣＡＰの上位スタックの識別子として定義される。
【００３９】
ＩＰルータ上における、本システムの端末ＩＰ接続ネゴシエーション機構は本ＰＳＭにより呼び出される。本ＰＳＭを設定していない、すなわち本システムのＩＰルータでないデバイスを呼び出した場合、接続試行は失敗し、ＩＰ接続処理は終了する。
【００４０】
ＩＰルータへの接続が成功すると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、ステップＳＴ２において、無線端末６０はＩＰルータからのデータ配信を待ち受ける。ＩＰルータ側は接続を受けると、ＩＰ接続サービスが利用可能かどうかを示すデータに加え、例えば、ＩＰルータを設置している店舗のクーポンデータ等の便宜情報を送信する。無線端末６０の目的がこの便宜情報の取得である場合、以降のＩＰ接続処理を実行する必要はない。また、当データにはＧＲ２０へのホップ数が含まれる。この場合、自身がＧＲ２０であるのでホップ数は０となる。
【００４１】
接続を試みたデバイスアドレスが、ルータ間接続専用のデバイス（ルータ間接続専用無線リンク）であるか、または、端末接続専用のデバイス（端末接続専用無線リンク）に空きリンク（一つのデバイスでサポートする接続端末数に達していない状態）がなければ、上記、接続利用可能かどうかを示す情報して、利用不可が記されている。ステップＳＴ３で上記情報を吟味し、接続不可であれば（ステップＳＴ３でＮＯ）処理を終了する。なお、ルータ間接続専用と端末接続専用とにデバイスを分類することで、ＡＲ３０〜５０や無線端末６０の接続が容易になる。
【００４２】
無線端末６０はＩＰ接続可能であると判断すると（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、ＩＰ接続用ＰＳＭを用いてＩＰルータデバイスにステップＳＴ４で接続し、認証データとともにＩＰ接続要求を送信する。指定されたＩＰルータデバイスは接続後、ステップＳＴ１０でＩＰ接続要求を受け付ける。なお、ＩＰルータ側のステップＳＴ９とステップＳＴ１０との処理は同一コンテキストで表現したが、必ずしも逐次実行する必要はなく、ステップＳＴ９とステップＳＴ１０とは並列実行が可能である。
【００４３】
ＩＰルータは接続時に無線端末６０のデバイスアドレスを知ることができるので、デバイスアドレスをキーに認証データベース８０から、無線端末６０の認証データを取得する。これを持って、無線端末６０からの認証データの正当性をチェックする。このことにより、認証データを登録していない無線端末６０の接続を排除することができる。この実施の形態１ではワンウェイハッシュのデータ比較のみを検証機構として採用するが、ＣＨＡＰ方式のように認証のための手順を追加しても良い。
【００４４】
ＩＰルータはステップＳＴ１２で判定結果を吟味し、否認されたのであれば（ステップＳＴ１２でＮＯ）ステップＳＴ８で否認応答を、認証されたのであれば（ステップＳＴ１２でＹＥＳ）自身に割り振られているＩＰアドレスをステップＳＴ１３で送信する。無線端末６０はこのいずれかの応答をステップＳＴ５で受信し、ステップＳＴ６で認証されたどうかを吟味する。否認された場合（ステップＳＴ６でＮＯ）はＩＰ接続処理を終了する。
【００４５】
さて、本システムはＩＰとして、バージョン６を採用している。したがって、無線端末６０はＩＰルータのアドレスと自身のデバイスアドレス（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈで採用されているＩＥＥＥデバイスアドレスはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）デバイスなどに与えられるＭＡＣアドレスと同等である）とから同一サブネットのＩＰアドレスをステートレスアドレスとして生成できる。無線端末６０はこのアドレスをＩＰアドレスとし、ステップＳＴ７で登録する。
【００４６】
バージョン４のＩＰシステムに適用したい場合、ＩＰアドレスの管理機構を設け（ＤＨＣＰサーバ）、ステップＳＴ１３のルータアドレスを送信する代わりに、割り当てたＩＰｖ４アドレスを送信することもできる。その場合、無線端末６０は与えられたＩＰｖ４アドレスをそのまま使用する。また、無線端末６０に固定的にＩＰアドレスを付与する必要がある場合、ステップＳＴ７で登録するアドレスをＭｏｂｉｌｅＩＰ機構におけるＣａｒｅ−ｏｆ−Ａｄｄｒｅｓｓとして使用することもできる。
【００４７】
ＩＰルータ側では、無線端末６０と同様に、無線端末６０が自動生成するＩＰアドレスを生成し、無線端末６０へのＩＰ経路の設定をステップＳＴ１４で行い、ステップＳＴ１５で課金データベース９０に当該無線端末６０のデバイスアドレスをキーに通信開始時間を登録する。以降、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの当該リンクは維持され、無線端末６０はＩＰルータに対してＩＰ接続状態となる。
【００４８】
無線端末６０上の全ての通信アプリケーションが通信を終了すると（ソケットをクローズする）無線端末６０上のＩＰルート制御機構６２はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのリンクを切断する。ＩＰルータ側のＩＰルート制御機構３１にはリンクの切断を持って、イベント通知がＩＰスタック経由で行われ、当該端末へのＩＰ経路をルートテーブル上から削除し、課金データベース９０に通信終了時間として現時刻を登録する。なお、課金データベース９０は積算通信時間を管理する。
【００４９】
以上のように、この実施の形態１によれば、有線リンクと複数の無線リンクとを有し、無線リンクを介して無線端末６０が接続されると、無線端末６０が接続した無線リンクから有線リンクまでのＩＰ経路を設定するＧＲ２０を備えるようにしたので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果が得られる。
【００５０】
また、この実施の形態１によれば、複数の無線リンクのみを有し、無線リンクを介してＧＲ２０および無線端末６０に接続し、ＧＲ２０が接続した無線リンクから無線端末６０が接続した無線リンクまでのＩＰ経路を設定するＡＲ３０〜５０（アクセスルータ群）を備え、ＧＲ２０は、ＡＲ３０〜５０が接続した無線リンクから有線リンクまでのＩＰ経路を設定して、有線リンクへのゲートウェイとして機能するようにしたので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果が得られる。
【００５１】
さらに、この実施の形態１によれば、インターネット１０上に設けられ、無線端末６０の正当性を証明する認証データを無線端末６０毎に登録した認証データベース８０を備えるとともに、認証データの参照によって正当性が証明された無線端末６０のみにＩＰ経路が設定されるようにしたので、認証データを登録した無線端末６０のみに通信サービスを提供できるという効果が得られる。
【００５２】
さらに、この実施の形態１によれば、インターネット１０上に設けられ、無線端末６０の通信使用料としての課金情報を無線端末６０毎に登録する課金データベース９０を備えるとともに、無線端末６０の接続時間に応じて課金データベース９０に課金情報が登録されるようにしたので、無線端末６０の接続時間に基づいてその通信使用料を管理できるという効果が得られる。
【００５３】
さらに、この実施の形態１によれば、無線リンクに接続した無線端末６０に対して事前登録した便宜情報をＧＲ２０が提供するようにしたので、無線端末６０へ便宜情報を簡単に提供できるという効果が得られる。
【００５４】
さらに、この実施の形態１によれば、ＧＲ２０とＡＲ３０〜５０との接続およびＡＲ３０〜５０同士の接続に用いるルータ間接続専用無線リンクと、無線端末６０が接続される端末接続専用無線リンクとに無線リンクが予め分類されるようにしたので、無線リンクに対するＡＲ３０〜５０や無線端末６０の接続を容易に行なうことができるという効果が得られる。
【００５５】
さらに、この実施の形態１によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス２５〜２８，３５〜３８によって無線リンクが構成されるようにしたので、１つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスについて複数の無線端末６０の接続を許容できるという効果が得られる。
【００５６】
さらに、この実施の形態１によれば、ＳＴＡＮＤＢＹモードにおける休止期間を０に設定するようにしたので、ｐａｇｅ要求およびｉｎｑｕｉｒｙ要求に対する応答時間を極めて短縮できるという効果が得られる。
【００５７】
実施の形態２．
この実施の形態２では、ＩＰルータ上の一つのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに二つ以上の無線端末が接続する場合について説明する。
【００５８】
ある無線端末からのｉｎｑｕｉｒｙ手順発行時に、別の無線端末の接続を既に持つＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスの応答は遅れる。したがって、ある無線端末からの接続要求はｉｎｑｕｉｒｙ応答リストの後方に登録される。つまり、無線端末接続数のより少ないＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスが優先的に接続試行されるようになり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスにおける最大接続数に達するまで、実施の形態１と同様に無線端末接続が実行されるようになる。
【００５９】
実施の形態３．
この発明による半動的なアクセスネットワークシステムの最も単純な例について説明する。
【００６０】
実施の形態１における無線端末６０をＡＲ上の選択したＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに置き換える。図６のステップＳＴ３で指定したデバイスはルータ接続可能かを吟味し、ステップＳＴ７のＩＰアドレス登録において、ＩＰアドレスをルータＩＰアドレスとし、接続先ＧＲ２０をＩＰデフォルト経路として設定の上、有線リンクまでのホップ数を１とする。以上が最も単純な半動的アクセスネットワークの構成方法である。
【００６１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図７は、ネットワークをすでに構成・維持しているＧＲ２０とＡＲ３０とに対し、ＧＲ２０，ＡＲ３０双方を含む通信圏にＡＲ４０を新規配置したスナップショットを示している。図７中、２００，３００，４００はＧＲ２０，ＡＲ３０，ＡＲ４０の通信圏をそれぞれ示しており、符号Ｌ２で示す点線はＧＲ２０とＡＲ３０との間で無線リンクが維持されていることを示す。
【００６２】
この実施の形態４にて、ＡＲ４０がアクセスネットワークを構成する動作につき説明する。
実施の形態１で説明した、ステップＳＴ２〜ステップＳＴ９の処理で示す配信情報に含まれるＧＲ２０へのホップ数をチェックし、ルータ間リンクで最もホップ数の少ないものを選択し無線リンクとＩＰ経路設定を行う。最もホップ数の少ないＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを探索する動作について、次の図８を用いて説明する。接続先動作は実施の形態１での動作と同一であるのでここでは説明しない。
【００６３】
図８はこの発明の実施の形態４によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ２１で、本アルゴリズムの初期値、つまり探索すべきホップ数として十分に大きなホップ数（最大ホップ数）を登録する。ステップＳＴ２２では既述の様にＰＳＭ接続を試行し、ステップＳＴ２３で配信情報を得る。ステップＳＴ２４で当該Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがルータ間リンク用かどうかをチェックし、さらに同リンクのホップ数が最大ホップ数より小さいかどうかをステップＳＴ２５でチェックする。
【００６４】
このチェックの結果、同リンクのホップ数が最大ホップ数より小さければステップＳＴ２６で最大ホップ数を同リンクのホップ数に更新して、そのデバイスアドレスを記録する。以下、ステップＳＴ２７，ステップＳＴ２８を経由して、ｉｎｑｕｉｒｙで取得したリストの全てに対し上記ホップ数のチェックを行う。ＡＲ４０は選択されたデバイスに対し、実施の形態３と同様にアクセスネットワークの形成を行う。このようにすることで、最もホップ数の小さいリンクを発見することができるようになる。そして、この最小ホップ数の無線リンクにＡＲ４０は接続し、ＩＰ経路設定が行われる。
【００６５】
なお、この実施の形態４は図８のアルゴリズムに限定されるものではなく、接続可能な複数の無線リンクの中から最小ホップ数の無線リンクが探索されれば、特に限定されるものではない。
【００６６】
また、ここでは、ホップ数によっての高低を判断するようにしたが、無線リンクの転送速度によって判断しても良く、同様の効果が得られる。加えて、ホップ数と転送速度との両者を合わせて判断しても良い。
【００６７】
以上のように、この実施の形態４によれば、有線リンク数、有線リンクの、有線リンクへ到達可能な無線リンク数、無線リンクを属性情報とし、属性情報を参照して無線リンク間の接続が選択されるようにしたので、無線局の増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果が得られる。
【００６８】
また、この実施の形態４によれば、無線リンクから有線リンクまでのホップ数をとするようにしたので、を具体的に判断できるという効果が得られる。
【００６９】
さらに、この実施の形態４によれば、有線リンクおよび無線リンクの転送速度をとするようにしたので、を具体的に判断できるという効果が得られる。
【００７０】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図９は、ネットワークをすでに構成、維持しているＧＲ２０と、ＡＲ３０と、ＡＲ３０経由で接続されているＡＲ４０とに対して、ＡＲ３０とＡＲ４０とを含む通信圏にＡＲ５０を新規配置したスナップショットを示している。図９中、２００，３００，４００，５００はＧＲ２０，ＡＲ３０，ＡＲ４０，ＡＲ５０の通信圏をそれぞれ示している。
【００７１】
この実施の形態５にて、このＡＲ５０がアクセスネットワークを構成する際に、ＧＲ２０とＡＲ３０間に無線リンクが追加される。この実施の形態５において、次の図１０で示す処理が図６のステップＳＴ１４の前におかれる。
【００７２】
図１０はこの発明の実施の形態５によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
披接続終了後、無線端末側へのリンクの合計がＧＲ２０側のリンクの合計を越えた場合（ステップＳＴ３１でＹＥＳ）には、ステップＳＴ３２のマルチリンク追加処理を行う。ステップＳＴ３２の処理は内容的にはＩＰルータ接続処理を行うが、図６のステップＳＴ７相当、またステップＳＴ１４のルートテーブル設定処理において登録すべきＩＰアドレスが既に存在する場合、ＰＰＰマルチリンク等で用いられるのと同等のキュー管理機構に登録する。
【００７３】
ルータ間接続の場合、１デバイスに複数無線リンクを持つことはないので、リンクを確保できない場合はステップＳＴ３２の処理は何もせずに終了する。この実施の形態５により、当発明のアクセスネットワークシステムの全体に渡りをバランス良く保つことができる。
【００７４】
以上のように、この実施の形態５によれば、有線リンクへのＩＰ経路が設定された無線リンクを有するＡＲ３０にＡＲ４０，５０が接続され、ＡＲ３０が未使用の無線リンクを有する際には、有線リンクへＩＰ経路が設定されたＧＲ２０，ＡＲ３０間における無線リンクをＡＲ３０の未使用の無線リンクを使ってマルチリンクとするようにしたので、アクセスネットワークシステムの全体に渡ってバランス良く保つことができるという効果が得られる。
【００７５】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図１１は、実施の形態５で生成されたアクセスネットワークに対しＧＲ２０’をＡＲ５０の通信圏に追加したところを示している。２００’はＧＲ２０’の通信圏を示す。ＧＲ２０’をアクセスネットワークに追加することで、アクセスネットワークの再構成を行い、トラッフィックの分散を行う動作例につき説明する。
【００７６】
ＡＲ５０は、１時間に一回といった低い頻度で周囲のネットワーク構成の変動を探索する。この発明の課題は、無線アクセスネットワーク管理者にネットワークの拡張・強化・変更といったメンテナンス作業を、ＡＲ５０の通信圏を考慮しながら、ＡＲを電灯線に接続する、あるいは撤去する、またＧＲ２０’の設置・撤去だけで可能とすることである。ＡＲ５０やＧＲ２０’の配置変更がネットワークに直ちに反映されなくても良い。ただし、有線リンクへのリンクを何も持たなければ、１分に１回といった頻度で探索が行われる。
【００７７】
ＡＲ５０は自身のタイマより探索時期の通知を受けて、ｉｎｑｕｉｒｙ手順を実行して新しいデバイスのリストを得る。リストにあるデバイスに対して次の図１２の処理を実行する。
【００７８】
図１２はこの発明の実施の形態６によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
ステップＳＴ４１で現有のリンクの有線リンクへの到達ホップ数と他のデバイスのホップ数とを比較し、現有リンクのホップ数よりも他のデバイスのホップ数が小さければステップＳＴ４２以降の処理を行う。現有リンクを持たない場合や有線リンクへのデバイスの発見の処理は実施の形態３で示したものと同等である。
【００７９】
ステップＳＴ４２で現有リンクを切断し、ステップＳＴ４３でリンク接続とＩＰ経路設定を行う。ネットワーク管理者はアクセスネットワークの処理能力が低いと判断した場合、付設条件の良い場所にＧＲ２０’を新設することで、アクセスネットワークの処理能力を改善することができる。
【００８０】
以上のように、この実施の形態６によれば、ＡＲ５０は、ＧＲ２０，２０’およびＡＲ３０，４０から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い空き無線リンクを発見すると、のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えるようにしたので、のより高い無線リンクにＡＲ５０を接続できるという効果が得られる。
【００８１】
また、この実施の形態６によれば、ＡＲ５０は、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力を改善できるという効果が得られる。
【００８２】
なお、実施の形態４でも述べたように、はホップ数に限定されるわけではなく、転送速度によって判断しても良い。
【００８３】
また、より高い無線リンクの周期的探索機能はＡＲ５０だけでなく、他のＡＲ３０，４０にも持たせるようにしても良い。
【００８４】
実施の形態７．
実施の形態６では、各ＩＰルータが自律的に自身のタイマをネットワーク再構成のトリガとする形態につき述べたが、この実施の形態７では、ネットワーク管理者に明示的にネットワークの再構成を行う手段も与える。
【００８５】
各ＡＲは管理者からのネットワーク再構成コマンドを受け取るために、専用のデータグラムパケット用ポートを用意している。ネットワーク管理者は放送ＩＰアドレスにデータグラムパケット形態でネットワーク再構成コマンドを送出すると、各ＡＲはこれを受け取り、実施の形態６にあるネットワーク再構成処理をそれぞれ開始する。各ＡＲが処理をほぼ一斉に開始するため競合が発生するが、無線リンクレベルでシリアライズされるため特に問題は発生しない。
【００８６】
ネットワーク管理者から各ＡＲへのネットワーク再構成コマンドの送付はＩＰ放送によるだけではなく、各ＡＲのＩＰアドレスを指定して（ネットワーク管理者は各ＡＲの接続に使用するデバイスのデバイスアドレスを知っているので、ステートレスアドレスとして構成されるＩＰｖ６アドレスを知ることができる）行うこともできる。また、グラフィカルユーザインタフェースでネットワーク状態を管理することもできる。
【００８７】
以上のように、この実施の形態７によれば、ＡＲおよび無線端末は、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力をネットワーク管理者が意識的に改善できるという効果が得られる。
【００８８】
実施の形態８．
この実施の形態８では、ネットワークシステム内での無線端末の移動をルート設定機構によってサポートする手法について述べる。
【００８９】
図１３はこの発明の実施の形態８によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。図１と同一符号は同一または相当する構成である。
図１３において、符号３０’，４０’，５０’はそれぞれＡＲ，符号Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７はそれぞれ無線リンク、符号Ｍは端末ルート設定メッセージである。
【００９０】
この実施の形態８では、ＩＰ接続状態になると無線端末６０がＩＰ経路（通信経路）上のＡＲを介してＧＲ２０へ端末ルート設定メッセージＭを一定時間毎に送信するようになっている。ＧＲ２０，ＡＲ３０〜５０，３０’ 〜５０’には、無線端末６０毎のＩＰ経路テーブルを設けてあり、端末ルート設定メッセージＭを受信するとＧＲ２０から無線端末６０毎へのＩＰ経路が経路上のＡＲ，ＧＲのＩＰ経路テーブルに設定登録される。
【００９１】
次に動作について説明する。
ＧＲ２０とＡＲまたはＡＲ同士のルータ間接続が１デバイス１リンクであるのに対し、ＧＲ２０と無線端末６０またはＡＲと無線端末６０との端末ルータ間接続はルータ側デバイスをマスタデバイスとして最大７の無線端末接続を行なうＰｉｃｏｎｅｔを生成する。Ｐｉｃｏｎｅｔには、例えばＩＥＴＦで検討されているＩＰ ｏｖｅｒ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式を適用する。
【００９２】
前述したように、無線端末６０は、接続可能なＧＲ２０またはＡＲのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスをＩｎｑｕｉｒｙ手順によって探索する。このリンク生成時には、高速化のために、無線端末６０のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがマスタ、ＧＲ２０またはＡＲのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがスレーブとなっている。図１３（ａ）の場合には無線端末６０はＡＲ３０’と接続し、ＡＲ３０’はＢｌｕｅｔｏｏｔｈのＣｈａｎｇｅ Ｒｏｌｅ手順を発行し、無線端末６０，ＡＲ３０’の各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスのマスタ／スレーブが入れ替わって、無線端末６０がＩＰ接続する。
【００９３】
アクセスネットワークの全体は一つのＩＰサブネットワークとして扱われ、無線端末６０へのＩＰアドレスはＧＲ２０が管理するＩＰアドレスデータベースから取得され、ＩＰ接続時に無線端末６０へ与えられる。
【００９４】
図１３（ａ）のＩＰ接続状態になると、無線端末６０はＧＲ２０に宛てて端末ルート設定メッセージＭを送信する。このときのＧＲ２０までのＩＰ経路上にある各ＡＲ３０’，４０，３０とＧＲ２０とは、端末ルート設定メッセージＭを受信して、各々のＩＰ経路テーブル上に無線端末６０へのＩＰ経路を設定登録（更新）する。
【００９５】
そして図１３（ｂ）に示すように、ＩＰ接続状態のまま無線端末６０が移動して、例えば無線リンクの電界強度を電界強度閾値と比較した結果、ＡＲ３０’の無線リンクからＡＲ４０’の空き無線リンクへ接続を切り替える（移動による無線端末６０の接続先の切替方式は電界強度閾値に限定されず、他の方式であっても良い）。無線端末６０は端末ルート設定メッセージＭをＧＲ２０へ一定時間毎に送信しているので、新しいＩＰ経路上のＡＲ４０’，５０，３０とＧＲ２０とは端末ルート設定メッセージＭを無線端末６０から受信し、ＩＰ経路テーブルを更新して無線端末６０のＩＰ経路を設定登録する。
【００９６】
一方、ＡＲ３０’，４０では、端末ルート設定メッセージＭが受信されなくなり、端末ルート設定メッセージＭの未受信時間が一定時間を超えると有効期限切れと判定され、各ＩＰ経路テーブル上の無線端末６０のＩＰ経路を設定無効にする（ＧＲ２０，ＡＲ３０’，４０，３０間のルータ間接続はそのまま維持される）。
【００９７】
このようなルート設定機構によって、ＧＲ２０から一旦与えられたＩＰアドレスを無線端末６０が保持できるようになり、ＡＲまたはＧＲ２０間のハンドオーバー機構を提供できるようになる。これにより、無線端末６０の移動に関しても、無線ＬＡＮによるネットワークシステムと比較して遜色のないネットワークシステムを構築することが可能になる。例えばインターネット１０上のサーバから大きなファイルをダウンロードしている際に、無線端末６０がネットワークシステム中を移動しても、途切れることなくダウンロードを継続できる。
【００９８】
以上のように、この実施の形態８によれば、無線端末６０毎のＩＰ経路を設定登録するＩＰ経路テーブルをＧＲ２０，ＡＲ３０〜５０，３０’ 〜５０’がそれぞれ備え、ＩＰ接続状態になった無線端末６０はＩＰ経路上のＡＲを介してＧＲ２０へ端末ルート設定メッセージＭを一定時間毎に送信し、ＧＲ２０およびＩＰ経路上のＡＲは端末ルート設定メッセージＭを受信するとＩＰ経路テーブルに無線端末６０のＩＰ経路を設定登録するとともに、端末ルート設定メッセージＭが一定時間を超えて受信されない場合にはＩＰ経路テーブル上の無線端末６０のＩＰ経路を設定無効し、無線端末６０がＡＲ３０からＡＲ４０’へ移動によって接続を切り替えるようにしたので、ネットワークシステム中における無線端末６０の移動をサポートするハンドオーバー機構を提供できるという効果が得られる。
【００９９】
なお、この発明は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスによる無線リンクに限定されるものではなく、他の方式の近距離無線通信デバイスによって実現することも可能である。
【０１００】
また、ネットワークシステムにおけるＧＲ，ＡＲの各個数は特に限定されるものではなく、さらに、ＧＲやＡＲに設けるＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近距離無線通信デバイスの個数も限定されず、これらの個数は必要に応じて定めることができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るゲートウェイルータと、
ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るアクセスルータと、
アプリケーション、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを有する無線端末と
前記ゲートウェイルータとインターネットを接続する有線リンクと、
前記ゲートウェイルータと前記アクセスルータおよびアクセスルータ同士を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したルータ間接続専用無線リンクと、
前記ゲートウェイルータおよび前記アクセスルータと前記無線端末を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続した端末接続専用無線リンクとを備え、
前記アクセスルータは、前記ゲートウェイルータが接続した前記無線リンクから前記無線端末が接続した前記無線リンクまでの通信経路を設定し、
前記ゲートウェイルータは、前記アクセスルータが接続した前記無線リンクから有線リンクまでの通信経路を設定して、前記有線リンクへのゲートウェイとして機能するようにしたので、ゲートウェイルータとアクセスルータ、アクセスルータ同士を、それぞれＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したり、取り外すことにより、アクセスルータの増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果がある。
つまり、ゲートウェイルータおよびアクセスルータはそれぞれ複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを備え、その各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスはそれぞれ複数のスレーブデバイスを有することが出来るので、通信帯域の大きさに対応して、ゲートウェイルータに対するアクセスルータの増設、取り外しをルータ間接続専用無線リンクを介して容易に行うことができ、自由に最適な通信帯域を構成することができる。また、大きな通信容量を必要とするゲートウェイルータとアクセスルータ、アクセスルータ同士の接続には、ルータ間接続専用無線リンクを介してデバイス同士または数個のデバイスを１つに纏めて接続することで対応できる。また、都市部等において、小さな通信容量で多数の無線端末を接続したいときには、各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスのそれぞれのスレーブデバイスに無線端末を接続することにより、多数の無線端末を接続してネットワークシステムを構成することができる。
【０１０２】
この発明によれば、有線リンク数、有線リンクの、有線リンクへ到達可能な無線リンク数、無線リンクを属性情報とし、属性情報を参照して無線リンク間の接続が選択されるようにしたので、無線局としてのゲートウェイルータ、アクセスルータの増設や移設を簡単に行なうことが可能なネットワークシステムを提供できるという効果がある。
【０１０３】
この発明によれば、有線リンクへの通信経路が設定された無線リンクを有するアクセスルータに別のアクセスルータが２以上接続され、アクセスルータが未使用の無線リンクを有する際には、有線リンクへ通信経路が設定された無線リンクをマルチリンクとするようにしたので、アクセスネットワークの全体に渡ってバランス良く保つことができるという効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、アクセスルータが、ゲートウェイルータおよびアクセスルータ群から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い空き無線リンクを発見すると、のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えるようにしたので、のより高い無線リンクにアクセスルータおよび無線端末を接続できるという効果がある。
【０１０５】
この発明によれば、アクセスルータが、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力を改善できるという効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、アクセスルータは、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索するようにしたので、アクセスネットワークの処理能力をネットワーク管理者が意識的に改善できるという効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、通信経路が設定された無線端末からゲートウェイルータへ一定時間毎に送信される端末ルート設定メッセージを受信すると、無線端末の通信経路が設定登録されるネットワークシステム中のゲートウェイルータおよびアクセスルータにそれぞれ設けるとともに、無線端末は、接続する無線リンクを移動によって切り替えるようにしたので、ネットワークシステム中における無線端末の移動をサポートするハンドオーバー機構を提供できるという効果が得られる。
【０１０８】
この発明によれば、端末ルート設定メッセージが一定時間を超えて受信されない場合には、無線端末の通信経路が登録無効にされるようにしたので、無線端末の移動によって使用されなくなった通信経路を他の無線端末への接続に用いることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図２】 図１に示したＧＲの構成例を示す図である。
【図３】 図１に示したＡＲの構成例を示す図である。
【図４】 図１に示した無線端末の構成例を示す図である。
【図５】 ＧＲがある場所に単独で設置されている状態を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態１によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態４によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態４によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態５によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】 この発明の実施の形態６によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態６によるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１３】 この発明の実施の形態８によるネットワークシステムの構成例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０ インターネット、２０，２０’ ＩＰルータ（ＧＲ）、２１，３１ ＩＰルート制御機構、２２，３２ ＩＰ通信スタック、２３ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、２４，３４ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、２５〜２８，３５〜３８，６５ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス、３０，４０，５０，３０’，４０’，５０’ ＩＰルータ（ＡＲ）、６０ 無線端末、６１ アプリケーション、６２ ＩＰルート制御機構、６３ ＩＰ通信スタック、６４ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、７０ 端末、８０ 認証データベース、９０ 課金データベース、２００，２００’，３００，４００，５００ 通信圏、Ｌ１，Ｌ１’ 有線リンク、Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７ 無線リンク、Ｍ 端末ルート設定メッセージ。
Claims (8)
- ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）制御ドライバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るゲートウェイルータと、
ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、複数のＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを有することが出来るアクセスルータと、
アプリケーション、ＩＰルート制御機構、ＩＰ通信スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ制御スタック、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを有する無線端末と
前記ゲートウェイルータとインターネットを接続する有線リンクと、
前記ゲートウェイルータと前記アクセスルータおよびアクセスルータ同士を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスおよび前記各Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスに設けられた複数のスレーブデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続したルータ間接続専用無線リンクと、
前記ゲートウェイルータおよび前記アクセスルータと前記無線端末を前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスを介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続した端末接続専用無線リンクとを備え、
前記アクセスルータは、前記ゲートウェイルータが接続した前記無線リンクから前記無線端末が接続した前記無線リンクまでの通信経路を設定し、
前記ゲートウェイルータは、前記アクセスルータが接続した前記無線リンクから有線リンクまでの通信経路を設定して、前記有線リンクへのゲートウェイとして機能することを特徴とするネットワークシステム。 - 有線リンク数、上記有線リンクの、上記有線リンクへ到達可能な無線リンク数、上記無線リンクを属性情報とし、
上記無線リンク間の接続は、上記属性情報を参照して選択されることを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。 - 有線リンクへの通信経路が設定された無線リンクを有するアクセスルータに別の上記アクセスルータが２以上接続され、上記アクセスルータが未使用の無線リンクを有する際には、上記有線リンクへ上記通信経路が設定された上記無線リンクをマルチリンクとすることを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
- アクセスルータは、ゲートウェイルータおよびアクセスルータ群から空き無線リンクを探索し、接続している無線リンクよりも高い上記空き無線リンクを発見すると、上記のより高い空き無線リンクへ接続を切り替えることを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
- アクセスルータは、タイマから周期的に発生するネットワーク再構成トリガによって、空き無線リンクを探索することを特徴とする請求項５記載のネットワークシステム。
- アクセスルータは、ネットワーク管理者によって放送されるネットワーク再構成コマンドによって、空き無線リンクを探索することを特徴とする請求項５記載のネットワークシステム。
- 通信経路が設定された無線端末からゲートウェイルータへ一定時間毎に送信される端末ルート設定メッセージを受信すると、上記無線端末の上記通信経路が設定登録されるをネットワークシステム中の上記ゲートウェイルータおよびアクセスルータにそれぞれ設けるとともに、
上記無線端末は、接続する無線リンクを移動によって切り替えることを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。 - は、端末ルート設定メッセージが一定時間を超えて受信されない場合には、無線端末の通信経路が登録無効にされることを特徴とする請求項８記載のネットワークシステム。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7051116B1 (en) * | 2001-06-21 | 2006-05-23 | America Online, Inc. | Client device identification when communicating through a network address translator device |
| US7532862B2 (en) * | 2002-03-19 | 2009-05-12 | Apple Inc. | Method and apparatus for configuring a wireless device through reverse advertising |
| US8554915B2 (en) * | 2002-05-15 | 2013-10-08 | Telcordia Technologies Inc. | Management of communication among network devices having multiple interfaces |
| US7428585B1 (en) | 2002-07-31 | 2008-09-23 | Aol Llc, A Delaware Limited Liability Company | Local device access controls |
| EP1589677B1 (en) * | 2003-01-31 | 2011-12-21 | Fujitsu Limited | Mobile radio terminal device |
| JP4102692B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2008-06-18 | 富士通株式会社 | 無線基地局装置および基地局制御装置 |
| US7016328B2 (en) * | 2003-06-24 | 2006-03-21 | Tropos Networks, Inc. | Method for allowing a client to access a wireless system |
| US7167705B2 (en) * | 2003-06-27 | 2007-01-23 | Oracle International Corporation | Roaming across different access mechanisms and network technologies |
| EP1494394A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-05 | Sony International (Europe) GmbH | Distance-aware service mechanism for determining the availability of remote services in wireless personal area networks |
| US7266101B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-09-04 | Motorola, Inc. | Fast handover through proactive registration |
| US7437457B1 (en) * | 2003-09-08 | 2008-10-14 | Aol Llc, A Delaware Limited Liability Company | Regulating concurrent logins associated with a single account |
| KR100567823B1 (ko) | 2003-10-22 | 2006-04-05 | 삼성전자주식회사 | Ｉｐ 기반의 모바일 애드 혹 네트워크 시스템에서안정적인 핸드오프를 위한 네트워크 장치 및 이를 이용한핸드오프 방법 |
| CN1324853C (zh) * | 2003-12-10 | 2007-07-04 | 联想(北京)有限公司 | 有线设备与无线设备智能组网方法及拓展应用方法 |
| KR100612447B1 (ko) * | 2004-02-16 | 2006-08-16 | 삼성전자주식회사 | 액세스 라우터의 망정보 관리 방법 및 그 액세스 라우터 |
| JP2005236767A (ja) | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Ntt Docomo Inc | 通信装置、中継装置及び通信システム並びに通信方法 |
| KR100636318B1 (ko) * | 2004-09-07 | 2006-10-18 | 삼성전자주식회사 | ＣｏＡ 바인딩 프로토콜을 이용한 어드레스 오너쉽인증방법 및 그 시스템 |
| JP2006086718A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Fujitsu Ltd | アクセスルータ及び端末装置 |
| US8565721B2 (en) | 2006-10-20 | 2013-10-22 | T-Mobile Usa, Inc. | System and method for rating an IP-based wireless telecommunications based on access point |
| US7882238B2 (en) * | 2005-07-08 | 2011-02-01 | Qualcomm Incorporated | Using bluetooth to establish ad-hoc connections between non-bluetooth wireless communication modules |
| US20070153804A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Mcgee Andrew R | Methods and systems for maintaining the address of Internet Protocol compatible devices |
| JP2007215118A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | 無線端末及び無線通信システム |
| US20080080703A1 (en) * | 2006-06-07 | 2008-04-03 | Penning Randall J | Telephone station incorporating wirless handset and cradle feature |
| US8550945B2 (en) * | 2006-09-21 | 2013-10-08 | Litens Automotive Partnership | Vibration compensating pulley |
| US8351420B2 (en) * | 2006-10-23 | 2013-01-08 | T-Mobile Usa, Inc. | Maintenance of subscriber history for service support applications in an IP-based telecommunications system |
| JP5285461B2 (ja) * | 2009-02-24 | 2013-09-11 | パナソニック株式会社 | 無線ネットワーク構造 |
| EP2333993B1 (en) * | 2009-12-09 | 2013-02-13 | Alcatel Lucent | Automatic management of timestamp-based synchronisation protocols |
| KR101472100B1 (ko) * | 2010-12-22 | 2014-12-11 | 주식회사 케이티 | 무선통신 시스템에서 기지국 장비 및 데이터 처리 방법 |
| EP2908574A4 (en) * | 2012-10-09 | 2016-07-06 | Nec Corp | METHOD FOR EXCHANGING INFORMATION BETWEEN COMMUNICATION TERMINALS AND COMMUNICATION TERMINAL |
| WO2015177900A1 (ja) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 三菱電機株式会社 | 無線通信システム及び通信方法 |
| CN116582830B (zh) * | 2023-04-23 | 2024-01-16 | 江苏鲲飞通讯科技有限公司 | 无线信号覆盖室内分布系统 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06232872A (ja) | 1993-02-03 | 1994-08-19 | Sharp Corp | 情報通信装置 |
| US5412654A (en) | 1994-01-10 | 1995-05-02 | International Business Machines Corporation | Highly dynamic destination-sequenced destination vector routing for mobile computers |
| US6178334B1 (en) * | 1998-11-17 | 2001-01-23 | Hughes Electronics Corporation | Cellular/PCS network with distributed-RF base station |
| JPH11239154A (ja) | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線基地局の経路指定方法 |
| US6452942B1 (en) * | 1999-05-20 | 2002-09-17 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | System and method for providing wireless local loop access using an access multiplexer |
| US6691173B2 (en) * | 1999-07-06 | 2004-02-10 | Widcomm, Inc. | Distributed management of an extended network containing short-range wireless links |
| US6970927B1 (en) * | 2000-04-18 | 2005-11-29 | Wayport, Inc. | Distributed network communication system which provides different network access features |
| AUPQ412899A0 (en) | 1999-11-18 | 1999-12-09 | Prescient Networks Pty Ltd | A gateway system for interconnecting wireless ad-hoc networks |
| US6751200B1 (en) * | 1999-12-06 | 2004-06-15 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Route discovery based piconet forming |
| US6535498B1 (en) | 1999-12-06 | 2003-03-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Route updating in ad-hoc networks |
| US6704293B1 (en) * | 1999-12-06 | 2004-03-09 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Broadcast as a triggering mechanism for route discovery in ad-hoc networks |
| TW507460B (en) * | 2000-02-01 | 2002-10-21 | Ind Tech Res Inst | Processing method and device for positioning service of TDMA system |
| US6810413B1 (en) * | 2000-06-30 | 2004-10-26 | Covad Communitions Group, Inc. | System and method for providing internet content using hybrid wireless and wire technologies at the end user site |
| WO2002003091A2 (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-10 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Method and wireless terminal for generating and maintaining a relative positioning system |
| US7260638B2 (en) * | 2000-07-24 | 2007-08-21 | Bluesocket, Inc. | Method and system for enabling seamless roaming in a wireless network |
| SE518230C2 (sv) * | 2000-12-12 | 2002-09-10 | Fredriksson Lars Berno | Mobilt data- och kommunikationsnät för bl.a. inomhusanvändning med frekvenshopp och tidsluckeåteranvändning |
| FI20002822A (fi) * | 2000-12-21 | 2002-06-22 | Nokia Corp | Osoitteen jakaminen |
| US20020147820A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-10 | Docomo Communications Laboratories Usa, Inc. | Method for implementing IP security in mobile IP networks |
| US7151938B2 (en) * | 2002-04-15 | 2006-12-19 | America Online, Inc. | Dynamically managing and reconfiguring wireless mesh networks |
| US6879574B2 (en) * | 2002-06-24 | 2005-04-12 | Nokia Corporation | Mobile mesh Ad-Hoc networking |
| US6985740B2 (en) * | 2002-08-08 | 2006-01-10 | Green Wireless Llc | System for and method of providing priority access service and cell load redistribution |
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