JP4846449B2 - 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

ところで、無線パケット通信網では複数の通信速度で通信可能なサービスを提供している場合がある。この場合、通信機器も複数の通信速度に対応可能となっている。通信機器の切り替えは通信機器に接続したデータ端末装置から制御される。

しかし、通信機器を高速通信モードに切り替えても必ずしも上位装置と管理コンピュータとの間の通信速度が向上するとは限らず、場合によっては通信速度が低下する場合もあった。その要因としては、電波状況や無線パケット通信網の特性など種々のものが挙げられる。

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、無線パケット通信網を用いた通信のスループット向上を図ることにある。

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データ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）である通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）である上位装置とを相互に接続する接続装置であって、回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部と、回線制御部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とを備え、該通信制御部は、通信機器により検出された電波状況を監視し、該電波状況に基づき無線パケット通信網における通信速度を切り替えるよう通信機器を制御することを特徴とするものを提案する。本発明の具体的な態様の一例として、本願では、前記通信制御手段が、電波強度が所定値以上の場合に通信速度を上げるように通信機器を制御することを特徴とするものを提案する。

また、本願では、無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）である通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）である上位装置とを相互に接続する接続装置であって、回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部と、回線制御部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とを備え、該通信制御部は、上位装置から無線パケット通信網に送信されるＩＰパケットの長さを監視し、該パケット長に基づき無線パケット通信網における通信速度を切り替えるよう通信機器を制御することを特徴とするものを提案する。本発明の具体的な態様の一例として、本願では、前記通信制御手段が、パケット長が所定値以上の場合に通信速度を上げるように通信機器を制御することを特徴とするものを提案する。

これらの発明によれば、電波状況やＩＰパケットの長さなど通信速度に影響を与える因子に基づき通信速度を制御するので、通信速度の最適化を図ることができる。

さらに、本願では、無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）である通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）である上位装置とを相互に接続する接続装置であって、上位装置から無線パケット通信網に送信するＩＰパケットを一時記憶する記憶手段と、回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部と、回線制御部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とを備え、該通信制御部は、前記記憶手段に記憶されたＩＰパケットの長さが所定値以上の場合には当該ＩＰパケットを無線パケット通信網に送出し、所定値より小さい場合にはパケット長が前記所定値以上になるように当該ＩＰパケットと前記記憶手段に記憶された１つ以上の他のＩＰパケットとを連結して無線パケット通信網に送出することを特徴とするものを提案する。

本発明によれば、無線パケット通信網に送出されるＩＰパケットのパケット長が所定値以上となるので通信効率が向上し、これにより通信速度の最適化を図ることができる。

なお、上記のＩＰパケットの連結処理の一例としては、連結後のＩＰパケットのパケット長が、無線パケット通信網における最大転送単位（ＭＴＵ：Maximum Transmission Unit）を超えない範囲で最大となるように行う方法が挙げられる。ＩＰパケットの連結処理の他の一例としては、予め定めた個数のＩＰパケットを連結する方法が挙げられる。

以上説明したように本発明によれば、電波状況やＩＰパケットの長さなど通信速度に影響を与える因子に基づき通信速度を制御するので、無線パケット通信網区間における通信速度の最適化を図ることができ。また、無線パケット通信網に送出されるＩＰパケットのパケット長が所定値以上となるので通信効率が向上し、これにより無線パケット通信網区間における通信速度の最適化を図ることができる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の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、例えば下水道の流量監視用のコンピュータなどの上位装置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。

ここで、上位装置１０や企業内ＬＡＮ５０内の端末（図１の例では管理用コンピュータ５１）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ているとする。一方、無線パケット通信網４０では動的にＩＰアドレスを付与するネットワークサービスを提供しているとする。本願発明では、上位装置１０と通信モジュール２０の間に接続装置１を介在させ、この接続装置１によりネットワーク環境の相違を吸収させている。

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、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。

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、接続端末に付与する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、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を備えている。また、このアドレス管理サーバ４３は、アドレス対応テーブル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。

本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、端末が接続してきた際に該接続端末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から取得し、取得したＩＰアドレスを接続端末に配布する。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。

また、本接続サービスでは、無線パケット通信網４０の区間において複数の通信速度に切り替え可能なサービスを提供している。無線パケット通信網４０に接続するための通信モジュール２０は、これに対応して、無線パケット通信網４０の区間における通信速度を切り替え可能となっている。本実施の形態では、通信モジュール２０は、「高速通信オプション」という設定項目を有しており、当該オプションをオンにすることにより無線パケット通信網４０における通信速度を上り６４ｋｂｐｓ／下り１４４ｋｂｐｓに設定し、オフにすることにより通信速度を上り下り共に９．６ｋｂｐｓに設定する。高速通信オプションは、通信モジュール２０に接続した接続装置１から切り替え可能である。

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、接続装置１について詳述する。この接続装置１は、データ端末装置に相当する上位装置１０と、データ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当とする通信機器２０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に対応する。通信モジュール２０は、無線パケット通信網４０に接続するための通信機器であり、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。

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及びＰＨＳ規格の通信モジュールと直接接続可能であるとする。そして、該通信モジュールを用いることにより、各無線パケット通信網を介して企業内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。

図２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２は接続装置１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２に示すように、接続装置１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とのインタフェイス１２４と、各種設定データを記憶した設定データ記憶部１５１と、パケットを一時的に記憶するパケット一時記憶部１５２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や、ＴＣＰパケットの代理応答処理、無線通信区間における通信速度の制御などを行う。

前記回線制御部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、前記設定データ記憶部１５１に記憶されている。

設定データ記憶部１５１に記憶されているデータについて図３を参照して説明する。図３に示すように、設定データ記憶部１５１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。設定データ記憶部１５１は、例えばＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなる。

パケット一時記憶部１５２は、上位装置１０から受信したパケットを一時的に記憶するＦＩＦＯ型のバッファメモリである。パケット一時記憶部１５２は、例えばＲＡＭなどの記憶媒体からなる。

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４及び図５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４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５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４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５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、上位装置１０では想定されていないものであるが、本実施の形態に係る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、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。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ（図示省略）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。

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５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６乃至８を参照して説明する。図６及び図７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８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）。

無線パケット通信網４０は、ルータ６０から受信したパケットの宛先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から受信した接続要求に係るパケットは破棄する。

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１５１に記憶されている設定データに基づき企業内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。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ（図示省略）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。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、再送したパケットの幾つかは更にタイムアウトする。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。

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、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Ｓ１６１）。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Ｓ１６２）、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Ｓ１６３，Ｓ１６４）。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Ｓ１６０で管理用コンピュータ５１から受信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Ｓ１６５）。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Ｓ１６６）。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Ｓ１６７）。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Ｓ１６８）。

以上の処理により、上位装置１０は管理用コンピュータ５１への接続が完了したものと判断し、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Ｓ１６９）。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Ｓ１７０）。具体的には、図８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。

次に、上記ステップＳ１１１及びステップＳ１６９における上位装置１０と管理用コンピュータ５１との間の通信における通信速度の制御について図９のフローチャートを参照して説明する。

接続装置１の通信制御部１２２は、図９に示すように、定期的に通信モジュール２０から現在の電波状況を取得する（ステップＳ２０１）。通信モジュール２０は、現在の電波状況、具体的には電界強度を検出し、電界強度を段階的な数値（例えば０〜３の整数）で表し、この数値を通信モジュール２０に通知する。通信制御部１２２は、電界強度値が所定値（例えば２）以上の場合には、高速オプションをオンにするよう通信モジュール２０を制御する（ステップＳ２０２，Ｓ２０３）。一方、所定値より小さい場合には、通信制御部１２２は高速オプションをオフにするよう通信モジュール２０を制御する（ステップＳ２０２，Ｓ２０４）。

このように、本実施の形態に係る接続装置１によれば、上位装置１０に改造・変更等を加えることなく、本来上位装置１０が前提としていなかった無線パケット通信網４０を用いた通信が可能となる。また、本実施の形態に係る接続装置１によれば、電波状況に応じて無線通信区間の通信速度が制御される。具体的には、電波状況が良好な場合には高速通信となり、電波状況が良好でない場合には低速通信となる。出願人による実験の結果、電波状況が良好でない場合には、無線通信区間の通信速度を高速通信に切り替えると、低速通信に設定した場合よりもスループットが低下する場合があることが分かった。したがって、本実施の形態に係る接続装置１では電波状況に応じて通信速度が最適化され、これにより通信のスループットが向上する。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の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。本実施の形態に係る通信システムが第１の実施の形態と異なる点は、接続装置１が行う通信速度の制御方法にある。他の構成・動作については第１の実施の形態と同様である。本実施の形態における通信速度の制御方法について図１０のフローチャートを参照して説明する。

接続装置１の通信制御部１２２は、図１０に示すように、上位装置１０から受信した無線パケット通信網４０に送出されるＩＰパケットのパケット長を取得・監視し（ステップＳ２１１）、該パケット長が所定値（例えば９００ｂｙｔｅｓ）以上の場合には高速オプションをオンにするよう通信モジュール２０を制御する（ステップＳ２１２，Ｓ２１３）。一方、所定値より小さい場合には、通信制御部１２２は高速オプションをオフにするよう通信モジュール２０を制御する（ステップＳ２１２，Ｓ２１４）。

出願人による実験の結果、無線通信区間によるパケット長が小さい場合には、無線通信区間の通信速度を高速通信に切り替えると、低速通信に設定した場合よりもスループットが低下する場合があることが分かった。したがって、本実施の形態に係る接続装置１ではパケット長に応じて通信速度が最適化され、これにより通信のスループットが向上する。他の作用・効果は第１の実施の形態と同様である。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の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。本実施の形態に係る通信システムが第１及び第２の実施の形態と異なる点は、接続装置１が行う通信速度の制御方法にある。他の構成・動作については第１の実施の形態と同様である。本実施の形態における通信速度の制御方法について図１１のフローチャートを参照して説明する。

本実施の形態に係る通信速度の制御方法は、第１の実施の形態において前述した電波状況に基づく制御と、第２の実施の形態において前述したパケット長に基づく制御との組み合わせである。

接続装置１の通信制御部１２２は、図１１に示すように、上位装置１０から受信した無線パケット通信網４０に送出されるＩＰパケットのパケット長を取得・監視し（ステップＳ２２１）、該パケット長が所定値（例えば９００ｂｙｔｅｓ）以上の場合には通信モジュール２０から現在の電波状況を取得する（ステップＳ２２２，Ｓ２２３）。通信モジュール２０は、現在の電波状況、具体的には電界強度を検出し、電界強度を段階的な数値（例えば０〜３の整数）で表し、この数値を通信モジュール２０に通知する。通信制御部１２２は、電界強度値が所定値（例えば２）以上の場合には、高速オプションをオンにするよう通信モジュール２０を制御する（ステップＳ２２４，Ｓ２２５）。一方、パケット長が所定長値より小さい場合（ステップＳ２２２）、又は、電界強度値が所定値より小さい場合（ステップＳ２２４）には、通信制御部１２２は高速オプションをオフにするよう通信モジュール２０を制御する（ステップＳ２２６）。

本実施の形態に係る接続装置１では電波状況及びパケット長に応じて通信速度が最適化され、これにより通信のスループットが向上する。他の作用・効果は第１の実施の形態と同様である。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の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。本実施の形態に係る通信システムが上記第１〜第３の実施の形態と異なる点は、接続装置１が行うスループット向上のための手段にある。すなわち、上記各実施の形態では、接続装置１は各種通信状況に応じて通信モジュール２０の通信速度設定を切り替える制御を行っていた。一方、本実施の形態では、通信モジュール２０の通信速度設定は切り替えず、無線通信区間におけるＩＰパケットのパケット長を適正化している。より具体的には、接続装置１の通信制御部１２２は、無線パケット通信網４０に送出するＩＰパケット長が、無線パケット通信網４０の最大転送単位（ＭＴＵ：Maximum Transmission Unit）を超えない範囲で最大となるようにＩＰパケットの連結処理を行うことを特徴とする。他の構成・動作については第１の実施の形態と同様である。本実施の形態における通信制御について図１２のフローチャートを参照して説明する。

接続装置１の通信制御部１２２は、図１２に示すように、上位装置１０から受信したＩＰパケットがバッファリングされているパケット一時記憶部１５２の先頭からＩＰパケットを取り出し（ステップＳ２３１）、そのパケット長を測定する（ステップＳ２３２）。そして、通信制御部１２２は、該パケット長が所定値（例えば９００ｂｙｔｅｓ）より小さい場合には（ステップＳ２３３）、後述するパケットの連結処理を行う（ステップＳ２３４〜Ｓ２５６）。一方、該パケット長が所定値以上の場合には、通信制御部１２２は、当該ＩＰパケットをそのまま無線パケット通信網４０に送出する（ステップＳ２５７）。

パケットの連結処理において通信制御部１２２は、無線パケット通信網４０のＭＴＵを超えず、且つ、連結後のパケット長が最大となるようにパケット一時記憶部１５２からパケットを取り出し、前記ステップＳ２３１で取り出したパケットを含めた各パケットのコンテナ部を結合させる（ステップＳ２５４）。次いで、通信制御部１２２は、ＩＰパケットのヘッダ部を再構成し（ステップＳ２５５）、結合したＩＰパケットを無線パケット通信網４０に送出する（ステップＳ２５６）。

前記第３の実施の形態において前述したように、出願人による実験の結果、無線通信区間によるパケット長が小さい場合には、無線通信区間の通信速度を高速通信に切り替えると、低速通信に設定した場合よりもスループットが低下することがあることが分かった。一方、本実施の形態では、無線パケット通信網４０にはパケット長が小さいＩＰパケットが流出しないので、通信モジュール２０を高速通信に設定することによりスループットが向上する。他の作用・効果は第１の実施の形態と同様である。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の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。本実施の形態に係る通信システムが第４の実施の形態と異なる点は、接続装置１の通信制御部１２２におけるパケットの連結処理方法にある。他の構成・動作については第４の実施の形態と同様である。本実施の形態における通信制御について図１３のフローチャートを参照して説明する。

接続装置１の通信制御部１２２は、図１３に示すように、上位装置１０から受信したＩＰパケットがバッファリングされているパケット一時記憶部１５２の先頭からＩＰパケットを取り出し（ステップＳ２４１）、そのパケット長を測定する（ステップＳ２４２）。そして、通信制御部１２２は、該パケット長が所定値（例えば９００ｂｙｔｅｓ）より小さい場合には（ステップＳ２４３）、後述するパケットの連結処理を行う（ステップＳ２４４〜Ｓ２４７）。一方、該パケット長が所定値以上の場合には、通信制御部１２２は、当該ＩＰパケットをそのまま無線パケット通信網４０に送出する（ステップＳ２４８）。

パケットの連結処理において通信制御部１２２は、パケット一時記憶部１５２から所定個数（Ｎ個）のＩＰパケットを取り出し（ステップＳ２４４）、前記ステップＳ２４１で取り出したＩＰパケットを含めたＮ＋１個のパケットのコンテナ部を結合させる（ステップＳ２４５）。次いで、通信制御部１２２は、ＩＰパケットのヘッダ部を再構成し（ステップＳ２４６）、結合したＩＰパケットを無線パケット通信網４０に送出する（ステップＳ２４７）。

本実施の形態では、第４の実施の形態と同様に、無線パケット通信網４０にはパケット長が小さいＩＰパケットが流出しないので、通信モジュール２０を高速通信に設定することによりスループットが向上する。また、第４の実施の形態と比較すると、パケットの連結処理が簡易的になるので処理速度の向上を図ることができる。他の作用・効果は第１の実施の形態と同様である。

以上、本発明の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、上記実施の形態では下水道の流量監視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ＣＤＭＡ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。

通信システムの構成図 接続装置の構成図 接続装置における設定情報の一例を説明する図 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 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 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 第１の実施形態に係る通信制御を説明するフローチャート 第２の実施形態に係る通信制御を説明するフローチャート 第３の実施形態に係る通信制御を説明するフローチャート 第４の実施形態に係る通信制御を説明するフローチャート 第５の実施形態に係る通信制御を説明するフローチャート

符号の説明

１…接続装置、１２１…回線制御部、１２２…通信制御部、１５２…パケット一時記憶部、１０…上位装置、２０…通信モジュール、４０…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…管理用コンピュータ、６０…ネットワークルータ

Claims (7)

1. 無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）である通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）である上位装置とを相互に接続する接続装置であって、
   回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部と、
   回線制御部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とを備え、
   該通信制御部は、通信機器により検出された電波状況を監視し、該電波状況に基づき無線パケット通信網における通信速度を切り替えるよう通信機器を制御する
   ことを特徴とする通信機器用の接続装置。
2. 前記通信制御手段は、電波強度が所定値以上の場合に通信速度を上げるように通信機器を制御する
   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. 無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）である通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）である上位装置とを相互に接続する接続装置であって、
   回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部と、
   回線制御部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とを備え、
   該通信制御部は、上位装置から無線パケット通信網に送信されるＩＰパケットの長さを監視し、該パケット長に基づき無線パケット通信網における通信速度を切り替えるよう通信機器を制御する
   ことを特徴とする通信機器用の接続装置。
4. 前記通信制御手段は、パケット長が所定値以上の場合に通信速度を上げるように通信機器を制御する
   ことを特徴とする請求項３記載の通信機器用の接続装置。
5. 無線パケット通信網との接続用のデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）である通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）である上位装置とを相互に接続する接続装置であって、
   上位装置から無線パケット通信網に送信するＩＰパケットを一時記憶する記憶手段と、
   回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部と、
   回線制御部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とを備え、
   該通信制御部は、前記記憶手段に記憶されたＩＰパケットの長さが所定値以上の場合には当該ＩＰパケットを無線パケット通信網に送出し、所定値より小さい場合にはパケット長が前記所定値以上になるように当該ＩＰパケットと前記記憶手段に記憶された１つ以上の他のＩＰパケットとを連結して無線パケット通信網に送出する
   ことを特徴とする通信機器用の接続装置。
6. 前記通信制御手段は、連結後のＩＰパケットのパケット長が、無線パケット通信網における最大転送単位（ＭＴＵ：Maximum Transmission Unit）を超えない範囲で最大となるようにＩＰパケットの連結処理を行う
   ことを特徴とする請求項５記載の通信機器用の接続装置。
7. 前記通信制御手段は、予め定めた個数のＩＰパケットを連結する
   ことを特徴とする請求項５記載の通信機器用の接続装置。

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