JP5079000B2 - 通信ネットワーク接続装置 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークに接続する通信ネットワーク接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの移動体通信システムに使用される無線基地局装置を上位装置（上位ノード）と接続するために、専用線経由ではなく、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク経由で利用するものが増えてきた。これは、専用線の配線・維持管理の設備費を削減するなどの主にコスト的な要因によるものである。ＩＰネットワークへの接続サービスは、ＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ）によって提供されている。ＩＳＰが提供する接続方式として、ネットワーク機器をＩＰネットワークに直接接続するＰＰＰｏＥ（Point-to-point protocol over Ethernet（登録商標））方式とブロードバンドルータを経由して接続するＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）方式とがある。
【０００３】
これらの接続方式を使い分ける先行技術として、ネットワークヘ接続するときに、互いに異なる複数の接続方式の中から、接続方式を１つずつ、順次、選択し、接続し、適合する接続方式を判定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−２８３５８９（段落０００７）
【非特許文献】
【０００５】
ＮＴＴ東日本カンタンNW(ネットワーク)機器ガイド http://flets.com/opt/network/network_01.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記先行技術では、適合する接続方式であるか否かを判定するための基準が必ずしも明確ではないため、迅速かつ的確に接続方式を決定できず、これによって通信ネットワークに迅速に接続することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、迅速かつ的確に接続方式を決定することによって通信ネットワークに迅速に接続することができる通信ネットワーク接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、通信ネットワークに接続する通信ネットワーク接続装置であって、
通信ネットワークに接続するための複数の接続方式のうちいずれかの接続方式を選択し、選択された接続方式に対応したサーバに対して接続要求を行い、その接続要求に対してそのサーバが応答を返さない場合に別の接続方式に対応した接続要求を行う制御部と、複数の接続方式について接続に成功または失敗した履歴を記憶しておく履歴記憶部と、通信回線の切断および回復を検出する回線状態検出部と、を備え、制御部は、回線状態検出部において通信回線が回復したことが検出された場合に、履歴記憶部に記憶された履歴に基づき、通信回線が切断される直前に接続成功した接続方式に対応したサーバから順に接続要求を行い通信ネットワークに接続するよう制御することを特徴とする通信ネットワーク接続装置である。
【０００９】
また本発明は、通信ネットワークに接続する通信ネットワーク接続装置であって、
前記通信ネットワークに接続するための複数の接続方式にそれぞれ対応したサーバに対して接続要求を並行して行い、その接続要求に対してそのサーバが応答を返さない接続方式について接続処理を停止する制御部を備えたことを特徴とする通信ネットワーク接続装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、迅速かつ的確に接続方式を決定することができ、これによって通信ネットワークに迅速に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】 本発明の実施の形態１に係るネットワーク構成を示す図である。
【図２】 無線基地局装置の処理流れを示すフローチャートである。
【図３】 ネットワーク構成事例１を示す図である。
【図４】 ネットワーク構成事例２を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【図６】 回線復旧時の制御部の処理流れを示すフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るネットワーク構成を示す図である。無線基地局装置１００が、ＢＢＲ（ブロードバンドルータ）２００およびＩＳＰ４００をこの順に経由する経路、または、ＩＳＰ４００のＰＰＰｏＥサーバ３００を経由する経路のどちらかを選択してインターネット６００に接続され、対向配置されたルータ７００を経由して上位装置５００と通信を行うように、ネットワークが構成されている。
【００１３】
無線基地局装置１００は、移動体通信端末との間で無線通信を行う装置であって、無線信号を送受信処理する送受信部１０１と、ネットワーク側のインタフェースであって有線信号の送受信に関する処理を行う網インタフェース部１０２と、無線の送受信および有線の送受信を制御する制御部１０３とを備えている。制御部１０３は、有線接続に必要なパラメータを蓄積するデータ記憶部１０４を有する。必要なパラメータには、ＰＰＰｏＥ接続の認証方式、ＩＤ（識別子）、パスワード、キープアライブの送信間隔時間や回数、タイムアウトまでの時間、ＤＨＣＰサーバ未接続時のリトライ間隔時間、回数、タイムアウトまでの時間などがある。
【００１４】
上位装置５００は、例えば無線基地局装置１００の制御を行ったり、パケット交換を行うことができる無線機基地局装置１００の上位ノードである。
【００１５】
図２は、無線基地局装置の処理流れを示すフローチャートである。まず、ステップａ１において、無線基地局装置１００は電源ＯＮまたはリセットにより起動する。起動すると次のステップａ２において、第１の接続方式（例えばＰＰＰｏＥ接続方式）による接続を行うため、ＰＰＰｏＥサーバに対するＰＰＰｏＥ接続処理を行う。具体的には、ＩＰアドレスの発行要求を含む接続要求をＰＰＰｏＥサーバに対し発し、ＰＰＰｏＥサーバからの応答を待つ。次にステップａ３において、ＰＰＰｏＥサーバから応答があったかどうかを判断する。応答があれば次のステップａ４に進み、そのままＰＰＰｏＥ接続によるＩＰアドレス取得を行い、ＩＰネットワーク接続して上位装置５００と通信可能状態となる。
【００１６】
ＰＰＰｏＥサーバから応答がなければ、或いは、リトライ後にタイムアウトした場合は、ステップａ５において、第２の接続方式（例えばＤＨＣＰ接続）を行うため、ＤＨＣＰサーバに対するＤＨＣＰ接続処理を行う。具体的には、ＩＰアドレスの発行要求を含む接続要求をＤＨＣＰサーバに対し発し、ＤＨＣＰサーバからの応答を待つ。次にステップａ６において、ＤＨＣＰサーバから応答があったかどうかを判断する。応答があれば次のステップａ７に進み、そのままＤＨＣＰ接続によるＩＰアドレス取得を行い、ＩＰネットワーク接続して上位装置５００と通信可能状態となる。
【００１７】
ＤＨＣＰサーバからも応答がない場合、或いは、リトライ後にタイムアウトした場合は、ＰＰＰｏＥ接続方式およびＤＨＣＰ接続方式のどちらとも接続不能としてステップａ２の処理に戻る。ＰＰＰｏＥ接続方式またはＤＨＣＰ接続方式のいずれかで接続できるまで、ステップａ２、ａ３、ａ５、ａ６の処理を繰り返し実行する。
【００１８】
このような手順によりＩＰネットワークへの接続を行うことによって、無線機基地局装置の起動時にＩＰネットワークへの接続方式がＰＰＰｏＥなのかＤＨＣＰなのか不明な場合であっても、自動的にＩＰアドレスが無線基地局装置に設定されＩＰネットワークへの接続を実行することが可能である。
【００１９】
なお、ＤＨＣＰサーバから応答がない場合、第３の接続方式、第４の接続方式、…と順次異なる接続方式によるＩＰネットワークヘの接続を行っても良い。
【００２０】
ＰＰＰｏＥ接続を最初に実施する理由は、次のとおりである。ＤＨＣＰサーバはユーザ宅内のブロードバンドルータであることが多く、その場合ブロードバンドルータ配下はユーザ宅内で閉じたローカルネットワークを構成する。ここで、ＤＨＣＰ接続状態にあるときにＰＰＰｏＥ接続を実施すると、ＤＨＣＰサーバであるユーザ宅内のブロードバンドルータに対してのみ、ＰＰＰｏＥ接続メッセージが流れる。ブロードバンドルータは、不明なメッセージとしてこのＰＰＰｏＥ接続メッセージを破棄する。このため、上位ネットワークには送出されない。このように、ユーザ宅内で閉じておりＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ）への影響はない。このため、ＰＰＰｏＥ接続を最初に実施するのが良い。
【００２１】
上記はＰＰＰｏＥ接続を最初に実施したほうがよい例であったが、次の場合はＤＨＣＰ接続を先に行ったほうがよい。例えばマンション宅内など無線基地局装置１００を数多く設置する場合、図３に示すように、ＰＰＰｏＥサーバ３００の配下に複数の無線基地局装置１００を直接接続した構成では、ＰＰＰｏＥサーバ３００との接続本数分の接続料がかかりコストアップとなる。これに対し、図４に示すように、ＰＰＰｏＥサーバ３００と配下の複数の無線基地局装置１００との間にブロードバンドルータ２００を介在させることで、ブロードバンドルータ２００の配下がローカル領域となりＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ）への接続料はかからない。ブロードバンドルータ２００とＰＰＰｏＥサーバ３００との間のみ接続料がかかりコスト的には有利である。このような接続形態である場合には、先にＤＨＣＰ接続を行うことで有線回線接続処理の時間を短縮できるのでコストを削減することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示す図である。本実施の形態２は、実施の形態１に係る無線基地局装置に回線状態検出部１０５および履歴記憶部１０６を追加搭載したものである。
【００２３】
データ記憶部１０４は、実施の形態１と同様に、制御部１０３に含まれる記憶装置であって、無線基地局装置１００を起動するために必要なシステムパラメータを記憶している。履歴記憶部１０６は、同じく制御部１０３に含まれる記憶装置であって不揮発性メモリによって構成され、複数の接続方式（例えばＰＰＰｏＥまたはＤＨＣＰ）のどの方式でＩＰネットワークへの接続に成功したか、または失敗したかの履歴を記憶している。無線基地局装置１００の起動時は、データ記憶部１０４に記憶されているシステムパラメータが呼び出され、このシステムパラメータで指定された起動方式（例えば、ＰＰＰｏＥまたはＤＨＣＰ）にてＩＰネットワーク接続を試みる。以降、接続に成功した接続方式（例えば、ＰＰＰｏＥまたはＤＨＣＰ）を履歴記憶部１０６に順次記録していく。一度でもＩＰネットワークと接続した実績があれば、この履歴記憶部１０６に記録するようにし接続履歴を残す。
【００２４】
回線状態検出部１０５は、網インタフェース部１０２に含まれＩＰネットワークを経由して確立される回線の状態を常時監視している。回線の状態とは、回線が切断されたか、または切断された回線が回復したかの状態のことを指す。回線状態検出部１０５は、回線状態（切断または回復）を検出すると、即時で制御部１０３に回線断または回復の状態であることを通知する。回線断を検出した場合は、無線基地局装置１００に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode；図示せず）を回線断状態に応じた態様にて点灯することによって、操作者に警告する。回線が回復した状態を検出した場合は、回線が回復して運用状態になったことを示す態様にてＬＥＤを点灯させる。
【００２５】
このとき、インターネット接続については、履歴記憶部１０６に記憶されている接続方式の履歴に基づいて、回線断直前の接続方式（例えば、ＰＰＰｏＥまたはＤＨＣＰ）にて再接続を行う。
【００２６】
図６は、回線復旧時の制御部の処理流れを示すフローチャートである。有線回線が切断された状態において、まずステップｂ１で、網インタフェース部１０２の回線状態検出部１０５が回線復旧を検出する。次にステップｂ２において、回線復旧の通知を受けると履歴記憶部１０６を参照することによって、回線断直前の接続方式が複数の接続方式のうちのどれであったか（例えば、ＰＰＰｏＥであったかＤＨＣＰであったか）を確認する。次にステップｂ３において、回線断直前の接続方式がどの接続方式であったかを判断する。
【００２７】
ステップｂ３において回線断直前の接続方式がＰＰＰｏＥであれば、次のステップｂ４に進む。ステップｂ４では、回線復旧時すでにキープアライブのタイマ満了でＰＰＰｏＥサーバにて切断処理が実施されていないかを判断する。ここで、キープアライブのタイマが満了、すなわち超過した後であれば、次のステップｂ５において、ＰＰＰｏＥサーバによりＩＰネットワークとの接続が切断されたと判断し、ＰＰＰｏＥによる再接続を行う。
【００２８】
ステップｂ４において、ＰＰＰｏＥのキープアライブタイマが満了前であれば、ステップｂ６に進む。ステップｂ６では、キープアライブのためのＥｃｈｏＲｅｑｕｅｓｔ送信間隔に関係なく、ＥｃｈｏＲｅｑｕｅｓｔをＰＰＰｏＥサーバへ送出する。これはキープアライブの間隔に関係なく回線復旧時にＰＰＰｏＥのセッションが有効であることを確認するためである。次にステップにおいて、ＰＰＰｏＥサーバからＥｃｈｏＲｅｐｌｙがあるかどうかを判断する。ＰＰＰｏＥサーバからＥｃｈｏＲｅｐｌｙがあれば、次のステップｂ８に進む。ステップｂ８では、ＰＰＰｏＥセッションはまだ確立中でありＰＰＰｏＥ接続を継続する。
【００２９】
ステップｂ７において、ＰＰＰｏＥサーバからＥｃｈｏＲｅｐｌｙがなければ、ＰＰＰｏＥサーバがなくなり接続方式がＤＨＣＰに変更されたと判断し、ステップｂ９において、ＤＨＣＰ接続処理を最初から開始する。
【００３０】
これにより、ＰＰＰｏＥのキープアライブ周期を待たずに回線が復旧した後即時に接続方式を変更する処理を行うことが可能となる。
【００３１】
また、回線断直前の接続方式がＤＨＣＰであった場合も同様である。
【００３２】
ステップｂ３において、回線断直前の接続方式がＤＨＣＰ接続であった場合は、ステップｂ１０に進む。ステップｂ１０では、ＤＨＣＰリースタイマが満了しているか否かを判断する。ＤＨＣＰリースタイマが満了しているか否かで、ＤＨＣＰサーバによりＤＨＣＰ接続が開放されていないか否かを判断できる。ここで、ＤＨＣＰリースタイマが満了つまり超過した後であれば、ＤＨＣＰサーバによりＤＨＣＰ接続が解放されたと判断し、ＤＨＣＰによる再接続を行う。
【００３３】
ステップｂ１０において、ＤＨＣＰリースタイマが満了前であれば、次のステップｂ１１において、ＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔの送信間隔とは関係なく、ＤＨＣＰ ＲｅｑｕｅｓｔをＤＨＣＰサーバへ送出する。これは、ＤＨＣＰ Ｒｅｑｕｅｓｔの送信間隔とは関係なく、回線復旧時にＤＨＣＰによるＩＰアドレスがまだ有効であるかどうかを確認するためである。次にステップｂ１２において、ＤＨＣＰサーバからＤＨＣＰ ＡＣＫが返ってくるかどうかを判断する。ＤＨＣＰサーバからＤＨＣＰ ＡＣＫが返ってくれば、ＩＰアドレスがまだ有効であり、次のステップｂ１３において、ＤＨＣＰ接続を継続する。
【００３４】
ステップｂ１２において、ＤＨＣＰサーバからＤＨＣＰ ＡＣＫが返ってこなければ、接続方式がＰＰＰｏＥに変更されたと判断し、ステップｂ５に進み、ＰＰＰｏＥ接続処理を最初から開始する。
【００３５】
これにより、ＤＨＣＰのリース延長の周期を待たずに回線が復旧した後即時に接続方式を変更する処理を行うことが可能となる。
【００３６】
同様に、電源断からの復旧やリセットによる再起動時も、履歴記憶部１０６を確認し、まず同じ接続方式で再接続を行う。
【００３７】
以上により、有線回線断からの復旧や電源断からの復旧、リセットによる再接続時の接続処理時間を短縮できるという効果が得られる。
【００３８】
実施の形態３．
無線基地局装置１００の制御部１０３は、接続要求を発してからサーバからの応答が無い場合、ある一定時間が経過した後に接続処理を停止、すなわちタイムアウトする。上記実施の形態１または２では、制御部１０３のデータ記憶部１０４に記憶されているシステムパラメータで、タイムアウトまでの時間を指定していた。本実施の形態３では、過去に接続した接続方式に関するターンアラウンドタイムを制御部１０３の時間記憶部（図示せず）に記憶しておき、このターンアラウンドタイムに基づいてタイムアウトまでの時間を設定する。時間記憶部は、履歴記憶部１０６と同じく不揮発性メモリによって構成され、履歴記憶部１０６と共用してもよい。ターンアラウンドタイムは、接続要求を発してからその接続要求に対してサーバからの応答を受けるまでの時間である。
【００３９】
次に本実施の形態３の動作を説明する。無線基地局装置１００が例えばＰＰＰｏＥまたはＤＨＣＰのどちらかで起動した後、接続回数を履歴記憶部１０６に起動時のターンアラウンドタイムを時間記憶部にそれぞれ記憶する。接続の回数（接続履歴）と接続時のターンアラウンドタイムから、ターンアラウンドタイムの平均値が算出でき、その値も時間記憶部に記憶しておく。
【００４０】
有線回線断状態からの復旧時、回線断直前の接続方式を履歴記憶部１０６で確認して再接続処理を行うが、時間記憶部に記憶されたターンアラウンドタイムに基づいて設定された時間がタイムアウトまでの時間として設定される。例えば、ターンアラウンドタイムの２倍の時間をタイムアウトまでの時間とする。或いは、ひとつの接続方式について、複数のターンアラウンドタイムを記憶している場合は、それらの平均値の２倍の時間をタイムアウトまでの時間とする。その時間が経過してもサーバから応答がなければ、別の接続方式にて接続処理を行う。
【００４１】
これは電源断からの復旧やリセット後の再接続動作時も同様である。
【００４２】
以上により、有線回線断からの復旧や電源断からの復旧、リセットによる再接続時の接続処理時間を接続方式にあわせて変化させることができ、迅速に接続を確立することができる。
【００４３】
実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係る無線基地局装置の構成を示す図である。実施の形態１または２または３では、無線基地局装置１００の起動時または再接続時、ＩＰネットワークと接続するにあたって、複数の接続方式を順次（例えば、ＰＰＰｏＥ接続またはＤＨＣＰ接続のどちらかから）試みていたが、本実施の形態４では、複数の接続方式について同時に（例えばＰＰＰｏＥ接続とＤＨＣＰ接続の両方を）並行して接続を試みる。このために、制御部１０３は、ＰＰＰｏＥ接続方式による接続処理を行う第１接続処理部１０７と、ＤＨＣＰ接続方式による接続処理を行う第２接続処理部１０８とを有する。
【００４４】
次に、本実施の形態４の動作を説明する。無線基地局装置１００は起動時（有線回線断からの復旧や電源断からの復旧、リセットによる再起動含む）、ＩＰネットワークとの接続をＰＰＰｏＥ、ＤＨＣＰのどちらの形態でも並行して試みる。このとき、接続処理は、データ記憶部１０４に記憶されたシステムパラメータの指示に従って行われる。例えば、ＰＰＰｏＥまたはＤＨＣＰのどちらかのサーバから応答があった場合、そのサーバに対応した接続方式で運用を開始する。また、一方のサーバから応答があった時点で、他方のサーバに対応した接続方式に関して接続処理を停止する。例えば、ＰＰＰｏＥサーバから応答があった場合、第１接続処理部１０７は第２接続処理部１０８に対してサーバから応答があったことを通知し、第２接続処理部１０８の接続処理を停止させる。
【００４５】
接続方式が３つ以上の場合も同様で、最初の接続方式のサーバから応答があった時点で残りの接続方式の接続処理を停止させる。
【００４６】
以上のように、接続方式の異なる処理を並行して行うため、ひとつの接続方式について接続が確立されれば、他の接続方式についてタイムアウトまで待機する必要がない。したがって、接続確立までの時間を大幅に短縮できる効果が得られる。

Claims (4)

1. 通信ネットワークに接続するための複数の接続方式のうちいずれかの接続方式を選択し、選択された接続方式に対応したサーバに対して接続要求を行い、その接続要求に対してそのサーバが応答を返さない場合に別の接続方式に対応したサーバに対して接続要求を行う制御部を有する通信ネットワーク接続装置において、
   前記複数の接続方式について接続に成功または失敗した履歴を記憶しておく履歴記憶部と、
   通信回線の切断および回復を検出する回線状態検出部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記回線状態検出部において通信回線が回復したことが検出された場合に、前記履歴記憶部に記憶された履歴に基づき、通信回線が切断される直前に接続成功した接続方式に対応したサーバから順に接続要求を行い通信ネットワークに接続するよう制御する
   ことを特徴とする通信ネットワーク接続装置。
2. 移動体通信端末との間で無線通信を行う無線基地局装置であることを特徴とする請求項１記載の通信ネットワーク接続装置。
3. 前記接続要求を発してからその接続要求に対してサーバからの応答を受けるまでの時間であるターンアラウンドタイムを記憶しておく時間記憶部を備え、
   前記制御部は、前記時間記憶部に記憶されたターンアラウンドタイムに基づいて設定された時間を超過しても応答が返ってこない場合に、前記接続要求に対する応答が無いと判断することを特徴とする請求項１または請求項２記載の通信ネットワーク接続装置。
4. 同一の接続方式について複数のターンアラウンドタイムを前記時間記憶部が記憶している場合に、前記制御部は複数のターンアラウンドタイムの平均値に基づいて設定された時間を用いることを特徴する請求項３記載の通信ネットワーク接続装置。

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