JP5418241B2 - 通信システムおよびそれに用いる代理ａｒｐ応答方法 - Google Patents

Description

本発明は通信システムおよびそれに用いる代理ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）応答方法に関し、特に無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信システムにおけるアクセスポイントのＡＲＰ応答方式に関する。

一般家庭で無線ＬＡＮを使うことが当たり前となり、単に無線ＬＡＮでつながるだけから、広帯域性を利用したストリーミング系アプリケーションも普及しつつある。

今までＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスの設定は、手入力もしくはＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いる事が多い。

しかしながら、ＤＬＮＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｖｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）やＵＰｎＰ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）等の家庭での利用を前提とした規格では、手入力での固定ＩＰ設定やＤＨＣＰサーバ等、ユーザにとって設定の難しい手順を踏まなくても通信が可能なように、Ａｕｔｏ−ＩＰ（ＩＰ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）という手法が用いられている。

Ａｕｔｏ−ＩＰでは、端末が勝手にランダムなＩＰアドレスを設定して動作するため、他の端末と同じアドレスを設定してしまう危険性がある。そのため、Ａｕｔｏ−ＩＰでは、他の端末とアドレスが重複していないかを確認するため、最初にＡＲＰパケットを送信して重複を確認する。

上記の端末では、ＡＲＰパケットの送信によって、（１）応答があれば既にそのアドレスが使われていると判断して再度別のアドレスを設定し、（２）一定時間応答がなければそのアドレスは誰も使っていないと判断して利用している。

Ａｕｔｏ−ＩＰの重複確認では、「一定時間応答がなければ」という条件で利用を決定するため、仮に無線環境が悪くて相手にパケットが届かなかった場合、本来戻ってくるはずの応答も来ないため、誤って利用可能と判断してしまう危険性がある。そのため、特に回線状態が不安定な無線通信においては、中継機器が代理で応答するほうが無線の不安定性に対しては効果がある。無線ＬＡＮにおいては、アクセスポイントが中継機器に相当するため、アクセスポイントで代理応答する方法が有効である。

以下、従来の技術に関して代理ＡＲＰ応答を一切しない場合と、全てのＡＲＰ要求に対して代理ＡＲＰ応答する場合との２通りについて説明する。

（Ａ）アクセスポイントが代理でＡＲＰ応答をしない場合
本発明に関連するアクセスポイントの機能は、図２に示す無線ＬＡＮアクセスポイント機能２１（図２において、破線で囲った部分）の機能に相当する。無線ＬＡＮアクセスポイント機能２１では、無線及び有線から受信したパケットをブリッジして無線または有線に送信する。

このような普通のアクセスポイント環境下でＡｕｔｏ−ＩＰを運用した場合、重複設定確認用のＡＲＰ要求は、ブロードキャストパケットとしてアクセスポイントで折り返すため、ＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）による送達確認は行われない。

上記の（Ａ）の場合には、図１１に示すように、無線環境の劣化等の要因でＡＲＰパケットが届かなかった場合には重複したアドレスが設定されてしまう危険性がある。その結果、システムが不安定になる等の不具合が生じる。

（Ｂ）アクセスポイントが全てのＡＲＰ要求に対して代理でＡＲＰ応答する場合
アクセスポイントが代理でＡＲＰ応答する場合は、代理応答する装置（今回の例では無線ＬＡＮアクセスポイント）で管理するＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとＩＰアドレスとの対応テーブルの保存内容と、実際の端末のアドレス情報とが一致している必要がある。それらが不一致の状態では嘘の代理応答を返すことになり、システムが不安定になったり、不測の障害を引き起こす原因となる。

よって、上記の（Ｂ）の場合には、システムの安定性を増すために、頻繁に端末に対して確認メッセージを送って管理情報を更新する必要があり、確認のための制御情報が帯域を圧迫する要因となる。また、どんなに確認頻度を高めても情報が不一致となる確率はゼロにはならず、障害発生の危険性は残る。

尚、下記の特許文献１に開示されているように、全てのＡＲＰ要求に対して代理応答する方式では、本当に通信したいと思って送信したＡＲＰ要求も代理で応答するため、図１０に示すような不一致が発生すると、アプリケーションが想定外の動きをする危険性があり、システムを不安定にする原因となる。

図１１では上記の（Ａ）の場合に、Ａｕｔｏ−ＩＰアドレスの重複設定が起きる一例を示している。図９と同様、無線端末＃２が無線端末＃１と同じＡｕｔｏ−ＩＰアドレスとして「１６９．２５４．１．１」を選択すると、「１９２．２５４．１．１」に対するＡＲＰ要求をアクセスポイントに向かって送信する。

一般的なアクセスポイントでは、代理応答しないため、ＡＲＰ要求をそのまま折り返して全無線端末に対してブロードキャストパケットとして送信される。ブロードキャストパケットは、通常のパケットとは異なり、ＡＣＫ（送達確認）を取らないため、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や電子レンジによる妨害、無線環境の劣化によるノイズ等で受信できない端末も存在する。

仮に、無線端末＃１が「１６９．２５４．１．１」に対するＡＲＰ要求を受信できなかった場合、無線端末＃１はＡＲＰ応答を返すことができず、無線端末＃２は一定時間後に「１６９．２５４．１．１」の利用を確定してしまう（図１１のｄ１〜ｄ１０参照）。このように、不安定な無線環境でＡｕｔｏ−ＩＰを利用すると重複設定の危険性がある。

特開２００９−０８８９１８号公報

上述した本発明に関連する無線ＬＡＮアクセスポイントの代理ＡＲＰ応答では、帰属している全ての無線ＬＡＮ端末のＩＰアドレスに対してアクセスポイントが代理でＡＲＰ応答を返している。

この方式では、全ての無線ＬＡＮ端末の状態とアクセスポイントとの間で状態の不一致が起きないように、アクセスポイントが定期的に端末情報を取得する必要があり、アクセスポイントの保有する情報の精度（鮮度）を高めようとするとオーバヘッドが多くなるという欠点がある。逆に、オーバヘッドを減らそうとすると、アクセスポイントで保有する情報の精度（鮮度）が悪くなるというジレンマに陥る。

また、代理応答を行うシステムでは、状態不一致を１００％回避することが難しく、状態不一致が発生した場合にシステムに障害が出る等の不都合が生じるという問題がある。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、不安定な無線環境においても、Ａｕｔｏ−ＩＰを利用した場合の重複設定を確実に回避することができる通信システムおよびそれに用いる代理ＡＲＰ応答方法を提供することにある。

本発明による通信システムは、
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末からのＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求が、Ａｕｔｏ−ＩＰ（ＩＰ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）でランダムなＩＰアドレスを選んだ場合に重複確認をするための重複設定確認用ＡＲＰ要求であった場合に、代理応答する無線ＬＡＮアクセスポイントを含む通信システムであって、
前記無線ＬＡＮアクセスポイントは、
前記無線ＬＡＮ端末から受信したパケットの中から前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットを抽出するＡｕｔｏ−ＩＰ重複設定確認用ＡＲＰ要求判別手段と、
ＡＲＰ要求パケットに対して代理応答する際に管理するＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を記憶するアドレス記憶手段と、
代理応答を生成する代理ＡＲＰ応答生成手段と、
受信データをブリッジするブリッジ手段と、
前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットに対して前記アドレス記憶手段に代理応答できるアドレスが存在するかを確認し、前記アドレス記憶手段にアドレスが存在する場合には全て、前記ブリッジ手段の動作を止めると共に、前記代理ＡＲＰ応答生成手段で生成した代理ＡＲＰ応答を送信する代理応答制御手段とを有し、
前記代理応答制御手段は、
前記アドレス記憶手段に当該アドレスが存在しない場合には、通常のアクセスポイントと同様に前記ブリッジ手段により前記受信データをブリッジすることを特徴とする。

本発明によるＡＲＰ応答方法は、
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末からのＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求が、Ａｕｔｏ−ＩＰ（ＩＰ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）でランダムなＩＰアドレスを選んだ場合に重複確認をするための重複設定確認用ＡＲＰ要求であった場合に、代理応答する無線ＬＡＮアクセスポイントを含む通信システムにおける代理ＡＲＰ応答方法であって、
前記無線ＬＡＮアクセスポイントにおいて、
前記無線ＬＡＮ端末から受信したパケットの中から前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットを抽出するＡｕｔｏ−ＩＰ重複設定確認用ＡＲＰ要求判別ステップと、
前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットに対して、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を記憶するアドレス記憶手段に、代理応答できるアドレスが存在するかを確認し、前記アドレス記憶手段にアドレスが存在する場合には全て、自アクセスポイントのブリッジ機能の動作を止めると共に、代理ＡＲＰ応答を生成して送信する代理応答制御ステップとを有し、
前記代理応答制御ステップは、
前記アドレス記憶手段に当該アドレスが存在しない場合には、通常のアクセスポイントと同様に前記ブリッジ機能により受信データをブリッジすることを特徴とする。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、不安定な無線環境においても、Ａｕｔｏ−ＩＰを利用した場合の重複設定を確実に回避することができるという効果が得られる。

本発明による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における現在の一般的な技術で実現する時の無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の動作を示すフローチャートである。 図２のアドレス記憶部に格納するアドレスの対応表の一例を示す図である。 図２のアドレス学習制御部によるアドレス学習の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態においてアドレスが重複しない場合の動作を示すシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施の形態においてアドレスが重複する場合の動作を示すシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施の形態において管理テーブルの更新が遅くて現実と不一致のＡＲＰ応答を返す場合の動作を示すシーケンスチャートである。 本発明に関連するアクセスポイントにおいて代理応答しない場合の動作を示すシーケンスチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）アクセスポイント装置の概要について説明する。図１は本発明による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成を示すブロック図である。以下、図１を参照して説明する。

本発明による無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、無線ＬＡＮ端末からのＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求がＡｕｔｏ−ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＩＰ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）の重複設定確認用ＡＲＰ要求だった場合に代理応答することを特徴としている。

本発明による無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、図１に示すように、受信パケットの中からＡｕｔｏ−ＩＰ設定後の重複確認用ＡＲＰ要求パケットを抽出するＡｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＡＲＰ要求判別部１１と、ＡＲＰ要求パケットに対して代理応答する無線ＬＡＮアクセスポイント装置で管理するＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとＩＰアドレスとの対応を記憶するアドレス記憶部１５と、代理ＡＲＰ応答を生成する代理ＡＲＰ応答生成部１９と、受信データをブリッジするブリッジ部１７と、アドレス記憶部１５に代理応答できるアドレスが存在するかを確認し、アドレス記憶部１５にアドレスが存在する場合にブリッジ部１７の動作を止めると共に、代理ＡＲＰ応答生成部１９で生成した代理ＡＲＰ応答を送信する代理応答制御部１６とを備えている。代理応答制御部１６は、アドレス記憶部１５にアドレスが存在しない場合に通常のアクセスポイントと同様にブリッジ部１７を使って受信データをブリッジする。

このように、本発明による無線ＬＡＮアクセスポイント装置では、Ａｕｔｏ−ＩＰ設定後の重複確認用ＡＲＰ要求に対してのみ代理応答しているので、端末がＡＲＰ応答を返す場合に比べてシーケンスが減り、無線環境の劣化によって発生する可能性があるＡｕｔｏ−ＩＰの重複設定トラブルを回避することができるとともに、限定して代理応答しているため、全てのＡＲＰ要求に対して代理応答する場合に比べて障害が発生しにくく、システムの安定性が高まる。

ＩＰアドレスの設定方法には、（１）固定アドレス設定（設定画面で直接アドレスを指定する方法）、（２）ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）設定、（３）Ａｕｔｏ−ＩＰ設定という３通りの方法がある。

通常、固定アドレスが設定されていない場合は、ＤＨＣＰサーバを検索する。ＤＨＣＰサーバが見つかれば、ＤＨＣＰサーバからアドレスを割り振ってもらうが、ＤＣＨＰサーバが見つからない場合は、Ａｕｔｏ−ＩＰと呼ばれるランダムなアドレスを勝手に設定する。

ＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）では、「１６９．２５４．０．０」〜「１６９．２５４．２５５．２５５」がＡｕｔｏ−ＩＰ用に予約されている。但し、ランダムに選んだとはいっても既にそのアドレスを使っている端末が存在するかもしれないため、他の端末が使用していないかを確認する必要がある。そのため、Ａｕｔｏ−ＩＰ方式では、ランダムに選んだＩＰアドレスのＡＲＰ要求をブロードキャストして、既にそのアドレスを使用している端末が存在しないかを確認している。

ＡＲＰ要求に対して応答が返ってきた場合、既にそのアドレスは使われていることを意味するため、再度別のランダムアドレスを選択し、上記と同様に、ＡＲＰ要求をブロードキャストして使用されていないかを確認する。

ＡＲＰ要求に対して一定時間応答が返ってこない場合、そのアドレスを使用している端末は存在しないと判断して利用することを決定するが、Ａｕｔｏ−ＩＰ設定後の重複確認用ＡＲＰは、ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔｓ）方式（＝不都合がある場合＝アドレスを既に使用している端末があり、重複しているという「不都合がある」場合のみ応答を返す）であるという点が問題となる。

一定時間待っても応答が返ってこなかった場合は、原因として、（Ａ）そのネットワーク内に該当アドレスを持つ端末が存在しない、（Ｂ）そもそもＡＲＰ要求が何らかの原因で届かなかったために、当然のこととして応答が返ってこないという２つの場合が考えられる。

有線ＬＡＮでは、ＡＲＰ要求が届かないという状況（Ｂ）はほとんど発生しないが、無線ＬＡＮでは、無線回線の状況次第で、ＡＲＰ要求が届かないという状況（Ｂ）が頻繁に発生する。無線ＬＡＮとＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）の競合、電子レンジによる妨害、隣の家での同一周波数利用等がその例である。よって、無線ＬＡＮでは、ＡＲＰによる重複アドレスの検出機能をすり抜けてしまう危険性が有線ＬＡＮに比べて圧倒的に高くなる。

そこで、本発明では、無線ＬＡＮの場合、端末が応答を返す代わりにアクセスポイントが代理で応答することで無線シーケンスを減らす方法が有効である。この方法については、上記の特許文献１に記載されている。

しかしながら、代理応答を行う場合、上記の「背景技術」に記載の方法では、アクセスポイントが記憶テーブルを参照して本当の端末に確認することなく、勝手に応答を返している。代理シーケンスでは、本当の端末と代理応答を返す装置との間で状態の不一致が起きないように慎重に記憶テーブルを管理／更新する必要があり、そのための手間（＝アクセスポイントから端末に対する頻繁な確認シーケンス）が必要である。

また、どんなに頻繁に記憶テーブルを更新しても、状態不一致を完璧に回避することは難しいため、代理応答を行うのは最小限にとどめておくのが望ましく、本発明では、上記の特許文献１に記載のように全て代理応答する方式に比べて、状態不一致に起因する不具合が発生しにくいという利点がある。

つまり、本発明では、Ａｕｔｏ−ＩＰ設定後の重複確認用ＡＲＰ要求に限定して無線ＬＡＮアクセスポイント装置にて代理応答する構成とすることで、状態不一致に起因する不具合が発生しにくくすることができる。

図２は本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置は、Ａｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＲＰ要求判別部１１と、無線受信部１２と、タイマ制御部１３と、アドレス学習制御部１４と、アドレス記憶部１５と、代理応答制御部１６と、ブリッジ部１７と、有線受信部１８と、代理ＡＲＰ応答生成部１９と、無線送信部２０とを備えて構成されている。

尚、無線受信部１２と、ブリッジ部１７と、有線送受信部１８と、無線送信部２０とによって、「背景技術」に記載した無線ＬＡＮアクセスポイント機能２１が構成されている。無線ＬＡＮアクセスポイント機能２１は、既存の無線ＬＡＮアクセスポイントの機能を実現しており、本発明のベースとなる環境である。

図３は本発明の第１の実施の形態による通信システムの全体構成を示すブロック図である。図３において、本発明の第１の実施の形態による通信システムでは、無線ＬＡＮアクセスポイント装置（ＡＰ）１に無線ＬＡＮ端末（＃１〜＃Ｎ）２ａ〜２ｎが接続し、有線ＬＡＮ１００を介して端末（＃１〜＃Ｍ）３ａ〜３ｍに接続している。無線ＬＡＮアクセスポイント装置（ＡＰ）１は、図２に示す構成となっている。

Ａｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＡＲＰ要求判別部１１は、ＡＲＰ要求のうち、Ａｕｔｏ−ＩＰアドレスを設定した端末がアドレス重複を確認するために送信したＡＲＰ要求かどうかを判別する。通常のＡＲＰ要求では、相手先のＩＰアドレスが分かっているが、相手先のＭＡＣアドレスがわからない情況でＭＡＣアドレスを解決するために送信する。一方、Ａｕｔｏ−ＩＰを設定した端末は、ＩＰアドレスをランダムに選択しているため、他の端末が既にそのＩＰアドレスを使用しているかを確認する必要があり、送信元のＩＰアドレス（Ａｕｔｏ−ＩＰ）に対するＡＲＰ要求を送信し、他の端末で使用中かどうかを確認する。

アドレス記憶部１５は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応表を管理している。代理応答制御部１６は、Ａｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＡＲＰ要求判別部１１での判定結果を基に、アドレス記憶部１５の情報を参照してブリッジ動作をさせるか、代理ＡＲＰ応答を送信するかを決定する。ブリッジ動作をさせる場合、代理応答制御部１６は、代理ＡＲＰ応答生成部１９を止めると共に、ブリッジ部１７を使って通常の無線ＬＡＮアクセスポイントとして動作させる。一方、代理ＡＲＰ応答を送信する場合、代理応答制御部１６は、ブリッジ部１７の動作を止めると共に、代理ＡＲＰ応答生成部１９、無線送信部２０に指示して代理ＡＲＰ応答を送信する。

アドレス学習制御部１４は、無線受信部１２で受信するパケットからＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組を抽出して時刻情報と共にアドレス記憶部１５に格納する。尚、一定時間経過した信頼性の低い情報は、アドレス記憶部１５から削除する必要があるため、タイマ制御部１３が定期的にアドレス学習制御部１４を起動し、アドレス記憶部１５に記載してある最終更新時刻を基に古いデータを削除する。

図２には、本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成を示しているが、図４には、現在の一般的な技術で実現する時の無線ＬＡＮアクセスポイント装置の構成を示している。通常、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）装置及び無線ＬＡＮ端末は、送受信部分を除いてＣＰＵ（中央処理装置）処理（ソフト処理）で実装するのが一般的である。

よって、図４においては、アクセスポイント（ＡＰ）側３０、端末側４０ともにほぼ同じ構成となる。つまり、アクセスポイント側３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２と、無線送受信部３３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３４と、表示部３５と、キー入力部３６と、有線無線ブリッジ機能を実現する有線送受信部３７とから構成されている。

また、端末側４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、無線送受信部４３と、ＲＡＭ４４と、表示部４５と、キー入力部４６とから構成されている。尚、表示部３５，４５及びキー入力部３６，４６は、利便性を向上させるための機能であり、本発明に必須ではない。

図２と図４との関係について述べる。本発明の特徴である図２のＡｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＡＲＰ要求判別部１１、タイマ制御部１３、アドレス学習制御部１４、アドレス記憶部１５、代理応答制御部１６、代理ＡＲＰ応答生成部１９は、図４のアクセスポイント側３０のブロックであるＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４が互いに連携したソフト処理として実現される。

以上、本発明の第１の実施の形態について、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）装置及び無線ＬＡＮ端末、通信システムの構成を詳細に述べたが、図２の無線受信部１２、ブリッジ部１７、有線送受信部１８、無線送信部２０は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成及び動作についての説明を省略する。

図５は本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の動作を示すフローチャートである。これら図２〜図５を参照して本発明の第１の実施の形態による無線ＬＡＮアクセスポイント装置の動作について説明する。尚、図５に示す動作は、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行することで実現される。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１は、パケットを受信した後（図５ステップＳ１）、３つの条件の判断を行い（図５ステップＳ２）、Ａｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＡＲＰ要求かどうかを判断する。

最初に、無線ＬＡＮアクセスポイント装置１は、ＡＲＰ要求かどうかを確認し（図５ステップＳ２１）、解決したいＩＰアドレスがＡｕｔｏ−ＩＰの範囲にあるかを確認する（図５ステップＳ２２）。尚、Ａｕｔｏ−ＩＰの範囲は、ＩＰｖ４において「１６９．２５４．０．０」〜「１６９．２５４．２５５．２５５」となっている。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１は、送信元ＭＡＣアドレスが既に管理テーブル（アドレス記憶部１５）に存在するかを確認する（図５ステップＳ２３）。管理テーブルは、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を管理しており、送信元ＭＡＣアドレスが管理テーブルに存在しているということは、対応するＩＰアドレスがすでに確定していることを意味する。

Ａｕｔｏ−ＩＰ設定直後のＡＲＰ要求では、まだその時点で管理テーブルに登録されていないため、ステップＳ２３の処理でＮＯの場合、Ａｕｔｏ−ＩＰ直後の重複確認用ＡＲＰ要求と判断することができる。

無線ＬＡＮアクセスポイント装置１は、ＡＲＰ要求で解決しようとしてるＩＰアドレスが既に管理テーブルに存在するかを確認し（図５ステップＳ３）、管理テーブルに存在する場合は代理応答し（図５ステップＳ４）、管理テーブルに存在しない場合は通常のブリッジ処理を行う（図５ステップＳ５）。

図６は図２のアドレス記憶部１５に格納するアドレスの対応表の一例を示す図である。図６において、アドレスの対応表の基本構成は、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの１対１の対応表であるが、本例では古いアドレスを削除するための判断情報として最終確認時刻も格納している。

図７は図２のアドレス学習制御部１４によるアドレス学習の動作を示すフローチャートである。図２及び図７を参照してアドレス学習制御部１４によるアドレス学習の動作について説明する。尚、図７に示す動作は、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行することで実現される。

アドレス学習制御部１４は、最初に、ソースＩＰアドレスがＡｕｔｏ−ＩＰの範囲にあるかどうかを確認し（図７ステップＳ１１）、次に管理テーブルに登録済みかどうかを確認する（図７ステップＳ１２）。

アドレス学習制御部１４は、管理テーブルに登録済みであれば最終確認時刻を更新し（図７ステップＳ１３）、管理テーブルに登録してなければ新規登録する（図７ステップＳ１４）。

尚、図７に示した処理は、図５に示すフローチャートのステップＳ１の処理もしくはステップＳ５の処理で実行される。また、簡単な処理なので特にフローチャートには示していないが、最終確認時刻から一定時間以上経過したアドレスを削除することで、古くなった信頼性の低い情報に基づいて代理ＡＲＰ応答を返すことを回避している。

図８は本発明の第１の実施の形態においてアドレスが重複しない場合の動作を示すシーケンスチャートであり、図９は本発明の第１の実施の形態においてアドレスが重複する場合の動作を示すシーケンスチャートであり、図１０は本発明の第１の実施の形態において管理テーブルの更新が遅くて現実と不一致のＡＲＰ応答を返す場合の動作を示すシーケンスチャートである。

尚、図８〜図１１では、アクセスポイント（ＡＰ）１台に対して無線端末＃１，＃２，＃３の３台が通信する状況を想定している。無線端末＃１はＡｕｔｏ−ＩＰアドレスである「１６９．２５４．１．１」で運用し、無線端末＃３はＡｕｔｏ−ＩＰアドレスである「１６９．２５４．９．９」で運用し、無線端末＃２が新たにＡｕｔｏ−ＩＰで運用に参加するものと仮定する。

図８では、無線端末＃２で設定するＡｕｔｏ−ＩＰアドレスが他の端末と競合しない場合の動作を示している。無線端末＃１及び無線端末＃３は、無線端末＃２の送信に先立って何らかのＩＰパケットを送信し、図７に示すフローチャートに従ってＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応テーブルを生成している（図８のａ１〜ａ４参照）。

無線端末＃２がＡｕｔｏ−ＩＰとして「１６９．２５４．２．２」を選択すると（図８のａ５参照）、同じアドレスを使用している端末が存在しないかを確認するために「１９２．２５４．２．２」に対するＡＲＰ要求をアクセスポイント（ＡＰ）に向かって送信する（図８のａ６参照）。

アクセスポイント（ＡＰ）は、図５のステップＳ２１の処理でＹＥＳ、ステップＳ２２の処理でＹＥＳ、ステップＳ２３の処理でＮＯ、ステップＳ３の処理でＮＯという条件判断により、通常のブリッジ処理（図５ステップＳ５）で折り返す（図８のａ７，ａ８，ａ９参照）。

折り返したＡＲＰ要求は、ブロードキャストパケットとして３台の無線端末＃１〜＃３に送信されるが、「１６９．２５４．２．２」というアドレスを持つ端末が存在しないため、ＡＲＰ応答がどの端末からも返らず、一定時間後、「１６９．２５４．２．２」の利用を決定する（図８のａ１０参照）。

図９では、無線端末＃２が設定するＡｕｔｏ−ＩＰアドレスが無線端末＃１と競合する場合の動作を示している。無線端末＃２が無線端末＃１と同じＡｕｔｏ−ＩＰアドレスとして「１６９．２５４．１．１」を選択すると（図９のｂ５参照）、「１９２．２５４．１．１」に対するＡＲＰ要求をアクセスポイント（ＡＰ）に向かって送信する（図９のｂ１〜ｂ６参照）。

アクセスポイント（ＡＰ）は、図５のステップＳ２１の処理でＹＥＳ、ステップＳ２２の処理でＹＥＳ、ステップＳ２３の処理でＮＯ、ステップＳ３の処理でＹＥＳという条件判断により、代理応答（図５ステップＳ４）でＡＲＰ応答を無線端末＃２に送信する（図９のｂ７参照）。

無線端末＃２は、「１６９．２５４．１．１」が既に別の無線端末で利用されていることを知り、さらに別のＡｕｔｏ−ＩＰアドレスを選択する（図９のｂ８参照）。仮に、無線端末＃２が「１６９．２５４．５．５」を選んだとすると、このアドレスを使用する端末は存在しないので、図８に示す手順と同じ手順でＡＲＰ確認後に「１６９．２５４．５．５」の利用が確定する（図９のｂ９，ｂ１０，ｂ１１，ｂ１２，ｂ１３参照）。

図１０では、無線端末＃２が設定するＡｕｔｏ−ＩＰアドレスが無線端末＃１の昔使っていたアドレスと競合する場合の動作を示している。仮に、無線端末＃２が、無線端末＃１が昔使っていたＡｕｔｏ−ＩＰアドレス「１６９．２５４．１．１」を選択すると、「１９２．２５４．１．１」に対するＡＲＰ要求をアクセスポイント（ＡＰ）に向かって送信する（図１０のｃ１〜ｃ４，ｃ６，ｃ７参照）。

アクセスポイント（ＡＰ）は、図９に示す手順と同様に、代理ＡＲＰ応答を無線端末＃２に送信する（図１０のｃ８参照）。無線端末＃２は、「１６９．２５４．１．１」が既に別の無線端末で利用されていると判断し、さらに別のＡｕｔｏ−ＩＰアドレスを選択する（図１０のｃ９参照）。実際には、無線端末＃１が既に別のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」で運用しているが（図１０のｃ５参照）、そもそも無線端末＃２がＡＲＰ要求を出した理由は重複確認なので、本当に「１６９．２５４．１．１」と通信したいと思っていたわけではない。よって、代理ＡＲＰ応答が現実と合わない不正な応答だったとしても、無線端末＃２は、別のＡｕｔｏ−ＩＰアドレスを選択するだけで、運用上、特に問題は発生しない。

このように、本実施の形態では、Ａｕｔｏ−ＩＰ設定後の重複アドレス確認用ＡＲＰ要求に対してアクセスポイント（ＡＰ）が代理で応答しているので、不安定な無線環境においても、確実に重複設定を回避することができる。

また、本実施の形態では、Ａｕｔｏ−ＩＰ設定後の重複アドレス確認用ＡＲＰ要求に対してのみアクセスポイント（ＡＰ）が代理で応答しているので、代理応答する装置が古い情報に基づいて応答を返しても問題が発生せず、全てのＡＲＰ要求に対して代理応答する方式に比べて、管理テーブルの更新頻度が少なくて済むと共に、障害の発生する危険性が低く、システム全体としての安定性が高くなる。

尚、上記の特許文献１のように、全てのＡＲＰ要求に対して代理応答する方式では、本当に通信したいと思って送信したＡＲＰ要求も代理で応答するため、図１０で示したような不一致が発生するとアプリケーションが想定外の動きをする危険性があり、システムを不安定にする原因となる。

図１１では、上述した本発明による処理を採用しなかった場合、Ａｕｔｏ−ＩＰアドレスの重複設定が起きる一例を示している。図９に示す手順と同様に、無線端末＃２が無線端末＃１と同じＡｕｔｏ−ＩＰアドレスとして「１６９．２５４．１．１」を選択すると、「１９２．２５４．１．１」に対するＡＲＰ要求をアクセスポイント（ＡＰ）に向かって送信する。

本発明による処理を採用しない一般的なアクセスポイント（ＡＰ）では、代理応答しないため、ＡＲＰ要求をそのまま折り返して全ての無線端末に対してブロードキャストパケットとして送信する。ブロードキャストパケットは、通常のパケットとは異なり、ＡＣＫ（送達確認）を取らないため。例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や電子レンジによる妨害、無線環境の劣化によるノイズ等で受信できない端末も存在する。

仮に、無線端末＃１が「１６９．２５４．１．１」に対するＡＲＰ要求を受信できなかった場合、無線端末＃１は、ＡＲＰ応答を返すことができず、無線端末＃２は、一定時間後に「１６９．２５４．１．１」の利用を確定してしまう。このようにして、不安定な無線環境でＡｕｔｏ−ＩＰを利用すると重複設定の危険性があるが、本発明による処理によってその重複設定の危険性を回避することが可能となる。

１ 無線ＬＡＮアクセスポイント装置
２ａ〜２ｎ 無線ＬＡＮ端末（＃１〜＃Ｎ）
３ａ〜３ｍ 端末（＃１〜＃Ｍ）
１１ Ａｕｔｏ−ＩＰ重複確認用ＡＲＰ要求判別部
１２ 無線受信部
１３ タイマ制御部
１４ アドレス学習制御部
１５ アドレス記憶部
１６ 代理応答制御部
１７ ブリッジ部
１８ 有線送受信部
１９ 代理ＡＲＰ応答生成部
２０ 無線送信部
２１ 無線ＬＡＮアクセスポイント機能
３０ アクセスポイント（ＡＰ）側
３１，４１ ＣＰＵ
３２，４２ ＲＯＭ
３３，４３ 無線送受信部
３４，４４ ＲＡＭ
３５，４５ 表示部
３６，４６ キー入力部
３７ 有線送受信部
４０ 端末側
１００ 有線ＬＡＮ

Claims (2)

1. 無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末からのＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求が、Ａｕｔｏ−ＩＰ（ＩＰ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）でランダムなＩＰアドレスを選んだ場合に重複確認をするための重複設定確認用ＡＲＰ要求であった場合に、代理応答する無線ＬＡＮアクセスポイントを含む通信システムであって、
   前記無線ＬＡＮアクセスポイントは、
   前記無線ＬＡＮ端末から受信したパケットの中から前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットを抽出するＡｕｔｏ−ＩＰ重複設定確認用ＡＲＰ要求判別手段と、
   ＡＲＰ要求パケットに対して代理応答する際に管理するＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を記憶するアドレス記憶手段と、
   代理応答を生成する代理ＡＲＰ応答生成手段と、
   受信データをブリッジするブリッジ手段と、
   前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットに対して前記アドレス記憶手段に代理応答できるアドレスが存在するかを確認し、前記アドレス記憶手段にアドレスが存在する場合には全て、前記ブリッジ手段の動作を止めると共に、前記代理ＡＲＰ応答生成手段で生成した代理ＡＲＰ応答を送信する代理応答制御手段とを有し、
   前記代理応答制御手段は、
   前記アドレス記憶手段に当該アドレスが存在しない場合には、通常のアクセスポイントと同様に前記ブリッジ手段により前記受信データをブリッジすることを特徴とする通信システム。
2. 無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末からのＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求が、Ａｕｔｏ−ＩＰ（ＩＰ Ａｕｔｏ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）でランダムなＩＰアドレスを選んだ場合に重複確認をするための重複設定確認用ＡＲＰ要求であった場合に、代理応答する無線ＬＡＮアクセスポイントを含む通信システムにおける代理ＡＲＰ応答方法であって、
   前記無線ＬＡＮアクセスポイントにおいて、
   前記無線ＬＡＮ端末から受信したパケットの中から前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットを抽出するＡｕｔｏ−ＩＰ重複設定確認用ＡＲＰ要求判別ステップと、
   前記重複設定確認用ＡＲＰ要求のパケットに対して、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応を記憶するアドレス記憶手段に、代理応答できるアドレスが存在するかを確認し、前記アドレス記憶手段にアドレスが存在する場合には全て、自アクセスポイントのブリッジ機能の動作を止めると共に、代理ＡＲＰ応答を生成して送信する代理応答制御ステップとを有し、
   前記代理応答制御ステップは、
   前記アドレス記憶手段に当該アドレスが存在しない場合には、通常のアクセスポイントと同様に前記ブリッジ機能により受信データをブリッジすることを特徴とする代理ＡＲＰ応答方法。

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