JP6034060B2 - 中継装置、中継システム、中継方法及びプログラム - Google Patents
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Description
これに対し、本発明の目的は、クライアント端末の認証において、クライアント端末が中継装置の動作に連係しなくても中継装置の連続使用が可能な時間を実質的に長くすることである。
に通知する通知部を備えてもよい。
本発明の中継装置において、前記設定部は、前記他の中継装置に比べて自中継装置の前記電池の残量が多い場合に、当該他の中継装置よりも自中継装置の前記優先度を高くしてもよい。
図1は、通信システム1の全体構成を示す図である。図1に示すように、通信システム1は、第1中継装置10Aと、第2中継装置10Bと、クライアント端末20A,20B,20Cとを備える。
第1中継装置10A及び第2中継装置10Bは、ここではモバイルWi−Fi(登録商標)ルータなどと呼ばれる無線LAN対応ルータであり、ネットワーク100に無線接続する一方、複数のWi−Fi対応機器(例えば最大5台)と同時に無線接続することが可能である。ネットワーク100は、ここでは移動体通信網、ゲートウェイ及びインターネットを含む通信ネットワークである。クライアント端末20A,20B,20Cは、第1中継装置10A又は第2中継装置10Bに無線接続して、ネットワーク100経由の通信(つまりネットワーク通信)を行うWi−Fi対応機器である。クライアント端末20A,20B,20Cは、例えばタブレット型コンピュータやスマートフォンであるが、携帯電話機、ノート型パソコン、PDA(Personal Digital Assistant)等のWi−Fi対応機器であってもよい。
なお、本実施形態では、第1中継装置10A及び第2中継装置10Bの各々を特に区別する必要のないときには、これらを「中継装置10」と総称する。また、クライアント端末20A,20B,20Cの各々を特に区別する必要のないときには、これらを「クライアント端末20」と総称する。また、図1にはクライアント端末20を3台だけ図示するが、2台以下又は4台以上であってもよい。
図2に示すように、中継装置10は、制御部11と、LAN通信部12と、ネットワーク通信部13と、他装置通信部14と、記憶部15と、電池16とを備える。制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を有するマイクロコンピュータを備える。CPUは、ROMや記憶部15に記憶されたプログラムをRAMに読み出して実行することにより、中継装置10の各部を制御する。
なお、ネットワーク通信部13は、ネットワーク100に接続できるのであれば、HSPAに限らず、W−CDMAやLTE(Long Term Evolution)等の別の無線通信方式に準拠して構成されていてもよい。
なお、他装置通信部14は、無線通信を行うものに限らず、有線通信を行うものであってもよい。
電池16は、例えば充電可能な二次電池であり、中継装置10の電源である。中継装置10は、電池16からの電力供給を受けて動作する。
なお、電池16は、中継装置10に内蔵されたものであってもよいし、中継装置10に着脱可能なものであってもよい。
SSIDは、中継装置10を識別する識別子であり、IEEE802.11に準拠した無線LAN通信で用いられるサービスセット識別子のことである。SSIDは、複数の中継装置10と交信可能になる混信状態の発生を避けるために用いられる。暗号化キーは、クライアント端末20の認証に用いられるパスワードである。WEPは、RC4アルゴリズムをベースにした秘密鍵暗号方式であり、IEEE802.11のセキュリティシステムとして採用されるものである。SSID及び暗号化キーは、SSIDは、クライアント端末20の認証に用いられる認証情報に相当するので、以下では、SSIDと暗号化キーとを総称して、「認証情報」と呼ぶことがある。
また、中継装置10は、通常モードとスリープモードとのいずれかの動作モードに従って動作することが可能である。スリープモードは、通常モード時よりも中継装置10の電池16の電力消費量が少なくなる動作モードであり、一部のハードウェア要素への給電が遮断又は低減させられる。ただし、スリープモード時においても、中継装置10は他装置通信部14によりデータを受信することが可能であり、且つ、中継処理を停止しているものとする。
また、第1中継装置10Aと第2中継装置10Bとは連係動作して中継処理を行うことが可能である。すなわち、本実施形態では、第1中継装置10Aと第2中継装置10Bとにより本発明の中継システムが実現される。以下の説明で用いる連係動作という用語は、このような中継処理に関する連係動作のことを指す。
制御部21は、CPU、ROM及びRAMを有するマイクロコンピュータを備える。CPUは、ROMや記憶部25に記憶されたデータをRAMに読み出して実行することにより、クライアント端末20の各部を制御する。操作部22は、表示部24の表示面に重ねて設けられたタッチスクリーンやハードボタンを有し、クライアント端末20のユーザにより行われた操作を示す操作信号を制御部21に出力する。無線通信部23は、ここではIEEE802.11に準拠して構成され、中継装置10に無線接続して通信するためのインタフェースである。表示部24は、表示面に画像を表示する。記憶部25は、例えばEEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)やフラッシュメモリなどの記憶装置を備え、制御部21により実行されるアプリケーションプログラムを含む各種プログラムを記憶する。
次に、中継装置10の機能構成を説明する。
残量特定部111は、電池16の電池残量を特定して、特定した電池残量を設定部112、中継制御部113及び指示部114に通知する。
設定部112は、第1中継装置10Aと第2中継装置10Bとで共通する認証情報を設定する。設定部112は、記憶部15に記憶された接続情報管理テーブル151を書き換えることにより、第1中継装置10Aの認証情報を設定する。ここでは、設定部112は、第1中継装置10Aと第2中継装置10Bとの電池残量の大小関係に応じて、認証情報と接続優先度を設定する。
なお、設定部112は、他装置通信部14により第2中継装置10Bと通信して電池残量を特定する。
指示部114は、中継制御部113の制御により中継処理が開始された後、電池16の電池残量が所定量以下になると、第2中継装置10Bに対し中継処理の開始(言い換えれば、中継処理の引継ぎ)を指示する。指示部114は、他装置通信部14により第2中継装置10Bと通信して、中継処理の開始を指示する。
なお、ここでは第1中継装置10Aの制御部11の機能構成を説明したが、第2中継装置10Bの制御部11もこれと同じ機能を実現するものとする。この場合、前述した機能構成の説明のうち、「第1中継装置10A」を「第2中継装置10B」に読み替え、「第2中継装置10B」を「第1中継装置10A」に読み替えた機能が、第2中継装置10Bの制御部11で実現されることとなる。
次に、通信システム1の動作を説明する。
なお、第1中継装置10Aは、自中継装置又は第2中継装置10Bの電池残量が所定量未満(例えば、5%未満)の場合は、連係動作を行わないと判定して、事前設定通知を送信せずに処理を終了してもよい。
次に、第1中継装置10A及び第2中継装置10Bは、自中継装置における電池残量の特定結果を、他装置通信部14の通信により相互に通知する(ステップS3)。
次に、第1中継装置10Aは、ステップS5の処理で設定した認証情報を、第2中継装置10Bに宛てて送信する(ステップS6)。すなわち、第1中継装置10Aは、SSID「ID001」と暗号化キー「PASSaaa」とを、他装置通信部14により第2中継装置10Bに宛てて送信する。
このような認証情報の設定により、第1中継装置10A及び第2中継装置10Bの接続情報管理テーブル151は、それぞれ図7(b)に示すとおりになる。このようにして、第1中継装置10A及び第2中継装置10Bは、連係動作時において互いに共通する認証情報を設定することとなる。
以上が、第1中継装置10A及び第2中継装置10Bが連係動作するときの事前設定の処理の流れの説明である。次に、事前設定後の通信システム1の動作を説明する。
まず、クライアント端末20は、中継装置10との無線接続に必要な認証情報を、無線通信部23により中継装置10に宛てて送信する(ステップS9)。認証情報を受信した第1中継装置10Aは、受信した認証情報と、記憶部15に記憶された接続情報管理テーブル151に書き込まれた認証情報とを照合して、認証処理を行う(ステップS10)。第1中継装置10Aは、両者の認証情報(SSID及び暗号化キーの双方)が一致した場合には、認証処理に成功したと判定し、それ以外の場合には、認証処理に失敗したと判定する。
ステップS14,S17の処理による動作モードの移行により、第1中継装置10Aに代わって、第2中継装置10Bが通常モードとして動作することとなる。
なお、第1中継装置10Aは、第2中継装置10Bから応答信号を受信しなかった場合は、スリープモードに移行させずに、中継処理を継続して行う。
以降、クライアント端末20は、第2中継装置10Bを利用してネットワーク通信を行うことが可能である。
本実施形態では、第1中継装置10Aが先に中継処理を行っていたが、第2中継装置10Bの方が電池残量が多い場合には、第2中継装置10Bが第1中継装置10Aに先立って中継処理を開始する。この場合の動作は、前述した通信システム1の動作説明において、「第1中継装置10A」と「第2中継装置10B」とを入れ替えた内容で説明することができる。
更に本実施形態では、第1中継装置10Aと第2中継装置10Bとが共通の設定情報を用いてクライアント端末20を認証して、無線通信路を確立する。これにより、クライアント端末20にしてみれば、接続先に応じた認証情報を別々に管理する必要がないし、引継ぎ前後の接続先をそれぞれ特定することなく、適切な認証情報を送信することができる。このような理由から、クライアント端末20にしてみれば、無線接続する2台の中継装置10をあたかも1台の中継装置のように扱うができる。
また、中継装置10は引継通知をクライアント端末20に送信するから、クライアント端末20は中継処理の引継ぎがある適切なタイミングで認証情報を送信することができ、継ぎ時の処理を原因として、クライアント端末20のネットワーク通信が一時的に遮断される可能性をより小さくすることができる。
本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。本発明は、例えば、以下のような形態で実施することも可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
(変形例1)
上述した実施形態において、通信システム1は、2台の中継装置10を含んでいたが、3台以上の中継装置10を含んでいてもよい。例えば、中継装置10が3台の場合、図9に示すように、通信システム1は、第1中継装置10Aと、第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとを備える。第1中継装置10Aと、第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとは互いに共通の構成を有する。
第1中継装置10Aは、連係動作の相手として第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとを特定すると、第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとのそれぞれに事前設定通知を送信する(ステップS1a)。そして、第1中継装置10Aと、第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとのそれぞれが電池残量を特定すると(ステップS2)、相互に無線通信を行って、電池残量の特定結果を相互に通知する(ステップS3a)。そして第1中継装置10Aと、第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとのそれぞれが自身の電池残量の多さに応じて接続優先度を設定する(ステップS4)。ここで第1中継装置10A>第2中継装置10B>第3中継装置10Cという順で電池残量が多かったとすると、第1中継装置10Aは自身の接続優先度を「1」とし、第2中継装置10Bは自身の接続優先度を「2」とし、第3中継装置10Cは自身の接続優先度を「3」として設定する。そして、接続優先度が「1」の第1中継装置10Aは、ステップS5の処理で自装置の認証情報を設定すると、上述した実施形態と同様にして、自中継装置の認証情報を共有するべく、第2中継装置10Bと、第3中継装置10Cとに自身の認証情報を送信する(ステップS6a)。そして、第2中継装置10Bと第3中継装置10Cとは、第1中継装置10Aから受信した認証情報を設定して接続情報管理テーブル151を更新し、動作モードを通常モードからスリープモードに移行させる(ステップS7,S8)。
以上が通信システム1を構成する中継装置10の数が3台の場合の構成及び動作の説明である。通信システム1を構成する中継装置10の数が多いほど、中継装置10を連続しようできる時間が長くなる、と考えられる。
なお、通信システム1を構成する中継装置10の数が4台以上の場合の構成及び動作は、上述した実施形態及び本変形例の説明から類推できるから、その説明を省略する。このように、本発明の中継システムは、2台以上の中継装置によって構成されればよい。
上述した実施形態では、電池残量が多い中継装置10ほど接続優先度が高くなるように、接続優先度が設定されていたが、これ以外の順番となるように接続優先度が設定されてもよい。例えば、中継装置10が残りの動作時間(中継処理の実行が可能な時間)を算出し、算出した動作時間が長いほど接続優先度を高く設定してもよい。また、ネットワーク通信の通信速度が速い中継装置10ほど接続優先度を高くしてもよいし、中継装置10はユーザにより手動設定された接続優先度に従ってもよい。
また、中継装置10は、電池残量を検知する構成を有さなくてもよく、例えば中継処理を開始してからの経過時間が所定時間を経過した場合に、電池残量が所定量未満になったと推定して中継処理の引継ぎを行ってもよい。
上述した実施形態では、中継装置10は引継通知をクライアント端末20に送信していたが、引継通知を送信しないようにしてもよい。一般的な無線LANシステムでは、クライアント端末20は通信中においても例えば定期的に認証情報を送信するから、接続先の中継装置10が変化したとしても、この認証情報の送信を契機に中継処理の引継ぎは完了するからである。
上述した実施形態では、中継装置10は電池残量に応じて、先に中継処理を開始する場合もあれば、後に中継処理を開始する場合もあったが、常に先に中継処理を開始する中継装置10が通信システム1に含まれていてもよい。この場合、この中継装置10は、他の中継装置から中継処理を引き継いで実行するための構成を有していなくてもよい。
上述した実施形態では、認証情報はSSID及び暗号化キーであったが、認証情報はクライアント端末20の認証処理に用いられる情報であれば、別の情報であってもよい。
本発明の中継装置は、ネットワーク通信の中継処理を行うものに限らず、異なる通信路を相互接続して通信を中継するものであってもよいし、互いに異なる2台の通信装置の間に介在して、これらの通信装置間の通信を中継するものであってもよい。また本発明の中継装置は、無線通信を中継するものに限らず、有線通信を中継してもよいし、無線通信と有線通信とを含む通信を中継するものであってもよい。
上述した実施形態において、クライアント端末20が、複数の中継装置10と並列的に通信路を確立することができる場合には、例えば中継処理の引継ぎが行われている期間に、2台以上の中継装置10が通常モードで動作しその各々との通信路が確立されていてもよい。このようにすれば、引継ぎ時において、クライアント端末20のネットワーク通信が切断されるのをより確実に回避することができる。
また、クライアント端末20が中継装置10を介さないでネットワーク100に無線接続できる場合には、中継処理の引継ぎ時において、クライアント端末20は中継装置10を介さないでネットワーク通信を行ってもよい。
上述した実施形態において、中継装置10とクライアント端末20との無線通信の通信規格はWi−Fiであったが、WiMAX(登録商標)規格等のその他の通信規格に従った無線通信が行われてもよい。
中継装置10の制御部11が実現する各機能は、複数のプログラムの組み合わせによって実現され、又は、複数のハードウェア資源の協働によって実現されうる。
また、本発明の中継装置は、コンピュータや制御部11が実行するプログラムや中継方法として把握することも可能である。
Claims (7)
- 電池からの電力供給を受けて動作し、クライアント端末との間に確立した通信路を用いて、前記クライアント端末が行う通信の中継処理を行う中継装置であって、
前記中継処理の開始前において、前記クライアント端末の認証に用いられる認証情報であって、自中継装置と1以上の他の中継装置とで共通する認証情報を設定するとともに、自中継装置と前記1以上の他の中継装置との各々に対して、前記クライアント端末との接続の優先度を設定する設定部と、
前記設定部により設定された認証情報を用いて、前記クライアント端末の認証に成功した場合に、前記通信路を確立する中継制御部と、
前記中継処理を開始した後、前記電池の残量が所定量以下になると、前記優先度が自中継装置の次に高い前記他の中継装置に対し前記中継処理の開始を指示する指示部と
を備えることを特徴とする中継装置。 - 自中継装置に先立って前記中継処理を開始した前記他の中継装置から、当該中継処理の開始の指示を受け付ける受付部を備え、
前記中継制御部は、
前記受付部により前記開始の指示を受け付けた場合に、前記設定された認証情報を用いて前記通信路を確立する
ことを特徴とする請求項1に記載の中継装置。 - 前記電池の残量が所定量以下になった場合に、前記指示部により前記中継処理の開始が指示される前に、当該指示を行う旨を前記クライアント端末に通知する通知部
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の中継装置。 - 前記設定部は、
前記他の中継装置に比べて自中継装置の前記電池の残量が多い場合に、当該他の中継装置よりも自中継装置の前記優先度を高くする
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の中継装置。 - 電池からの電力供給を受けて動作し、クライアント端末との間に確立した通信路を用いて、前記クライアント端末が行う通信の中継処理を行う第1及び第2中継装置を備え、
前記第1中継装置は、
前記中継処理の開始前において、前記クライアント端末の認証に用いられる認証情報であって、前記第1中継装置と前記第2中継装置とで共通する認証情報を設定するとともに、前記第1中継装置と前記第2中継装置との各々に対して、前記クライアント端末との接続の優先度を設定する設定部と、
前記設定部により設定された認証情報を用いて、前記クライアント端末の認証に成功した場合に、前記通信路を確立する中継制御部と、
前記優先度が前記第2中継装置よりも前記第1中継装置の方が高い場合に、前記中継処理を開始した後、前記電池の残量が所定量以下になると、前記第2中継装置に対し前記中継処理の開始を指示する指示部と
を有し、
前記第2中継装置は、
前記指示部により行われた前記中継処理の開始の指示を受け付ける受付部と、
前記第1中継装置の前記優先度が、前記第2中継装置の前記優先度よりも高い場合、前記受付部により前記開始の指示を受け付けると、前記認証情報を用いて前記通信路を確立する中継制御部と
を有することを特徴とする中継システム。 - 電池からの電力供給を受けて動作し、クライアント端末との間に確立した通信路を用いて、前記クライアント端末が行う通信の中継処理を行う中継装置の中継方法であって、
前記中継処理の開始前において、前記クライアント端末の認証に用いられる認証情報であって、自中継装置と1以上の他の中継装置とで共通する認証情報を設定するとともに、自中継装置と前記1以上の他の中継装置との各々に対して、前記クライアント端末との接続の優先度を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された認証情報を用いて、前記クライアント端末の認証に成功した場合に、前記通信路を確立する中継制御ステップと、
前記中継処理を開始した後、前記電池の残量が所定量以下になると、前記優先度が自中継装置の次に高い前記他の中継装置に対し前記中継処理の開始を指示する指示ステップと
を有することを特徴とする中継方法。 - 電池からの電力供給を受けて動作し、クライアント端末との間に確立した通信路を用いて、前記クライアント端末が行う通信の中継処理を行う中継装置を制御するコンピュータに、
前記中継処理の開始前において、前記クライアント端末の認証に用いられる認証情報であって、自中継装置と1以上の他の中継装置とで共通する認証情報を設定するとともに、自中継装置と前記1以上の他の中継装置との各々に対して、前記クライアント端末との接続の優先度を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで設定された認証情報を用いて、前記クライアント端末の認証に成功した場合に、前記通信路を確立する中継制御ステップと、
前記中継処理を開始した後、前記電池の残量が所定量以下になると、前記優先度が自中継装置の次に高い前記他の中継装置に対し前記中継処理の開始を指示する指示ステップと
を実行させるためのプログラム。
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