JP6708906B2 - 通信装置、通信システム、及び、通信装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システム、及び、通信装置の制御方法に関する。

オフィス又は工場などで無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられている。また、有線ＬＡＮのインタフェースだけを備える通信端末（有線端末ともいう）を無線ＬＡＮの基地局に通信可能に接続するために、有線端末に接続するとともに無線ＬＡＮのステーションとして動作する通信装置（いわゆる無線ＬＡＮコンバータ、又は、ワイヤレスブリッジ等）が用いられている。

無線ＬＡＮの基地局とステーションとが無線通信する際には、予め、認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、及び、接続（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のやりとりを行うことで無線通信リンクが確立される。

非特許文献１に記載のワイヤレスブリッジは、基地局との無線通信リンクが確立していない状態で有線端末からのフレームを受信した場合に、基地局との認証及び接続により無線通信リンクを確立する。そして、その後に他の有線端末からフレームを受信した場合には、認証などを経ずに、確立済みの無線通信リンクを利用して通信を行う。

サイレックス・テクノロジー、ワイヤレスブリッジ Wireless Bridge BR-310AC、[online]、平成２９年３月１日、インターネット<URL:http://www.silex.jp/products/converter/br310ac.html>

しかしながら、非特許文献１が開示する技術では、基地局が転送する複数のフレームにおいて、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスとＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとの対応が１対１にならないことに起因して、フレーム転送時のフィルタ機能などが適正に動作しないという問題が生じ得る。この問題は、レイヤ３プロトコル（ネットワーク層プロトコル）がＩＰでない場合にも同様に生じ得る。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化し得る通信装置などを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信装置は、有線インタフェースと、ステーションとして基地局に接続し得る無線インタフェースであって、前記有線インタフェースに接続された１以上の端末のレイヤ３アドレスに１対１に対応付けられた１以上の仮想インタフェースを有する無線インタフェースと、前記１以上の仮想インタフェースごとに、当該仮想インタフェースが有するＭＡＣアドレスを用いて前記基地局との認証を行う認証部とを備える。

これによれば、通信装置は、端末のレイヤ３アドレスごとに対応付けられた仮想インタフェースで基地局との認証を行う。これにより、レイヤ３アドレスごとの認証により無線通信リンクを確立し、無線通信リンクを用いて端末と基地局との間のフレームを転送する。これにより、転送するフレームのレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとが１対１に対応する。このように、通信装置は、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化することができる。

そして、基地局が転送するレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスが１対１に対応することで、基地局によるフレーム転送時のフィルタ処理、Ｐｒｏｘｙ ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）処理などが適正に動作しない問題を回避し得る。

また、前記無線インタフェースが有する前記１以上の仮想インタフェースのそれぞれには、前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のＭＡＣアドレスが設定されていてもよい。

これによれば、通信装置は、仮想インタフェースに設定するＭＡＣアドレスとして、新規なアドレスが割り当てられることが不要となる。このように、端末Ｔ１等に割り振られているＭＡＣアドレスを有効利用することで、新たなＭＡＣアドレスの消費の抑制を図ることができる。

また、前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のうちの第一端末から前記有線インタフェースにより有線フレームを受信すると、受信した有線フレームの送信元ＭＡＣアドレスを前記第一端末のＭＡＣアドレスに設定した無線フレームを、前記第一端末のレイヤ３アドレスに対応付けられた仮想インタフェースにより送信し、前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のうち前記第一端末と異なる第二端末から前記有線インタフェースにより有線フレームを受信すると、受信した有線フレームの送信元ＭＡＣアドレスを前記第二端末のＭＡＣアドレスに設定した無線フレームを、前記第二端末のレイヤ３アドレスに対応付けられた仮想インタフェースにより送信する、転送部を備えてもよい。

これによれば、通信装置は、具体例として第一端末と第二端末との２つの端末から有線フレームを受信した場合に、各端末のレイヤ３アドレスに対応付けられた仮想インタフェースによりフレームを転送することができる。

また、前記１以上の仮想インタフェースは、第一仮想インタフェースと第二仮想インタフェースとを含む２以上の仮想インタフェースであり、前記第一仮想インタフェースは、第一基地局に接続し、前記第二仮想インタフェースは、前記第一基地局とは異なる第二基地局に接続する。

これによれば、通信装置は、仮想インタフェースによって複数の基地局に対して認証及び通信リンクの確立をすることができる。これにより、通信装置から外部ネットワークへの経路が冗長化されることで、負荷分散又は障害耐性が向上し得る。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信システムは、上記の通信装置と、前記通信装置の有線インタフェースに接続された１以上の端末と、前記通信装置の無線インタフェースがステーションとして接続し得る基地局とを備える。

これにより、上記通信装置と同様の効果を奏する。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信装置の制御方法は、通信装置の制御方法であって、前記通信装置は、有線インタフェースと、ステーションとして基地局に接続し得る無線インタフェースとを備え、前記制御方法は、前記有線インタフェースに接続された１以上の端末のレイヤ３アドレスに１対１に対応付けられた１以上の仮想インタフェースを生成する生成ステップと、前記仮想インタフェースが有するＭＡＣアドレスを用いて前記基地局との認証を行う認証ステップとを含む。

これにより、上記通信装置と同様の効果を奏する。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るプログラムは、上記の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明にかかる通信装置等は、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化する。

図１は、実施の形態に係る通信装置を含む通信システムのブロック図である。 図２は、実施の形態に係る認証部が有する対応テーブルを示す説明図である。 図３は、実施の形態に係る通信装置の制御方法を示すフロー図である。 図４は、実施の形態に係る通信システムのシーケンス図である。 図５は、関連技術に係る通信装置を含む通信システムのブロック図である。 図６は、関連技術に係る通信システムのシーケンス図である。 図７は、実施の形態の変形例に係る通信装置を含む通信システムのブロック図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

（実施の形態）
本実施の形態において、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化する通信装置などについて説明する。

図１は、本実施の形態に係る通信装置１０を含む通信システム１のブロック図である。図１を参照しながら通信システム１の構成について説明し、その後、通信装置１０の内部構成等について詳しく説明する。

図１に示されるように、通信システム１は、基地局Ａと、通信装置１０と、複数の端末Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎ（端末Ｔ１等ともいう）とを備える。

基地局Ａは、無線通信インタフェース（無線ＩＦともいう）を有し、通信装置１０と無線通信し得る基地局装置である。基地局Ａの無線ＩＦは、インフラストラクチャモードで動作し、ステーションとして動作する通信装置１０との間で無線通信リンクを確立して無線通信を行う。また、基地局Ａは、有線通信インタフェース（有線ＩＦともいう）により外部ネットワークＮにも接続されている。基地局Ａは、無線通信リンクを介して通信装置１０から受信した無線フレームのヘッダ内の宛先を参照して、この宛先が外部ネットワークＮ内のアドレスである場合には、当該無線フレームを外部ネットワークＮに転送する。また、外部ネットワークＮから受信するフレームの宛先が通信装置１０又は端末Ｔ１等であるときには、当該フレームを通信装置１０に転送する。なお、フレームのヘッダ内の宛先とは、例えば、ＭＡＣヘッダ内の宛先ＭＡＣアドレス、又は、ＩＰヘッダ内の宛先ＩＰアドレスである。なお、基地局Ａと外部ネットワークＮとを接続するネットワークは、有線ネットワーク、無線ネットワーク、又は、これらの混在などであってよい。

通信装置１０は、基地局Ａと無線通信し得る通信装置である。通信装置１０は、インフラストラクチャモードのステーションとして動作し、基地局Ａとの間で無線通信リンクを確立して無線通信を行う。また、通信装置１０は、有線インタフェースにより端末Ｔ１等に接続されている。通信装置１０は、有線フレームと無線フレームとを相互に変換（以降、有線無線変換ともいう）しながら転送する。通信装置１０は、端末Ｔ１等と、基地局Ａとを、有線無線変換機能を介して接続するワイヤレスブリッジに相当する。

通信装置１０は、端末Ｔ１等から基地局Ａ又は外部ネットワークＮを宛先とする有線フレームを受信すると、受信した有線フレームに基づいて無線フレームを生成し、生成した無線フレームを無線通信リンクを介して基地局Ａに送信することで転送する。また、通信装置１０は、基地局Ａから端末Ｔ１等を宛先とする無線フレームを受信すると、受信した無線フレームに基づいて有線フレームを生成し、生成した有線フレームをその宛先である端末Ｔ１等に送信することで転送する。

通信装置１０は、基地局Ａとの無線通信リンクを確立するときに、端末Ｔ１等それぞれについての認証及び接続を行うことで、基地局ＡにおけるＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化し得る。

端末Ｔ１等のそれぞれは、有線インタフェースを有する通信端末装置である。端末Ｔ１等は、有線インタフェースによって通信装置１０に接続しており、通信装置１０による有線無線変換機能により基地局Ａ及び外部ネットワークＮと通信することができる。なお、本実施の形態では、端末Ｔ１等は、有線インタフェースを有する通信端末装置として説明するが、無線インタフェースを有していてもよい。

以降において、通信装置１０の内部構成について詳しく説明する。

図１に示されるように、通信装置１０は、有線ＩＦ（有線インタフェース）１２と、無線ＩＦ１４と、認証部１６と、転送部１８とを備える。

有線ＩＦ１２は、端末Ｔ１等と通信ケーブルにより接続される有線通信インタフェースである。有線ＩＦ１２は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３規格に準拠した有線通信を行う。なお、有線ＩＦ１２は、１以上の物理ポートを有する。物理ポートと端末Ｔ１等とが１対１に接続されてもよいし、ハブを介して１つの物理ポートに複数の端末Ｔ１等が接続されてもよい。

無線ＩＦ１４は、基地局Ａと無線通信リンクを確立し、無線通信リンクを介して基地局Ａ及び外部ネットワークＮと通信を行う無線通信インタフェースである。無線ＩＦ１４は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格に準拠した無線通信を行う。無線ＩＦ１４は、基地局Ａの無線通信チャネル（単にチャネルともいう）及びＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を取得して、取得したチャネル及びＳＳＩＤによって基地局Ａと無線通信リンクを確立する。なお、チャネル及びＳＳＩＤの取得方法は、どのような方法であってもよく、チャネル及びＳＳＩＤを示す情報を取得することによってもよいし、複数のチャネルをスキャンしながら基地局Ａからのビーコン信号を受信することで取得してもよい。

無線ＩＦ１４は、１以上の仮想ＩＦ（インタフェース）２１、２２、・・・、２ｎ（仮想ＩＦ２１等ともいう）を有する。仮想ＩＦ２１等は、それぞれ、有線ＩＦ１２に接続された端末Ｔ１等のレイヤ３アドレスに１対１に対応付けられている。仮想ＩＦ２１等のそれぞれは、互いに異なるＭＡＣアドレスが割り当てられ、１つの無線ＩＦであるように振る舞う。なお、レイヤ３アドレスの一例はＩＰアドレスであり、この場合を例として説明するが、レイヤ３アドレスの他の例として、ＩＰＸ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋ Ｐａｃｋｅｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）、ＳＰＸ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）がある。

なお、本実施の形態では、複数の仮想ＩＦ２１等は、無線ＩＦ１４と基地局Ａとで確立された無線通信リンクを通じて通信する場合を説明する。すなわち、複数の仮想ＩＦ２１等それぞれは、無線ＩＦ１４に設定されたチャネル及びＳＳＩＤを用いて基地局Ａと無線通信する。なお、複数の仮想ＩＦ２１等それぞれが独立にチャネル及びＳＳＩＤを選択する構成については、後述の変形例にて説明する。

仮想ＩＦ２１等のそれぞれには、端末Ｔ１等のＭＡＣアドレスが割り当てられていてもよい。これにより、端末Ｔ１等に割り振られているＭＡＣアドレスを有効利用することで、新たなＭＡＣアドレスの消費の抑制を図ることができる。

なお、無線ＩＦ１４は、１つだけの仮想ＩＦを有する構成を含まず、２以上の仮想ＩＦ２１等を有する構成としてもよい。このようにすれば、２以上の仮想ＩＦ２１等を有する場合に、基地局Ａが転送するフレームのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを１対１に対応付けることの実質的な効果が得られるからである。

認証部１６は、仮想ＩＦ２１等ごとに、当該仮想ＩＦが有するＭＡＣアドレスを用いて基地局Ａとの認証及び接続を行う処理部である。認証部１６は、有線ＩＦ１２が受信した有線フレームのＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスが新規である、つまり、これまで受信したことがないＩＰアドレスである場合に、ＩＰアドレスごとに（つまり端末ごとに）仮想ＩＦ２１等によって基地局Ａに対する認証を行う。なお、認証部１６は、端末からの有線フレームの受信が所定時間なかった場合等に、基地局Ａとの認証を解除してもよい。

認証部１６は、端末Ｔ１等のＩＰアドレスと仮想ＩＦ２１等との対応テーブルを有しており、この対応テーブルにより、端末と仮想ＩＦとを対応付けている。また、対応テーブルは、フレームの送信元ＩＰアドレスが新規であるか否かを認証部１６が判定する際に参照される。

転送部１８は、有線ＩＦ１２と無線ＩＦ１４との間で相互にフレームを転送する処理部である。転送部１８は、有線ＩＦ１２が端末Ｔ１等から有線フレームを受信した場合、有線フレームの宛先アドレスを参照し、その宛先アドレスが基地局Ａ又は外部ネットワークＮのアドレスである場合には、仮想ＩＦ２１〜２ｎのうち当該フレームの送信元ＩＰアドレスに対応付けられた仮想ＩＦから無線フレームを送信する。仮想ＩＦから送信される無線フレームは、有線フレームに基づいて生成された無線フレームであり、その送信元ＭＡＣアドレスには、送信元となる仮想ＩＦのＭＡＣアドレスが設定される。

例えば、転送部１８は、有線ＩＦ１２に接続された端末Ｔ１（第一端末に相当）から有線ＩＦ１２により有線フレームを受信すると、受信した有線フレームの送信元ＭＡＣアドレスを端末Ｔ１のＭＡＣアドレスに設定した無線フレームを、端末Ｔ１のＩＰアドレスに対応付けられた仮想インタフェースである仮想ＩＦ２１により送信し、有線ＩＦ１２に接続された端末Ｔ２（第二端末に相当）から有線ＩＦ１２により有線フレームを受信すると、受信した有線フレームの送信元ＭＡＣアドレスを端末Ｔ２のＭＡＣアドレスに設定した無線フレームを、端末Ｔ２のＩＰアドレスに対応付けられた仮想インタフェースである仮想ＩＦ２２により送信する。

また、転送部１８は、無線ＩＦ１４（つまり仮想ＩＦ２１等のいずれか）が基地局Ａからの無線フレームを受信した場合、無線フレームの宛先アドレスを参照し、端末Ｔ１等のうちその宛先アドレスが示す端末に有線ＩＦ１２により有線フレームを送信する。有線ＩＦ１２により送信される有線フレームは、無線フレームに基づいて生成された有線フレームであり、その宛先ＭＡＣアドレスには、無線ＩＦ１４が受信した無線フレームの宛先アドレスが設定される。

図２は、本実施の形態に係る認証部１６が有する対応テーブル３０を示す説明図である。

図２に示されるように、対応テーブル３０は、端末Ｔ１等のＩＰアドレスと仮想ＩＦとを１対１に対応付けているテーブルである。対応テーブル３０の各エントリには、端末のＩＰアドレスと、その端末のＩＰアドレスに対応付けられた仮想ＩＦとが含まれている。

例えば、図２の対応テーブル３０には、端末Ｔ１のＩＰアドレスであるＩＰ（Ｔ１）が仮想ＩＦ２１に対応付けられており、端末Ｔ２のＩＰアドレスであるＩＰ（Ｔ２）が仮想ＩＦ２２に対応付けられていることが示されている。

認証部１６は、有線ＩＦ１２が有線フレームを受信したとき、受信した有線フレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスを取得し、受信した有線フレームの送信元ＩＰアドレスが、対応テーブル３０の端末のＩＰアドレスとして存在しない場合に、受信した有線フレームの送信元の端末が新規の端末であると判定する。このとき、認証部１６は、無線ＩＦ１４内に新たに仮想ＩＦを生成し、生成した仮想ＩＦを用いて基地局Ａとの認証を行う。この認証は、有線ＩＦ１２が受信した有線フレームの送信元の端末ごとになされる認証である。この認証のことを、当該端末についての認証ということもある。

認証が成功したら、認証部１６は、生成した仮想ＩＦを新規の端末と対応付けて対応テーブル３０に登録する。認証が成功した仮想ＩＦとそれに対応付けられた端末のＩＰアドレスとが対応テーブル３０に登録されているので、認証部１６は、対応テーブル３０を参照することで、端末についての基地局Ａとの認証が既になされているかを判断することができる。

また、認証部１６は、受信した有線フレームの送信元ＩＰアドレスが、対応テーブル３０の端末のＩＰアドレスに存在する場合には、新たな仮想ＩＦの生成及び認証を行わない。受信した有線フレームの送信元の端末についての基地局Ａとの認証が既になされているからである。

なお、対応テーブル３０に登録されたエントリは、明示的に削除されるまで維持されてもよいし、対応テーブル３０における端末のＩＰアドレスを送信元とするフレームが所定時間（例えば数十分〜数時間程度）受信されなかった場合に削除されてもよい。

図３は、本実施の形態に係る通信装置１０の制御方法を示すフロー図である。図４は、本実施の形態に係る通信システム１のシーケンス図である。図３及び図４を参照しながら通信装置１０及び通信システム１の処理について説明する。なお、図３及び図４において、同一の処理には同一の符号を付している。

図３に示される処理は、端末Ｔ１からの有線フレームを受信したときに通信装置１０が実行する一連の処理である。以降の説明は、他の端末についても同様に成立する。

ステップＳ１０１において、認証部１６は、有線ＩＦ１２により端末Ｔ１からの有線フレームを受信したか否かを判定する。有線フレームを受信した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）にはステップＳ１０２に進み、そうでない場合（ステップＳ１０１でＮｏ）にはステップＳ１０１を再び実行する。つまり、認証部１６は、有線ＩＦ１２により端末Ｔ１からの有線フレームを受信するまでステップＳ１０１で待機する。

ステップＳ１０２において、認証部１６は、ステップＳ１０１で受信した有線フレームの送信元の端末についての認証がなされているか否かを判定する。ここで、認証部１６は、対応テーブル３０を参照し、ステップＳ１０１で受信した有線フレームのＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスが対応テーブル３０の端末のＩＰアドレスとして存在しているか否かを判定し、存在している場合に認証がなされていると判定をする。受信した有線フレームの送信元である端末Ｔ１についての認証がなされている場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）には、ステップＳ１０６に進み、そうでない場合（ステップＳ１０２でＮｏ）には、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、認証部１６は、無線ＩＦ１４内に仮想ＩＦを生成し、ステップＳ１０１で受信した有線フレームのＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレス、つまり、端末Ｔ１のＩＰアドレスと、生成した仮想ＩＦとを対応付ける。

ステップＳ１０４において、認証部１６は、ステップＳ１０３で生成した仮想ＩＦを用いて基地局Ａとの認証及び接続を行い、無線通信リンクを確立する。なお、認証及び接続が成功することを前提として以降の説明を行う。認証又は接続が失敗した場合には、その時点で本フロー図に示された一連の処理の終了とする。

ステップＳ１０５において、認証部１６は、ステップＳ１０３で対応付けられた端末Ｔ１のＩＰアドレスと仮想ＩＦとを対応テーブル３０に登録する。この時点で、ステップＳ１０１で受信した有線フレームの送信元である端末Ｔ１についての認証がなされたことが登録され、転送部１８によるフレームの転送が可能な状態となる。

ステップＳ１０６において、転送部１８は、ステップＳ１０１で受信した有線フレームを、ステップＳ１０４で確立した無線通信リンクを通じて基地局Ａに無線フレームとして送信することで転送する。この後、転送部１８は、有線ＩＦ１２により端末Ｔ１からの有線フレームを受信すると、受信した有線フレームを無線フレームに変換して無線ＩＦ１４により送信することで転送する。

上記のとおり、図３に示される処理は、一の端末（例えば端末Ｔ１）からの有線フレームを受信したときに通信装置１０が実行する処理を示したものである。通信装置１０は、例えば、端末Ｔ１から有線フレームを受信した後に端末Ｔ２から有線フレームを受信した場合には、端末Ｔ１について上記一連の処理を実行し（図４における処理シーケンス４１）、その後、端末Ｔ２について上記一連の処理を再び実行する（図４における処理シーケンス４２）。

その結果、処理シーケンス４２が終了した時点では、対応テーブル３０に端末Ｔ１及びＴ２のＩＰアドレスが登録された状態（図２の対応テーブル３０の状態）になっている。この時点では、端末Ｔ１から有線フレームを受信したら、受信した有線フレームを仮想ＩＦ２１を介して基地局Ａに転送し得る状態であり、端末Ｔ２からフレームを受信したら、受信した有線フレームを仮想ＩＦ２２を介して基地局Ａに転送し得る状態である（図４における処理シーケンス４３）。

このようにして、通信装置１０及び通信システム１によれば、仮想ＩＦごとに当該仮想ＩＦを用いて基地局Ａとの認証を行うことで、複数の端末Ｔ１等それぞれについて基地局Ａとの認証処理を行うことができる。

次に、従来の関連技術に係る通信装置１１０を含む通信システム１０１と比較しながら、本実施の形態に係る通信装置１０と通信システム１の効果を説明する。

図５は、関連技術に係る通信装置１１０を含む通信システム１０１のブロック図である。

図５に示されるように、通信システム１０１は、基地局Ａと、通信装置１１０と、複数の端末Ｔ１等とを備える。通信装置１１０は、有線ＩＦ１２と、無線ＩＦ１１４と、認証部１１６と、転送部１８とを備える。

基地局Ａと、通信装置１１０と、複数の端末Ｔ１等とは、それぞれ、本実施の形態に係る通信システム１における同名の装置と同様である。しかし、無線ＩＦ１１４が仮想ＩＦを備えない点で、本実施の形態の通信装置１０と異なる。

認証部１１６は、有線ＩＦ１２により端末Ｔ１等からフレームを受信した場合に、無線ＩＦ１１４を用いて基地局Ａとの認証及び接続を行う処理部である。より具体的には、認証部１１６は、無線ＩＦ１１４と基地局Ａとの認証及び接続がなされていない状態において、有線ＩＦ１２により端末Ｔ１等から有線フレームを受信した場合に無線ＩＦ１１４を用いて基地局Ａとの認証及び接続を行う。一方、認証部１１６は、無線ＩＦ１１４と基地局Ａとの認証がなされている状態において有線フレームを受信した場合には、新たな認証を行わず、既に確立している無線通信リンクを利用して有線フレームを転送する。

図６は、関連技術に係る通信システム１０１のシーケンス図である。

図６に示される通信システム１０１のシーケンスにおいて、当初、通信装置１１０の無線ＩＦ１１４は、基地局Ａとの認証及び接続がなされていない状態であるとする。

通信装置１１０は、端末Ｔ１から有線フレームを受信すると、無線ＩＦ１１４を用いて基地局Ａとの認証及び接続を行うことで無線通信リンクを確立し、その後、受信した有線フレームを基地局Ａに転送する（図６における処理シーケンス５１）。

次に、通信装置１１０は、端末Ｔ２から有線フレームを受信すると、既に確立している無線通信リンクを通じて、受信した有線フレームを転送する（図６における処理シーケンス５２）。無線ＩＦ１１４と基地局Ａとの認証及び接続が既になされ、無線通信リンクが確立しているからである。

その後、通信装置１１０は、端末Ｔ１及び端末Ｔ２から有線フレームを受信した場合、どの端末から受信した有線フレームも無線ＩＦ１１４により基地局Ａに転送する（図６における処理シーケンス５３）。無線ＩＦ１１４から送信される無線フレームの送信元ＭＡＣアドレスは、無線ＩＦ１１４のＭＡＣアドレスが設定される。このとき、基地局Ａに転送されるフレームは、複数のＩＰアドレスと１つのＭＡＣアドレスとが対応する状態、つまり、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとが１対１に対応しない状態になる。

このように、通信システム１０１では、通信装置１１０が端末Ｔ２からの有線フレームを転送する際に、新たな認証を行わず、その結果、基地局Ａが転送するフレームのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとが１対１に対応しない状態になる。

これに対して、本実施の形態の通信システム１によれば、通信装置１０は、端末Ｔ１等それぞれごとに、基地局Ａとの認証及び接続を行い、無線通信リンクを確立する（図４参照）。その結果、基地局Ａが転送するフレームのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとが１対１に対応する状態を実現し得る。

なお、通信装置１０が接続する基地局は、１つに限定されず、仮想ＩＦごとに異なってもよい。この構成について、以下の変形例で説明する。

（実施の形態の変形例）
本変形例において、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化する通信装置において、仮想ＩＦごとに異なる基地局に接続する技術を説明する。

図７は、本変形例に係る通信装置１０Ａを含む通信システム１Ａのブロック図である。

図７に示されるように、通信システム１Ａは、２つの基地局Ａ１及びＡ２と、通信装置１０Ａと、複数の端末Ｔ１等とを備える。通信装置１０Ａは、有線ＩＦ１２と、無線ＩＦ１４Ａと、認証部１６と、転送部１８とを備える。通信システム１Ａは、２つの基地局Ａ１及びＡ２を備えている点で実施の形態の通信システム１と異なる。

基地局Ａ１及びＡ２は、それぞれ、実施の形態の基地局Ａに相当する基地局装置である。基地局Ａ１及びＡ２の無線ＩＦが無線通信に使用するチャネルは同一であり、ＳＳＩＤは互いに異なる。ここでは、基地局Ａ１の無線ＩＦのＳＳＩＤがＳ１であり、基地局Ａ２の無線ＩＦのＳＳＩＤがＳ２であるとして説明する。

無線ＩＦ１４Ａは、実施の形態の無線ＩＦ１４と同様、１以上の仮想ＩＦ２１Ａ、２２Ａ、・・・、２ｎＡ（仮想ＩＦ２１Ａ等ともいう）を備える。

仮想ＩＦ２１Ａ等は、それぞれ独立にＳＳＩＤを選択することが可能である。そのため、例えば、仮想ＩＦ２１Ａに基地局Ａ１のＳＳＩＤであるＳ１を設定し、仮想ＩＦ２２Ａに基地局Ａ２のＳＳＩＤであるＳ２を設定することができる。このようにすると、仮想ＩＦ２１Ａが基地局Ａ１に接続し、仮想ＩＦ２２Ａが基地局Ａ２に接続するというように、仮想ＩＦ２１Ａと仮想ＩＦ２２Ａとを互いに異なる基地局に接続することができる。この構成により、通信装置１０Ａから外部ネットワークへの経路が冗長化されることで、負荷分散、障害耐性の向上の効果を図ることができる利点がある。

なお、仮想ＩＦ２１Ａ等ごとに異なるチャネルを選択する技術を適用すれば、基地局Ａ１及びＡ２が互いに異なるチャネルで、かつ、互いに異なるＳＳＩＤで無線通信している場合にも、仮想ＩＦ２１Ａ等それぞれが、互いに異なる基地局に接続することができる。なお、仮想ＩＦ２１Ａ等ごとに異なるチャネルを選択する技術には、例えば、複数のチャネルを時分割で切り替えて使用する、Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ技術がある。

以上のように本実施の形態の通信装置は、端末のレイヤ３アドレスごとに対応付けられた仮想インタフェースで基地局との認証を行う。これにより、レイヤ３アドレスごとの認証により無線通信リンクを確立し、無線通信リンクを用いて端末と基地局との間のフレームを転送する。これにより、転送するフレームのレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとが１対１に対応する。このように、通信装置は、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化することができる。

また、通信装置は、仮想インタフェースに設定するＭＡＣアドレスとして、新規なアドレスが割り当てられることが不要となる。このように、端末Ｔ１等に割り振られているＭＡＣアドレスを有効利用することで、新たなＭＡＣアドレスの消費の抑制を図ることができる。

また、通信装置は、具体例として第一端末と第二端末との２つの端末から有線フレームを受信した場合に、各端末のレイヤ３アドレスに対応付けられた仮想インタフェースによりフレームを転送することができる。

また、通信装置は、仮想インタフェースによって複数の基地局に対して認証及び通信リンクの確立をすることができる。これにより、通信装置から外部ネットワークへの経路が冗長化されることで、負荷分散又は障害耐性が向上し得る。

以上、本発明の通信装置などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、基地局におけるレイヤ３アドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを適正化する通信装置（ワイヤレスブリッジ）、及び、当該通信装置を含む通信システムに利用可能である。

１、１Ａ、１０１ 通信システム
１０、１０Ａ、１１０ 通信装置
１２ 有線ＩＦ
１４、１４Ａ、１１４ 無線ＩＦ
１６、１１６ 認証部
１８ 転送部
２１、２１Ａ、２２、２２Ａ、２ｎ、２ｎＡ 仮想ＩＦ
３０ 対応テーブル
Ａ、Ａ１、Ａ２ 基地局
Ｎ 外部ネットワーク
Ｔ１、Ｔ２、Ｔｎ 端末

Claims (7)

1. 有線インタフェースと、
   ステーションとして基地局に接続し得る無線インタフェースであって、前記有線インタフェースに接続された１以上の端末のレイヤ３アドレスに１対１に対応付けられた１以上の仮想インタフェースを有する無線インタフェースと、
   前記１以上の仮想インタフェースごとに、当該仮想インタフェースが有するＭＡＣアドレスを用いて、前記無線インタフェースに接続されている前記基地局との認証を行う認証部とを備え、
   前記無線インタフェースが有する前記１以上の仮想インタフェースのそれぞれには、前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のＭＡＣアドレスが設定されている
   通信装置。
2. 前記無線インタフェースが有している前記１以上の仮想インタフェースは、
   前記認証部が、前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のうち新規の端末から有線フレームを受信したときに、前記１以上の仮想インタフェースのうち前記新規の端末に１対１に対応付けられた新規の仮想インタフェースを生成したことに基づいて生成されたものであり、
   前記認証部は、
   前記新規の仮想インタフェースを生成したときに、生成した前記新規の仮想インタフェースが有するＭＡＣアドレスを用いて前記無線インタフェースに接続されている前記基地局との認証を行うことによって、前記１以上の仮想インタフェースごとに前記基地局との認証を行う
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のうちの第一端末から前記有線インタフェースにより有線フレームを受信すると、受信した有線フレームの送信元ＭＡＣアドレスを前記第一端末のＭＡＣアドレスに設定した無線フレームを、前記第一端末のレイヤ３アドレスに対応付けられた仮想インタフェースにより送信し、
   前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のうち前記第一端末と異なる第二端末から前記有線インタフェースにより有線フレームを受信すると、受信した有線フレームの送信元ＭＡＣアドレスを前記第二端末のＭＡＣアドレスに設定した無線フレームを、前記第二端末のレイヤ３アドレスに対応付けられた仮想インタフェースにより送信する、転送部を備える
   請求項１又は２に記載の通信装置。
4. 前記１以上の仮想インタフェースは、
   第一仮想インタフェースと第二仮想インタフェースとを含む２以上の仮想インタフェースであり、
   前記第一仮想インタフェースは、第一基地局に接続し、
   前記第二仮想インタフェースは、前記第一基地局とは異なる第二基地局に接続する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信装置と、
   前記通信装置の有線インタフェースに接続された１以上の端末と、
   前記通信装置の無線インタフェースがステーションとして接続し得る基地局とを備える
   通信システム。
6. 通信装置の制御方法であって、
   前記通信装置は、有線インタフェースと、ステーションとして基地局に接続し得る無線インタフェースとを備え、
   前記制御方法は、
   前記有線インタフェースに接続された１以上の端末のレイヤ３アドレスに１対１に対応付けられた１以上の仮想インタフェースを生成する生成ステップと、
   前記仮想インタフェースが有するＭＡＣアドレスを用いて前記基地局との認証を行う認証ステップとを含み、
   前記無線インタフェースが有する前記１以上の前記仮想インタフェースのそれぞれに、前記有線インタフェースに接続された前記１以上の端末のＭＡＣアドレスを設定するステップを含む
   制御方法。
7. 請求項６に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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