JP6964026B2 - 通信装置、通信方法、通信システム、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信方法、通信システム、およびプログラムに関する。

従来より、マルチキャスト信号の転送不具合の有無を判別することができる技術として、下記の特許文献１に記載された制御装置が知られている。この制御装置は、中継装置を介して複数の機器と接続される。制御装置は、マルチキャストで第１応答要求を機器に送信し、ユニキャストで第２応答要求を機器に送信する。制御装置は、受信した応答信号に基づいて、機器が用いる通信経路はマルチキャストによる送信が可能であるか否かを判定する。具体的に、制御装置は、機器がマルチキャストされた第１応答要求に対する応答信号を返信せず、ユニキャストされた第２応答要求に対する応答信号を返信する場合、当該機器が用いる通信経路はマルチキャストによる送信が不可能であると判定する。

特開２０１６−５８９８９号公報

マルチキャストとは、マルチキャストＩＰアドレスを使用してマルチキャストパケットを送信し、マルチキャストグループに参加している機器によりマルチキャストパケットを受信する通信方式である。マルチキャスト対応ルータは、マルチキャストパケットを受信した場合、自身に接続された機器、またはマルチキャストグループに属している他のマルチキャスト対応ルータに、マルチキャストパケットを転送する。マルチキャストによれば、マルチキャストグループに属している機器が接続されていないマルチキャスト対応ルータには、マルチキャストパケットを転送しないことで、通信トラフィックを抑制することができる。

しかし、マルチキャスト対応ルータは、複数の機器のうち一部の機器がマルチキャストグループに属している場合であっても、自身に接続されている全ての機器にマルチキャストパケットを転送するため、マルチキャストグループに属していない機器にもマルチキャストパケットが届いてしまう。このため、マルチキャストグループに属していない機器は、マルチキャストパケットの受信のために帯域が奪われてしまうという問題がある。

そこで、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）における中継装置は、ＩＧＭＰスヌーピング（ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）やＭＬＤスヌーピング（ＭＬＤ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔeｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）という機能を搭載する場合がある。ＩＧＭＰスヌーピングはＩＰｖ４で動作する機能であり、ＭＬＤスヌーピングは、ＩＧＭＰスヌーピングと同様の機能をＩＰｖ６で動作させたものであるため、ここでは説明を省略する。ＩＧＭＰは、マルチキャストグループへの参加および離脱を管理するためのプロトコルである。ＩＧＭＰにおいて、マルチキャストグループに参加する機器がマルチキャスト対応ルータにメンバーシップレポートを送信し、マルチキャスト対応ルータがマルチキャストグループへの参加を確認するため機器にメンバーシップクエリを送信する。メンバーシップクエリを受信した機器は、マルチキャストグループに参加中である場合、メンバーシップレポートを回答し、マルチキャストグループから離脱する場合、リーブグループを回答する。もしくは、メンバーシップレポートを回答しない。

ＩＧＭＰスヌーピングを搭載した中継装置は、ＩＧＭＰパケットを監視し、マルチキャストグループに参加していない機器が接続されたＬＡＮポートからマルチキャストパケットを転送しない。これにより、マルチキャストグループに属していない機器における上記問題を防止する。ＩＧＭＰスヌージングは、中継装置の設定により、有効または無効に設定される。

ＬＡＮにおける中継装置は、マルチキャスト対応ルータに代わってメンバーシップレポートを送信するクエリア(Ｑｕｅｒｉｅｒ）機能を搭載する場合がある。クエリア機能によれば、マルチキャスト対応ルータが存在しないＬＡＮにおいて、中継装置のＩＧＭＰスヌーピングが有効に設定されている場合に、マルチキャストパケットが中継装置でブロックされることを防止することができる。

しかし、マルチキャスト対応ルータがないＬＡＮにおいて、中継装置のＩＧＭＰスヌーピングが有効になっている場合において、中継装置のクエリア機能が有効になっていない場合、機器にメンバーシップクエリが送信されないので、機器がマルチキャストに対応していても、機器がメンバーシップレポートを回答する契機が無いため、マルチキャストグループに参加することができず、マルチキャストパケットが当該機器に転送されないという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、中継装置によりマルチキャストパケットが機器に転送されないという不具合を抑制することができる通信装置、通信方法、通信システム、およびプログラムを提供することを目的としている。

（１）本発明の一態様は、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記パケットを送信する送信部と、を備え、前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信する、を備える、通信装置である。

（２）本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記ＩＧＭＰメンバーシップクエリを前記探索対象機器に送信する前に、自装置がマルチキャストグループに加入するためのパケットを送信する。

（３）本発明の一態様は、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成し、生成された前記パケットを送信し、前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信する、通信方法である。

（４）本発明の一態様は、通信装置のコンピュータに、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成させ、生成された前記パケットを送信させ、前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信させる、プログラムである。

（５）本発明の一態様は、探索対象機器を含む通信システムであって、前記探索対象機器に接続され、ＩＧＭＰスヌーピング（ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）機能が有効に設定された中継装置と、前記中継装置を介して前記探索対象機器に接続された通信装置であって、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記パケットを送信する送信部と、を備え、前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信する、通信装置と、を備える通信システムである。

（６）本発明の一態様は、探索対象機器を含む通信システムであって、前記探索対象機器に接続され、ＩＧＭＰスヌーピング（ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）機能が有効に設定された中継装置と、前記中継装置を介して前記探索対象機器に接続された通信装置であって、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記パケットを送信する送信部と、を備える、通信装置と、を備え、前記中継装置は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信する機能が無効に設定される、通信システムである。

本発明の一態様によれば、中継装置によりマルチキャストパケットが機器に転送されないという不具合を抑制することができる。

第１の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態における探索パケットの一例を示す図である。 第１の実施形態の通信システムにおけるシーケンスの一例を示す図である。 第１の実施形態における通信制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態における変形例１の探索パケットの一例を示す図である。 第２の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態における探索パケットの一例を示す図である。 第２の実施形態における応答パケットの一例を示す図である。 第１の実施形態の通信システムにおけるシーケンスの一例を示す図である。 第２の実施形態における通信制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態の通信システムの一構成例を示すブロック図である。

以下、本発明を適用した通信装置、通信方法、通信システム、およびプログラムを、図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の通信システム１の一構成例を示すブロック図である。実施形態の通信システム１は、マルチキャストパケットを利用して、各種のサービスを提供する。通信システム１は、例えば、家庭内に設置されたエアコンや照明などの宅内機器に搭載された通信機器にパケットを送信することで、宅内機器を制御するサービスを提供する。サービスは、例えば、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ（ホーム エネルギー マネジメント システム））を実現するサービスである。

通信システム１は、図１に示すように、例えば、通信制御装置１００と、中継装置２００と、通信機器３００とを備える。通信制御装置１００、中継装置２００、および通信機器３００は、ネットワークＮＷに接続される。ネットワークＮＷに接続される各装置は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）や無線通信モジュールなどの通信インターフェースを備えている（図１では不図示）。ネットワークＮＷは、家庭内のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）であるが、これに限定されず、一部にＷｉｆｉなどが含まれて良い。

通信制御装置１００、中継装置２００、および通信機器３００は、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ規格に従って、パケットを送受信する。なお、実施形態は、通信プロトコルとしてＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ規格を記載したが、これに限定されず、マルチキャストパケットを送受信する規格であれば、ＤＬＮＡ（登録商標）（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｖｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）等の他の通信プロトコルにも適用可能である。

通信制御装置１００は、例えば、ＨＥＭＳコントローラである。通信制御装置１００は、探索パケット生成部１１０と、送受信部１２０とを備える。これらの機能部は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ-Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。

探索パケット生成部１１０は、探索パケットを生成する。探索パケットは、通信システム１においてマルチキャストに対応する通信機器３００を探索するためのパケットである。送受信部１２０は、探索パケット生成部１１０により生成された探索パケットをネットワークＮＷに送信する。

送受信部１２０は、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従った処理を実行してよい。ＩＧＭＰは、マルチキャストグループに対する参加および離脱を管理する通信プロトコルである。送受信部１２０は、通信制御装置１００をマルチキャストグループに加入させる場合、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを中継装置２００に送信する。これにより、送受信部１２０は、通信制御装置１００をマルチキャストグループに加入させることができる。送受信部１２０は、中継装置２００からＩＧＭＰメンバーシップクエリを受信した場合において、マルチキャストグループへの加入を継続する場合、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを中継装置２００に返信する。送受信部１２０は、中継装置２００からＩＧＭＰメンバーシップクエリを受信した場合において、マルチキャストグループから離脱する場合、ＩＧＭＰリーブグループを回答する。もしくは、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを中継装置２００に送信しない。これにより、送受信部１２０は、通信制御装置１００をマルチキャストグループから離脱させることができる。

図２は、第１の実施形態における探索パケット５００の一例を示す図である。探索パケット５００は、ペイロードフィールドと、送信元ＩＰアドレスフィールドと、送信元ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＩＰアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスフィールドとを含む。ペイロードフィールドには、例えば、通信機器３００の応答を要求するコマンドが格納される。送信元ＩＰアドレスフィールドには、通信制御装置１００のＩＰアドレスが格納される。送信元ＭＡＣアドレスフィールドには、通信制御装置１００のＭＡＣアドレスが格納される。宛先ＩＰアドレスフィールドには、マルチキャストＩＰアドレスが格納される。宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、ブロードキャストアドレスが格納される。

中継装置２００は、図１に示すように、レイヤ２処理部２１０と、レイヤ３処理部２２０と、無線処理部２３０とを備える。これらの機能部は、例えばＣＰＵ等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡ等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。

レイヤ２処理部２１０は、レイヤ２（データリンク層、第１の通信レイヤ）における処理を実行する。レイヤ２処理部２１０は、複数のポート２１２−１、２１２−２、および２１２−３を備える。レイヤ２処理部２１０は、パケットを受信した場合、宛先ＭＡＣアドレスフィールドに格納されたＭＡＣアドレスに基づいてポート２１２を決定し、決定したポート２１２からパケットを転送する。

レイヤ３処理部２２０は、レイヤ３（ネットワーク層、第２の通信レイヤ）における処理を実行する。レイヤ３処理部２２０は、パケットを受信した場合、宛先ＩＰアドレスフィールドに格納されたＩＰアドレスに基づいてパケットの転送先を決定する。レイヤ３処理部２２０は、宛先ＩＰアドレスが割り当てられている通信機器３００、または宛先ＩＰアドレスが割り当てられている通信機器３００が接続されたルータ（不図示）をパケットの転送先として決定する。

レイヤ３処理部２２０は、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従った処理を実行する。レイヤ３処理部２２０は、通信制御装置１００または通信機器３００からＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信した場合、ＩＧＭＰメンバーシップレポートの送信元の通信制御装置１００または通信機器３００がマルチキャストグループに加入していることを認識する。レイヤ３処理部２２０は、マルチキャストグループに加入している通信制御装置１００または通信機器３００宛に、定期的（例えば２分毎）に、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信する。レイヤ３処理部２２０は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリに対してＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信した場合、ＩＧＭＰメンバーシップレポートの送信元の通信制御装置１００または通信機器３００が継続してマルチキャストグループに加入していることを認識する。レイヤ３処理部２２０は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリに対してＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信しない場合、もしくは、通信制御装置１００または通信機器３００からＩＧＭＰリーブグループを受信した場合、ＩＧＭＰメンバーシップクエリの宛先の通信制御装置１００または通信機器３００がマルチキャストグループから離脱したことを認識する。

中継装置２００は、マルチキャストグループに加入している通信制御装置１００または通信機器３００が接続されたポート２１２を認識する。中継装置２００は、マルチキャストパケットを受信した場合、マルチキャストグループに加入している通信制御装置１００または通信機器３００が接続されたポート２１２にマルチキャストパケットを転送する。すなわち、中継装置２００は、マルチキャストグループに加入している通信制御装置１００または通信機器３００が接続されていないポート２１２にマルチキャストパケットを転送しない。

レイヤ２処理部２１０は、ＩＧＭＰスヌーピング（ＩＧＭＰ Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）機能を搭載する。なお、本実施形態においては、ＩＰｖ４において動作するＩＧＭＰスヌーピング機能について説明するが、これに限定されず、ＩＰｖ６において動作する機能であるＭＬＤスヌーピング機能を搭載した機器についても、本実施形態において説明した処理を行ってもよいことは勿論である。なお、ＩＧＭＰスヌーピング機能およびＭＬＤスヌーピング機能は、スヌーピング機能の一例である。

ＩＧＭＰスヌーピング機能は有効または無効に設定可能である。レイヤ２処理部２１０は、ＩＧＭＰスヌーピング機能が有効である場合、各ポート２１２についてＩＧＭＰメンバーシップレポートを判定する。また、レイヤ２処理部２１０は、宛先ＭＡＣアドレスを監視することで、受信したパケットがマルチキャストパケットであるか否かを判定する。レイヤ２において、マルチキャストパケットのＭＡＣアドレスはマルチキャストＩＰアドレスから生成されるので、レイヤ２処理部２１０は、ＭＡＣアドレスを参照することで、マルチキャストパケットであるか否かを監視することができる。レイヤ２処理部２１０は、所定期間中にＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信しているポート２１２−２がある場合において、マルチキャストパケットを受信した場合、当該ポート２１２−２にマルチキャストパケットを転送する。レイヤ２処理部２１０は、所定期間中にＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信していないポート２１２−３がある場合において、マルチキャストパケットを受信した場合、当該ポート２１２−３にマルチキャストパケットを転送しない。なお、レイヤ２処理部２１０は、あるポートを経由してリーブグループを受信した場合においても、当該ポートにマルチキャストパケットを転送しない処理を実行してよい。

レイヤ２処理部２１０は、マルチキャスト対応ルータに代わってメンバーシップレポートを送信するクエリア(Ｑｕｅｒｉｅｒ）機能を搭載する。クエリア機能は、有効または無効に設定可能である。レイヤ２処理部２１０は、クエリア機能が有効である場合、定期的に、通信機器３００にＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信し、通信機器３００にＩＧＭＰメンバーシップレポートの返信を促す。

無線処理部２３０は、例えば、ＷｉＦｉなどの無線通信規格に従って、通信機器３００と通信を実行する。

通信機器３００は、宅内機器に搭載される。通信機器３００は、レイヤ２およびレイヤ３における処理を実行することで、パケットを送受信する。通信機器３００は、パケットに格納されたＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスが自装置宛である場合、当該パケットを受信する。通信機器３００は、パケットに格納されたＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスが自装置宛でない場合、当該パケットを破棄する。

ネットワークＮＷにおいて、ＩＧＭＰに対応している通信機器３００と、ＩＧＭＰに対応していない通信機器３００とが存在する。ＩＧＭＰに対応している通信機器３００は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを受信した場合、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを返信する。ＩＧＭＰに対応していない通信機器３００は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを受信した場合、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを返信しない。なお、本実施形態において、ＩＧＭＰに対応していない通信機器３００は、ＩＧＭＰを利用してマルチキャストグループに加入および離脱できないものの、マルチキャスト通信を行うことができるものとする。

中継装置２００において、ＩＧＭＰスヌーピング機能が有効になっているが、クエリア機能が有効になっていない場合、通信制御装置１００または通信機器３００にＩＧＭＰメンバーシップクエリが送信されないため、ＩＧＭＰスヌーピング機能によりマルチキャストパケットが通信制御装置１００または通信機器３００に転送されない場合がある。これに対し、本実施形態の通信制御装置１００は、図２に示す探索パケット５００を生成して、通信機器３００に送信する。

図３は、第１の実施形態の通信システムにおけるシーケンスの一例を示す図である。まず、通信制御装置１００は、探索パケット５００を生成し、探索パケット５００を送信する（ステップＳＴ１）。中継装置２００は、探索パケット５００における宛先ＭＡＣアドレスフィールドにブロードキャストアドレスが格納されているので、当該探索パケット５００を全てのポート２１２に転送（ブロードキャスト）する（ステップＳＴ２）。ＩＧＭＰに対応する通信機器３００は、探索パケット５００を受信した場合、宛先ＩＰアドレスフィールドにマルチキャストＩＰアドレスが格納されているので、当該探索パケット５００を受信し、探索パケット５００に対して返信を行う（ステップＳＴ３）。ＩＧＭＰに対応しない通信機器３００は、探索パケット５００を受信した場合、宛先ＩＰアドレスフィールドにマルチキャストＩＰアドレスが格納されているので、当該探索パケット５００を受信し、探索パケット５００に対して返信を行う（ステップＳＴ４）。

図４は、第１の実施形態における通信制御装置１００の処理の一例を示すフローチャートである。通信制御装置１００は、探索パケット５００を送信し（ステップＳＴ１０）、所定の応答期間が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ１２）。通信制御装置１００は、所定の応答期間が経過していない場合（ステップＳＴ１２：ＮＯ）、待機する。通信制御装置１００は、所定の応答期間が経過した場合（ステップＳＴ１２：ＹＥＳ）、通信機器３００からの応答に基づいて、ネットワークＮＷ内の通信機器３００を管理する（ステップＳＴ１４）。ネットワークＮＷ内の通信機器３００を管理することには、例えば、通信機器３００の状態を監視することや、通信機器３００を制御することを含む。通信制御装置１００は、探索タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。通信制御装置１００は、探索タイミングが到来していない場合（ステップＳＴ１６：ＮＯ）、待機する。通信制御装置１００は、例えば、前回の探索パケット５００の送信タイミングから所定期間（例えば２分）を経過した場合、探索タイミングが到来したと判定し（ステップＳＴ１６：ＹＥＳ）、ステップＳＴ１０に処理を戻す。

なお、探索タイミングは、中継装置２００においてマルチキャストグループを管理するための処理間隔よりも短い間隔で探索パケット５００を送信するように設定されてよい。中継装置２００においてマルチキャストグループを管理するための処理間隔は、例えば、ＩＧＭＰスヌーピング機能によりＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信しない場合に、ポート２１２からマルチキャストパケットの転送をしないことを設定する処理間隔である。すなわち、探索タイミングは、レイヤ２および／またはレイヤ３における宛先アドレスに基づいて通信制御を行う外部装置（中継装置２００）の処理間隔に依存する。

（第１の実施形態の効果）
以上説明したように、第１の実施形態の通信システム１によれば、レイヤ２における宛先アドレスがブロードキャストアドレスであり、レイヤ３における宛先アドレスがマルチキャストアドレスである探索パケット５００を生成し、探索パケット５００を送信する。中継装置２００においてＩＧＭＰスヌーピング機能が有効になっているが、クエリア機能が有効になっていない場合において、通信機器３００が接続されたポート２１２からマルチキャストパケットから転送されない場合であっても、探索パケット５００の宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであるので、中継装置２００から通信機器３００に探索パケット５００を転送させることができる。また、探索パケット５００の宛先ＩＰアドレスがマルチキャストＩＰアドレスであるので、マルチキャストに対応した通信機器３００にマルチキャストパケット（探索パケット５００）を受信させることができる。この結果、通信システム１によれば、中継装置２００によりマルチキャストパケットが通信機器３００に転送されないという不具合を抑制することができる。

また、第１の実施形態の通信制御装置１００によれば、探索パケット５００に対する通信機器３００からの応答を受信した場合に、マルチキャストに対応した通信機器３００を検出することができる。具体的に、第１の実施形態の通信制御装置１００によれば、ＩＧＭＰに対応している通信機器３００のみならず、ＩＧＭＰに対応していなくてもマルチキャストに対応する通信機器３００を検出することができる。これにより、通信制御装置１００によれば、自身が接続されているネットワークＮＷに存在する通信機器３００のうち、マルチキャストに対応した通信機器３００を認識することができる。

（変形例１）
図５は、第１の実施形態における変形例１の探索パケットの一例を示す図である。探索パケット５００＃における宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、ブロードキャストアドレスに代えて、特定のマルチキャストＭＡＣアドレスが含まれていてよい。特定のマルチキャストＭＡＣアドレスは、スヌーピング機能の対象外となっているマルチキャストＭＡＣアドレスである。すなわち、特定のマルチキャストＭＡＣアドレスが宛先ＭＡＣアドレスフィールドに格納されている場合、中継装置２００は、スヌーピング機能が有効に設定されていても、マルチキャストパケットを転送する。なお、通信制御装置１００は、図２に示した探索パケット５００を送信し且つ図５に示した探索パケット５００＃を送信しなくてよい。また、通信制御装置１００は、図２に示した探索パケット５００を送信しなく且つ図５に示した探索パケット５００＃を送信してよい。さらに、通信制御装置１００は、図２に示した探索パケット５００を送信し且つ図５に示した探索パケット５００＃を送信してよい。

（変形例２）
上述した通信システム１において、通信制御装置１００は、定期的に探索パケット５００を送信してよい。通信制御装置１００は、探索パケット５００のペイロードフィールドには、探索パケット５００に対して応答を要求する情報を格納する。通信制御装置１００は、探索パケット５００に対して返信した通信機器３００を、マルチキャストに対応した機器であることを検出することができる。また、通信制御装置１００は、定期的に探索パケット５００を送信することで、マルチキャストに対応した機器の状態の変化を認識することができる。

（変形例３）
上述した通信システム１において、通信制御装置１００は、探索パケット５００に加え、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにマルチキャストＭＡＣアドレスを格納した既存の探索パケットを送信してよい。通信制御装置１００は、例えば、探索パケット５００と、既存の探索パケットとを同時に送信する。これにより、通信制御装置１００は、既存の探索パケットに応答したパケットに基づいて通信機器３００を管理すると共に、探索パケット５００に応答したパケットに基づいて通信機器３００を管理することができる。

（変形例４）
変形例３において、通信制御装置１００は、既存の探索パケットに対するパケットの受信結果と、探索パケット５００に対するパケットの受信結果とを比較してよい。通信制御装置１００は、例えば、既存の探索パケットに対する応答パケットを受信しないが、探索パケット５００に対してパケットを受信した場合、中継装置２００においてＩＧＭＰスヌーピング機能が有効になっていると認識することができる。これにより、通信制御装置１００は、例えば、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信することで、マルチキャストグループに加入するよう通信機器３００に促すことができる。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

図６は、第２の実施形態の通信システム１Ａの一構成例を示すブロック図である。通信システム１Ａにおける通信制御装置１００Ａは、探索パケット生成部１１０Ａと、送受信部１２０Ａと、マルチキャスト処理部１３０Ａとを備える。これらの機能部は、例えばＣＰＵ等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡ等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。

探索パケット生成部１１０Ａは、探索パケットを生成する。探索パケットは、通信システム１においてマルチキャストに対応する通信機器３００を探索するためのパケットである。送受信部１２０Ａは、探索パケット生成部１１０Ａにより生成された探索パケットをネットワークＮＷに送信する。

マルチキャスト処理部１３０Ａは、ＩＧＭＰに従って、中継装置２００宛に送信されるＩＧＭＰメンバーシップレポートを生成する。送受信部１２０Ａは、マルチキャスト処理部１３０Ａにより生成されたＩＧＭＰメンバーシップレポートを中継装置２００に送信する。マルチキャスト処理部１３０Ａは、ＩＧＭＰに従って、通信機器３００宛に送信されるＩＧＭＰメンバーシップクエリを生成する。送受信部１２０Ａは、マルチキャスト処理部１３０Ａにより生成されたＩＧＭＰメンバーシップクエリを通信機器３００に送信する。

図７は、第２の実施形態における探索パケット５１０の一例を示す図である。探索パケット５１０は、ペイロードフィールドと、送信元ＩＰアドレスフィールドと、送信元ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＩＰアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスフィールドとを含む。ペイロードフィールドには、通信機器３００の応答を要求するコマンドが格納される。通信機器３００の応答を要求するコマンドは、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ規格におけるＧＥＴコマンドやＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）におけるＥｃｈｏ Ｍｅｓｓａｇｅ等である。送信元ＩＰアドレスフィールドには、マルチキャストＩＰアドレスが格納される。送信元ＭＡＣアドレスフィールドには、通信制御装置１００のＭＡＣアドレスが格納される。宛先ＩＰアドレスフィールドには、任意の通信機器３００のＩＰアドレスが格納される。宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、任意の通信機器３００のＭＡＣアドレスが格納される。

図８は、第２の実施形態における応答パケットの一例を示す図である。応答パケット５２０は、探索パケット５１０を受信したことに対して、通信機器３００により生成される。応答パケット５２０は、ペイロードフィールドと、送信元ＩＰアドレスフィールドと、送信元ＭＡＣアドレスフィールドと、宛先ＩＰアドレスフィールドと、宛先ＭＡＣアドレスフィールドとを含む。ペイロードフィールドには、応答信号が格納される。応答信号は、通信機器３００の応答を要求するコマンドに対する応答を表す信号である。送信元ＩＰアドレスフィールドには、通信機器３００のＩＰアドレスが格納される。送信元ＭＡＣアドレスフィールドには、通信機器３００のＭＡＣアドレスが格納される。宛先ＩＰアドレスフィールドには、マルチキャストＩＰアドレスが格納される。宛先ＭＡＣアドレスフィールドには、マルチキャストＭＡＣアドレスが格納される。

図９は、第２の実施形態の通信システムにおけるシーケンスの一例を示す図である。まず、通信制御装置１００は、探索パケット５１０を生成し、探索パケット５１０を送信する（ステップＳＴ１２０）。中継装置２００は、探索パケット５１０における宛先ＭＡＣアドレスフィールドに任意の通信機器３００のＩＰアドレスが格納されているので、当該探索パケット５１０を、通信機器３００が接続されているポート２１２に転送する（ステップＳＴ１２１）。任意の通信機器３００は、探索パケット５１０を受信した場合、宛先ＩＰアドレスフィールドに自身のＩＰアドレスが格納されているので、当該探索パケット５１０を受信し、探索パケット５１０に対して応答パケット５２０の返信を行う（ステップＳＴ１２２）。中継装置２００は、応答パケット５２０のＭＡＣアドレスがマルチキャストＭＡＣアドレスであり、且つ通信制御装置１００がマルチキャストグループに加入していないので、通信制御装置１００が接続されたポート２１２には応答パケット５２０を転送しない（ステップＳＴ１２３）。

通信制御装置１００は、探索パケット５１０に対する応答を受信しないので、中継装置２００でＩＧＭＰスヌーピング機能が有効になっていることを認識し、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを中継装置２００に送信する。中継装置２００は、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信したことに応じて、通信制御装置１００Ａをマルチキャストグループに加入させる（ステップＳＴ１２４）。

次に通信制御装置１００は、不特定の通信機器３００においてＩＧＭＰメンバーシップクエリを受信できるように、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信する。通信機器３００は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを受信したことに応じて、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを中継装置２００に送信する。中継装置２００は、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信したことに応じて、通信機器３００をマルチキャストグループに加入させる（ステップＳＴ１２５）。

図１０は、第２の実施形態における通信制御装置１００Ａの処理の一例を示すフローチャートである。

通信制御装置１００Ａは、まず、通信可能な通信機器３００のうち任意の通信機器３００のＩＰアドレスを選択する（ステップＳＴ１３０）。次に、通信制御装置１００Ａは、選択したＩＰアドレス宛に、送信元ＩＰアドレスをマルチキャストＩＰアドレスに設定した探索パケット５１０を送信する（ステップＳＴ１３２）。次に通信制御装置１００Ａは、探索パケット５１０に対する応答を受信するために待機する（ステップＳＴ１３４）。次に、通信制御装置１００Ａは、応答パケット５２０を受信したか否かを判定する（ステップＳＴ１３６）。通信制御装置１００Ａは、応答パケット５２０を受信した場合（ステップＳＴ１３６：ＹＥＳ）、次の処理のために待機した後（ステップＳＴ１４２）、ステップＳＴ１３０に処理を戻す。

通信制御装置１００Ａは、応答パケット５２０を受信しない場合（ステップＳＴ１３６：ＮＯ）、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを送信する（ステップＳＴ１３８）。また、通信制御装置１００Ａは、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを、スヌーピング機能の対象外となっているマルチキャストＩＰアドレス宛に送信する（ステップＳＴ１４０）。なお、通信制御装置１００Ａは、ステップＳＴ１３８およびステップＳＴ１４０を同時に行ってよく、ステップＳＴ１４０の次にステップＳＴ１３８を行ってよい。通信制御装置１００Ａは、ＩＧＭＰメンバーシップレポートおよびＩＧＭＰメンバーシップクエリの送信後、ステップＳＴ１４２に処理を進める。

なお、ステップＳＴ１４２における次の処理のために待機時間は、中継装置２００においてマルチキャストグループを管理するための処理間隔よりも短い間隔で探索パケット５１０を送信するように設定されてよい。中継装置２００においてマルチキャストグループを管理するための処理間隔は、例えば、ＩＧＭＰスヌーピング機能によりＩＧＭＰメンバーシップレポートを受信しない場合に、ポート２１２からマルチキャストパケットの転送をしないことを設定する処理間隔である。すなわち、次の処理のために待機時間は、レイヤ２および／またはレイヤ３における宛先アドレスに基づいて通信制御を行う外部装置（中継装置２００）の処理間隔に依存する。

（第２の実施形態の効果）
以上のように、第２の実施形態の通信システム１Ａによれば、レイヤ２における宛先アドレスが探索対象機器としての通信機器３００のアドレスであり、レイヤ３における宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、レイヤ３における送信元アドレスがマルチキャストアドレスである探索パケット５１０を生成し、生成された探索パケット５１０を送信する。これにより、通信システム１Ａによれば、探索パケット５１０に対する応答がない場合に、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを送信することができる。この結果、通信システム１Ａによれば、通信制御装置１００Ａをマルチキャストグループに加入させることができる。

また、通信システム１Ａによれば、探索パケット５１０に対する応答が通信機器３００からない場合に、通信制御装置１００Ａから当該通信機器３００宛にＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信することができる。これにより、通信システム１Ａによれば、通信機器３００からＩＧＭＰメンバーシップレポートを送信することを促すことができる。この結果、通信システム１Ａによれば、通信機器３００をマルチキャストグループに加入させることができる。

（変形例５）
上述した通信システム１Ａにおいて、通信制御装置１００Ａは、通信システム１Ａにおける各通信機器３００に対し、定期的に探索パケット５１０を送信してよい。通信制御装置１００Ａは、探索パケット５１０のペイロードフィールドには、探索パケット５１０に対して応答を要求する情報を格納する。通信制御装置１００Ａは、探索パケット５１０に対して返信した通信機器３００を、マルチキャストに対応した機器であることを検出することができる。また、通信制御装置１００Ａは、定期的に探索パケット５１０を送信することで、マルチキャストに対応した機器の状態の変化を認識することができる。

（変形例６）
上述した通信システム１Ａにおいて、通信制御装置１００Ａは、探索パケット５１０に加え、宛先ＭＡＣアドレスフィールドにマルチキャストＭＡＣアドレスを格納した既存の探索パケットを送信してよい。通信制御装置１００Ａは、例えば、探索パケット５１０と、既存の探索パケットとを同時に送信する。これにより、通信制御装置１００Ａは、既存の探索パケットに応答したパケットに基づいて通信機器３００を管理すると共に、探索パケット５１０に応答したパケットに基づいて通信機器３００を管理することができる。

（変形例７）
変形例５において、通信制御装置１００Ａは、既存の探索パケットに対するパケットの受信結果と、探索パケット５１０に対するパケットの受信結果とを比較してよい。通信制御装置１００Ａは、例えば、既存の探索パケットに対してパケットを受信しないが、探索パケット５１０に対してパケットを受信した場合、中継装置２００においてＩＧＭＰスヌーピング機能が有効になっているが、クエリア機能が有効になっていないと認識することができる。これにより、通信制御装置１００Ａは、例えば、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信することで、マルチキャストグループに加入するよう通信機器３００に促すことができる。

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について説明する。なお、第１および第２の実施形態と同じ部分については同一符号を付することにより詳細な説明を省略する。

図１１は、第３の実施形態の通信システム１Ｂの一構成例を示すブロック図である。第３の実施形態の通信システム１Ｂにおいて、通信制御装置１００Ｂは、探索パケット生成部１１０と、探索パケット生成部１１０Ａと、送受信部１２０Ｂと、マルチキャスト処理部１３０Ａとを備える。

探索パケット生成部１１０は、第１の実施形態と同様に、探索パケット５００を生成する。探索パケット生成部１１０Ａは、第２の実施形態と同様に、探索パケット５１０を生成する。送受信部１２０Ｂは、探索パケット５００および探索パケット５１０を送信する。マルチキャスト処理部１３０Ａは、送受信部１２０Ｂにおいて応答パケット５２０が受信できない場合、ＩＧＭＰメンバーシップレポートを中継装置２００に送信し、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを通信機器３００に送信する。

以上説明した第３の実施形態の通信システム１Ｂによれば、探索パケット５００を送信することで、第１の実施形態と同様の効果を発揮することができる。また、第３の実施形態の通信システム１Ｂによれば、探索パケット５１０を送信し、応答パケット５２０を受信しない場合に、ＩＧＭＰメンバーシップレポートおよびＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信することで、第２の実施形態と同様の効果を発揮することができる。

なお、各実施形態、各変形例について説明したが、一例であってこれらに限られず、例えば、各実施形態や各変形例のうちのいずれかや、各実施形態の一部や各変形例の一部を、他の１または複数の実施形態や他の１または複数の変形例と組み合わせて本発明の一態様を実現させてもよい。

なお、本実施形態における通信制御装置１００および通信制御装置１００Ａの各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムを、コンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、通信制御装置１００および通信制御装置１００Ａに係る上述した種々の処理を行ってもよい。

なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ
Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。

ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク（通信網）や電話回線などの通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。

１、１Ａ、１Ｂ…通信システム、１００、１００Ａ、１００Ｂ…通信制御装置、１１０、１１０Ａ…探索パケット生成部、１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…送受信部、１３０Ａ…マルチキャスト処理部、２００…中継装置、２１０…レイヤ２処理部、２１２…ポート、２２０…レイヤ３処理部、２３０…無線処理部、３００…通信機器、５００、５１０…探索パケット、５２０…応答パケット

Claims (6)

1. 第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成する生成部と、
   前記生成部により生成された前記パケットを送信する送信部と、を備え、
   前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信する、
   を備える、通信装置。
2. ＩＧＭＰメンバーシップクエリを前記探索対象機器に送信する前に、自装置がマルチキャストグループに加入するためのパケットを送信する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成し、
   生成された前記パケットを送信し、
   前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信する、
   通信方法。
4. 通信装置のコンピュータに、
   第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成させ、
   生成された前記パケットを送信させ、
   前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信させる、
   プログラム。
5. 探索対象機器を含む通信システムであって、
   前記探索対象機器に接続され、ＩＧＭＰスヌーピング（ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）機能が有効に設定された中継装置と、
   前記中継装置を介して前記探索対象機器に接続された通信装置であって、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記パケットを送信する送信部と、を備え、
   前記探索対象機器からマルチキャストパケットを受信しない場合、マルチキャストグループに加入するためのパケットを前記探索対象機器に送信させるためのパケットを、前記探索対象機器に送信する、通信装置と、
   を備える通信システム。
6. 探索対象機器を含む通信システムであって、
   前記探索対象機器に接続され、ＩＧＭＰスヌーピング（ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｓｎｏｏｐｉｎｇ）機能が有効に設定された中継装置と、
   前記中継装置を介して前記探索対象機器に接続された通信装置であって、第１の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、第２の通信レイヤにおける宛先アドレスが前記探索対象機器のアドレスであり、前記第２の通信レイヤにおける送信元アドレスがマルチキャストアドレスであるパケットを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記パケットを送信する送信部と、を備える、通信装置と、
   を備え、
   前記中継装置は、ＩＧＭＰメンバーシップクエリを送信する機能が無効に設定される、
   通信システム。

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