JP7010804B2 - 中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム - Google Patents

中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7010804B2
JP7010804B2 JP2018219616A JP2018219616A JP7010804B2 JP 7010804 B2 JP7010804 B2 JP 7010804B2 JP 2018219616 A JP2018219616 A JP 2018219616A JP 2018219616 A JP2018219616 A JP 2018219616A JP 7010804 B2 JP7010804 B2 JP 7010804B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link control
frame
wireless communication
physical address
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018219616A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020088574A (ja
Inventor
みゆき 小倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2018219616A priority Critical patent/JP7010804B2/ja
Priority to US16/554,710 priority patent/US11700051B2/en
Publication of JP2020088574A publication Critical patent/JP2020088574A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7010804B2 publication Critical patent/JP7010804B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point

Description

本発明の実施形態は、中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラムに関する。
従来より、複数の中継局が無線通信回線により接続されたメッシュネットワークが知られている。このようなメッシュネットワークに用いられる中継局は、上り方向側と下り方向側とで異なる通信装置を用いていた。このため、このような中継局は、データ転送のための構成が大きくなってしまっていた。
また、従来のメッシュネットワークは、コントローラ機能を有する中継局を備える。コントローラ機能を有する中継局は、全ての中継局の電波環境およびトラフィック状況等を収集し、全ての中継局の接続関係を決定していた。しかし、このような方法は、コントローラ機能を有する中継局の処理負担が大きくなっていた。また、中継局が移動するような環境においては、接続関係を適応的に切り替える必要があった。しかし、このような方法は、高速な経路の切り換えが困難であった。
Wi-Fi Alliance, Multi-AP Specification, version 1.0.，４．１．１章 Figure.２等, 2018
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で無線フレームを中継することができる中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラムを提供することにある。
実施形態に係る中継装置は、無線通信回線により接続された複数のノードを備えるネットワークシステムに備えられるノードとして動作可能である。前記中継装置は、無線通信部と、リンク制御部と、ルーティング処理部と、テーブル記憶部と、を備える。前記無線通信部は、それぞれに物理アドレスが割り当てられ、それぞれが無線通信回線を介して他装置と無線フレームを送受信する複数のポートを有する。前記リンク制御部は、送信時において、前記複数のポートのうち、前記無線フレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポートを選択する。前記ルーティング処理部は、パケットを生成し、生成した前記パケットを前記リンク制御部に渡す。
前記ルーティングテーブルは、最終宛先となる複数の他装置のそれぞれについて、ネットワークアドレスと、他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置と無線通信回線を介して接続されたポートに割り当てられた物理アドレスである送信物理アドレスと、他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置に割り当てられた物理アドレスである受信物理アドレスと、を格納する。
送信時において、前記リンク制御部は、前記無線フレームの最終宛先となる他装置のネットワークアドレスを取得し、前記ルーティングテーブルから、取得したネットワークアドレスに対応する前記送信物理アドレスおよび前記受信物理アドレスを取得し、前記複数のポートのうち、取得した前記送信物理アドレスに対応するポートを選択し、前記ルーティング処理部から受け取った前記パケットを含むリンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、前記無線通信部は、前記無線フレームを、選択されたポートから、前記リンク制御部により取得された前記受信物理アドレスが割り当てられた他装置へと送信する。
受信時において、前記無線通信部は、含まれている前記受信物理アドレスが前記複数のポートのうちの何れかのポートに割り当てられた物理アドレスと一致する場合に、前記無線フレームを受信し、受信した前記無線フレームに含まれる前記リンク制御フレームを前記リンク制御部に渡し、前記リンク制御部は、前記無線通信部から受け取った前記リンク制御フレームを処理する場合、前記リンク制御フレームに含まれる前記パケットを前記ルーティング処理部に渡し、前記無線通信部から取得した前記リンク制御フレームの最終宛先が他装置である場合、前記パケットを前記ルーティング処理部に渡さずに、前記リンク制御フレームを前記無線通信部に渡す。
前記リンク制御部は、前記複数のポートに割り当てられた物理アドレスとは異なる物理アドレスが割り当てられる。前記リンク制御部は、前記無線フレームを受信したポートに割り当てられていた物理アドレスを、前記リンク制御部に割り当てられた物理アドレスに置き換えて処理を実行する。
実施形態に係るネットワークシステムの構成を示す図。 ノードに割り当てられたＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレス等を示す図。 ルーティングテーブルを示す図。 下り方向側へのデータ転送例を示す図。 上り方向側へのデータ転送例を示す図。 ノードの構成を示す図。 ＭＡＣフレーム、ＬＬＣフレームおよびＩＰパケットの構成を示す図。 ノードの処理の流れを示すシーケンス図。 複数の接続済ノードと未接続ノードとを示す図。 未接続ノードの処理を示すシーケンス図。 未接続ノードが第１フレームを送信した場合のシーケンス図。 接続済ノードが第２フレームを送信した場合のシーケンス図。 ルーティングテーブルを更新した場合のシーケンス図。 経路情報テーブルを示す図。 経路情報の一例を示す図。 物理リンクテーブルを示す図。 変形例におけるリンク制御部の処理を示すフローチャート。 情報処理部のハードウェア構成図。
以下、図面を参照しながら実施形態に係るネットワークシステム１０について説明する。実施形態に係るネットワークシステム１０は、簡易な構成で無線フレームを中継することができる。
図１は、実施形態に係るネットワークシステム１０の構成を示す図である。ネットワークシステム１０は、無線通信回線により接続された複数のノード２０（中継装置）を備える。複数のノード２０のうちの何れかのノード２０は、１または複数の端末装置２２に、無線通信回線を介して接続される。また、複数のノード２０のうちの何れかのノード２０は、外部ネットワーク２４に接続される。
ノード２０および端末装置２２のそれぞれは、無線通信機能および情報処理機能を有する。端末装置２２は、さらに、ユーザにより情報が入力されたり、ユーザに情報を出力したりする機能を有する。ノード２０および端末装置２２は、他のノード２０または端末装置２２と、所定の無線通信規格（例えば、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１）等に従って無線フレームを送受信する。無線フレームは、所定の無線通信規格に従ったデータである。ＩＥＥＥ８０２．１１では、無線フレームをＭＡＣ（Media Access Control）フレームとも呼ぶ。
複数のノード２０のそれぞれは、複数のポート３０を有する。複数のポート３０のそれぞれは、無線通信回線を介して、１または複数の他装置と無線フレームを送受信する。ここで、他装置は、例えば、他のノード２０または他の端末装置２２である。無線通信回線は、２つの装置（ノード２０または端末装置２２）の間で認証処理およびアソシエーション処理等の予め定められた手続きを実行した後において形成される。
本実施形態において、複数のノード２０は、木構造の接続関係で無線通信回線により接続される。本実施形態において、複数のノード２０および端末装置２２は、インフラストラクチャモードで動作する。
本実施形態において、１つのノード２０が有する複数のポート３０のうちの１つは、ステーションポート３２（ＳＴＡ）である。ステーションポート３２は、木構造における上流側の他のノード２０（親ノード）と無線通信回線を形成可能なポート３０である。本実施形態において、１つのノード２０が有する複数のポート３０のうちの他の１つは、アクセスポイントポート３４（ＡＰ）である。アクセスポイントポート３４は、木構造における下流側の他のノード２０（子ノード）または端末装置２２と無線通信回線を形成可能なポート３０である。
本実施形態において、木構造におけるルート位置のノード２０は、外部ネットワーク２４と接続するゲートウェイポート３６（ＧＷ）を有する。ルート位置のノード２０は、ゲートウェイポート３６を介して、インターネットまたは外部のローカルネットワーク等の外部ネットワーク２４とＩＰ（Internet Protocol）による通信が可能である。なお、ルート位置のノード２０は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３に規定された規格に従って外部ネットワーク２４と通信をしてもよい。また、ルート位置のノード２０は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）または５Ｇ等のセルラー方式による無線通信規格に従って、外部ネットワーク２４と接続してもよい。
本実施形態において、端末装置２２は、ノード２０と無線通信回線を形成可能なポート３０として、ステーションポート３２を有する。端末装置２２は、何れかノード２０が有するアクセスポイントポート３４に接続される。そして、ネットワークシステム１０に備えられる複数のノード２０のそれぞれは、２つの端末装置２２の間、または、端末装置２２とサーバ２６との間で送受信するデータを中継する中継装置として機能する。
図２は、ノード２０に割り当てられたＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレス、並びに、ノード２０が記憶するルーティングテーブル４０の一例を示す図である。
複数のノード２０および端末装置２２のそれぞれは、ＩＰアドレスが割り当てられる。ＩＰアドレスは、ネットワーク上のアドレスを示すネットワークアドレスの一つである。これにより、ネットワークシステム１０および外部ネットワーク２４は、所定のネットワークプロトコル（例えばＩＰ）に従って、パケット（ＩＰパケット）を指定されたＩＰアドレスの端末装置２２（またはサーバ２６）に転送することができる。
ノード２０および端末装置２２が有する複数のポート３０のそれぞれは、固有のＭＡＣアドレスが割り当てられる。ＭＡＣアドレスは、所定のネットワークプロトコル（例えばＩＰ）よりも下位層であるデータリンク層で装置を識別する物理アドレスである。ネットワークシステム１０は、ＭＡＣアドレスを用いて装置を識別することにより、何れかのノード２０（または端末装置２２）から送信された無線フレームを、指定されたＭＡＣアドレスのノード２０（または端末装置２２）に送信することができる。
また、複数のノード２０のそれぞれは、ポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスとは別個に、全体に対して１つのＭＡＣアドレスが割り当てられる。
データリンク層は、物理層側（下位層側）のＭＡＣ副層と、ネットワーク層側（上位層側）のＬＬＣ（Logical Link Control）副層とに分割される。複数のノード２０のそれぞれは、送受信するデータに対して、ＭＡＣ副層で規定された処理を実行する場合には、何れか選択されたポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスを用いる。
複数のノード２０のそれぞれは、送受信するデータに対して、ＬＬＣ副層で規定された処理を実行する場合には、ノード２０の全体に対して割り当てられたＭＡＣアドレスを用いる。従って、例えば、複数のノード２０のそれぞれは、受信したデータに対してＬＬＣ副層で規定された処理を実行する場合、ポート３０に割り当てられていたＭＡＣアドレスを、全体に割り当てられたＭＡＣアドレスに置き換える。
図３は、ルーティングテーブル４０の一例を示す図である。複数のノード２０のそれぞれは、例えば、図３に示すようなルーティングテーブル４０を記憶する。
ルーティングテーブル４０は、データの最終宛先となる複数の他装置のそれぞれについて、最終宛先ＩＰアドレスと、次宛先ＩＰアドレスと、送信ＭＡＣアドレス（送信物理アドレス）と、受信ＭＡＣアドレス（受信物理アドレス）とを対応付けて格納する。
最終宛先ＩＰアドレスは、データの最終宛先となる他装置のＩＰアドレスである。なお、最終宛先ＩＰアドレスは、グローバルなアドレスであってもよいし、ネットワークシステム１０内のプライベートなアドレスであってもよい。また、外部ネットワーク２４上のサーバ２６が最終宛先となる他装置である場合、最終宛先ＩＰアドレスは、サーバ２６のグローバルなＩＰアドレスであってもよいし、サーバ２６が接続されたネットワークに割り当てられたＩＰアドレスであってもよいし、外部ネットワーク２４に接続されたルート位置のノード２０のＩＰアドレスであってもよい。
次宛先ＩＰアドレスは、最終宛先となる他装置（対応する他装置）にデータを送信する場合に、無線フレームを次に受け取らせる隣接装置（ノード２０または端末装置２２）に割り当てられたＩＰアドレスである。
送信ＭＡＣアドレスは、最終宛先となる他装置（対応する他装置）にデータを送信する場合に、無線フレームを次に受け取らせる隣接装置（ノード２０または端末装置２２）と無線通信回線を介して接続されたポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスである。
受信ＭＡＣアドレスは、最終宛先となる他装置（対応する他装置）にデータを送信する場合に、無線フレームを次に受け取らせる隣接装置（ノード２０または端末装置２２）のポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスである。
このようなルーティングテーブル４０を用いることにより、ノード２０は、データリンク層よりも上位の層からＩＰパケットを受け取って、受け取ったデータを無線フレームに含めて送信する場合、または、ある一のノード２０（または端末装置２２）から受け取った無線フレームをさらに他のノード２０（または他の端末装置２２）に転送する場合に、適切な１つのポート３０を選択することができる。そして、ノード２０は、選択したポート３０から、適切な装置のポート３０へと無線フレームを送信することができる。
図４は、下り方向側へのデータ転送例を示す図である。外部ネットワーク２４上のサーバ２６から端末装置２２にデータを転送する場合、ネットワークシステム１０は、次のような処理を実行する。
サーバ２６は、ネットワークシステム１０に接続された端末装置２２（ＩＰアドレス＝Ｘ）を最終宛先とするＩＰパケットを外部ネットワーク２４に送信する。この場合、ルート位置のノード２０－Ａは、サーバ２６から送信されたＩＰパケットを、外部ネットワーク２４から取得する。
ノード２０－Ａは、最終宛先のＩＰアドレスとしてＸが記述されたＩＰパケットをゲートウェイポート３６から取得する。ノード２０－Ａは、最終宛先であるＸに対応する送信ＭＡＣアドレス（“１”）および受信ＭＡＣアドレス（“４”）を、ルーティングテーブル４０－Ａから取得する。続いて、ノード２０－Ａは、取得した送信ＭＡＣアドレス（“１”）が割り当てられたアクセスポイントポート３４を選択する。そして、ノード２０－Ａは、ＩＰパケットを格納した無線フレームを、取得した受信ＭＡＣアドレス（“４”）が割り当てられたノード２０－Ｃに送信する。
ノード２０－Ｃは、最終宛先のＩＰアドレスとしてＸが記述された無線フレームを、ＭＡＣアドレス（“４”）が割り当てられたステーションポート３２から取得する。ノード２０－Ｃは、最終宛先であるＸに対応する送信ＭＡＣアドレス（“５”）および受信ＭＡＣアドレス（“１０”）を、ルーティングテーブル４０－Ｃから取得する。続いて、ノード２０－Ｃは、取得した送信ＭＡＣアドレス（“５”）が割り当てられたアクセスポイントポート３４を選択する。そして、ノード２０－Ｃは、ＩＰパケットを格納した無線フレームを、取得した受信ＭＡＣアドレス（“１０”）が割り当てられたノード２０－Ｆに送信する。
ノード２０－Ｆは、最終宛先のＩＰアドレスとしてＸが記述された無線フレームを、ＭＡＣアドレス（“１０”）が割り当てられたステーションポート３２から取得する。ノード２０－Ｆは、最終宛先であるＸに対応する送信ＭＡＣアドレス（“１１”）および受信ＭＡＣアドレス（“１２”）を、ルーティングテーブル４０－Ｆから取得する。続いて、ノード２０－Ｆは、取得した送信ＭＡＣアドレス（“１１”）が割り当てられたアクセスポイントポート３４を選択する。そして、ノード２０－Ｆは、ＩＰパケットを格納した無線フレームを、取得した受信ＭＡＣアドレス（“１２”）が割り当てられた端末装置２２に送信する。
以上のように、ネットワークシステム１０は、外部ネットワーク２４上のサーバ２６から送信されたデータを、端末装置２２に転送することができる。
図５は、上り方向側へのデータ転送例を示す図である。端末装置２２から外部ネットワーク２４上のサーバ２６にデータを転送する場合、ネットワークシステム１０は、次のような処理を実行する。
端末装置２２は、外部ネットワーク２４に接続されたサーバ２６（ＩＰアドレス＝Ｙ）を最終宛先とするＩＰパケットを含む無線フレームを送信する。この場合、端末装置２２と無線通信回線を介して接続されたノード２０－Ｆは、端末装置２２から無線フレームを取得する。
ノード２０－Ｆは、最終宛先のＩＰアドレスとしてＹが記述されたＩＰパケットを含む無線フレームをアクセスポイントポート３４から取得する。ノード２０－Ｆは、最終宛先であるＹに対応する送信ＭＡＣアドレス（“１０”）および受信ＭＡＣアドレス（“５”）を、ルーティングテーブル４０－Ｆから取得する。続いて、ノード２０－Ｆは、取得した送信ＭＡＣアドレス（“１０”）が割り当てられたステーションポート３２を選択する。そして、ノード２０－Ｆは、ＩＰパケットを含む無線フレームを、取得した受信ＭＡＣアドレス（“５”）が割り当てられたノード２０－Ｃに送信する。
ノード２０－Ｃは、最終宛先のＩＰアドレスとしてＹが記述されたＩＰパケットを含む無線フレームをアクセスポイントポート３４から取得する。ノード２０－Ｃは、最終宛先であるＹに対応する送信ＭＡＣアドレス（“４”）および受信ＭＡＣアドレス（“１”）を、ルーティングテーブル４０－Ｃから取得する。続いて、ノード２０－Ｃは、取得した送信ＭＡＣアドレス（“４”）が割り当てられたステーションポート３２を選択する。そして、ノード２０－Ｃは、ＩＰパケットを含む無線フレームを、取得した受信ＭＡＣアドレス（“１”）が割り当てられたノード２０－Ａに送信する。
ノード２０－Ａは、最終宛先のＩＰアドレスとしてＹが記述されたＩＰパケットを含む無線フレームをアクセスポイントポート３４から取得する。ノード２０－Ａは、無線フレームからＩＰパケットを抽出する。ノード２０－Ａは、ゲートウェイポート３６から、最終宛先のＩＰアドレスがＹと記述されたＩＰパケットを外部ネットワーク２４へと出力する。そして、サーバ２６は、最終宛先のＩＰアドレスがＹと記述されたＩＰパケットを外部ネットワーク２４から取得する。
以上のように、ネットワークシステム１０は、端末装置２２から送信されたデータを、外部ネットワーク２４上のサーバ２６に転送することができる。
図６は、ノード２０の構成を示す図である。ノード２０は、アンテナ４２と、無線通信部４４と、情報処理部４６とを備える。アンテナ４２は、他装置へ電波を放射し、他装置から放射された電波を取得する。
無線通信部４４は、無線フレームを所定の無線通信方式（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１）の物理層の規定に従って変調して送信信号を生成し、生成した送信信号をアンテナ４２を介して送信する。また、無線通信部４４は、他装置から送信された受信信号をアンテナ４２を介して受信し、受信信号を所定の無線通信方式の規定に従って復調して無線フレームを生成する。
さらに、無線通信部４４は、複数のＭＡＣ処理部５２を有する。複数のＭＡＣ処理部５２のそれぞれは、異なるＭＡＣアドレスが割り当てられる。複数のＭＡＣ処理部５２のそれぞれは、割り当てられたＭＡＣアドレスを用いて、データリンク層を２層に分割した場合における物理層側の副層（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されたＭＡＣ副層）に従ったデータ処理を実行する。
受信時においては、無線通信部４４は、複数のＭＡＣ処理部５２のうち、受信した無線フレームに含まれる受信ＭＡＣアドレスが割り当てられた１つのＭＡＣ処理部５２が動作する。送信時においては、無線通信部４４は、複数のＭＡＣ処理部５２のうち、情報処理部４６により選択された１つのＭＡＣ処理部５２が動作する。
このような複数のＭＡＣ処理部５２のそれぞれは、無線通信部４４における物理層における処理回路と協働して動作して、無線通信部４４におけるポート３０として機能する。すなわち、無線通信部４４は、複数のＭＡＣ処理部５２を有することにより、それぞれにＭＡＣアドレスが割り当てられた複数のポート３０として機能することができる。そして、複数のポート３０のそれぞれは、それぞれが無線通信回線を介して他装置（例えば、他のノード２０または端末装置２２）と無線フレームを送受信することができる。
なお、本実施形態において、複数のＭＡＣ処理部５２は、無線通信部４４が有する構成となっている。しかし、複数のＭＡＣ処理部５２は、情報処理部４６が有する構成であってもよい。
情報処理部４６は、テーブル記憶部５４と、リンク制御部５６と、ルーティング処理部５８とを有する。テーブル記憶部５４は、ルーティングテーブル４０を記憶する。
リンク制御部５６は、無線通信部４４が有する複数のポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスとは異なるＭＡＣアドレスが割り当てられる。リンク制御部５６に割り当てられたＭＡＣアドレスは、データリンク層でのノード２０のアドレスである。
また、リンク制御部５６は、ＩＰアドレスが割り当てられている。リンク制御部５６に割り当てられたＩＰアドレスは、ネットワーク層でのノード２０のアドレスである。
リンク制御部５６は、ＬＬＣ処理部６０を含む。ＬＬＣ処理部６０は、リンク制御部５６に割り当てられたＭＡＣアドレスを用いて、データリンク層を２層に分割した場合におけるネットワーク層側の副層（例えば、ＩＥＥＥ８０２．２に規定されたＬＬＣ副層）に従った処理を実行する。
ルーティング処理部５８は、ネットワーク層でのノード２０のアドレスであるＩＰアドレスを用いて、ネットワーク層（例えば、ＩＰ）の規定に従った処理を実行する。
図７は、ＭＡＣフレーム、ＬＬＣフレームおよびＩＰパケットの構成を示す図である。
図７の（Ａ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に従ったＭＡＣフレームを示す。ＭＡＣフレームは、無線フレームの一例である。なお、図７の（Ａ）は、ＭＡＣフレームのうちの、装置間でデータを転送するためのデータフレームを示す。ＭＡＣフレームには、データフレームの他に、装置間のアクセス制御に用いられる制御フレーム、および、管理情報を転送するための管理フレーム等もある。
ＭＡＣフレームは、ＭＡＣヘッダーと、フレームボディーと、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）とを含む。ＭＡＣヘッダーは、例えば、送信ＭＡＣアドレス（ＴＡ）および受信ＭＡＣアドレス（ＲＡ）を少なくとも含む。送信ＭＡＣアドレスは、そのＭＡＣフレームを送信する装置に割り当てられたＭＡＣアドレスである。受信ＭＡＣアドレスは、そのＭＡＣアドレスを受信する装置に割り当てられたＭＡＣアドレスである。
ＭＡＣヘッダーは、さらに、ＭＡＣフレームの種別、そのＭＡＣフレームを最初に生成した装置のＭＡＣアドレス、そのＭＡＣフレームの最終宛先の装置のＭＡＣアドレス等を含んでもよい。また、ＭＡＣフレームがブロードキャストされる場合には、ＭＡＣヘッダーは、ブロードキャストアドレスを含む。また、ＭＡＣフレームがマルチキャストされる場合には、ＭＡＣヘッダーは、マルチキャストアドレスを含む。また、ＭＡＣヘッダーは、送信期間、リトライ送信したＭＡＣフレームであるか否か、および、上り方向または下り方向の何れの転送されるのかを識別する情報等を含んでもよい。
フレームボディーは、実体データを含む。データフレームのフレームボディーは、ＭＳＤＵ（ＭＡＣサービスデータユニット）と呼ばれ、図７の（Ｂ）に示すＬＬＣフレームを含む。管理フレームのフレームボディーは、ＭＡＣ管理プロトコルデータユニットと呼ばれる管理情報を含む。なお、制御フレームは、フレームボディーを含まない。ＦＣＳは、ＭＡＣフレームの誤り検出のためのコードである。
図７の（Ｂ）は、ＩＥＥＥ８０２．２の規格に従ったＬＬＣフレームを示す。ＬＬＣフレームは、リンク制御フレームの一例である。ＬＬＣフレームは、ＬＬＣヘッダーと、ＳＮＡＰ（Sub-Network Access Protocol）と、データと、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）とを含む。
ＬＬＣヘッダーは、ＤＳＡＰ（Destination Service Access Point）およびＳＳＡＰ（Source Service Access Point）を少なくとも含む。ＤＳＡＰおよびＳＳＡＰは、宛先および送信元のサービスを表すためのフィールドである。ＤＳＡＰおよびＳＳＡＰは、ＬＬＣ副層の上位のプロトコルが複数動作する場合、サービスを区別するために利用される。なお、ＤＳＡＰおよびＳＳＡＰのフィールドサイズが小さい場合、ＳＮＡＰがＤＳＡＰおよびＳＳＡＰの拡張フィールドとして利用される。例えば、ＬＬＣ副層の上位の層でＴＣＰ／ＩＰが適用される場合、ＳＮＡＰが、ＤＳＡＰおよびＳＳＡＰの拡張フィールドとして使用される。
なお、ＩＰパケットに経路に関する情報が含まれる場合には、ノード２０は、次のような処理をする。まず、ノード２０のポート３０は、ＭＳＤＵを取得する。続いて、リンク制御部５６は、ＤＳＡＰを確認し、ＬＬＣ副層に上げるＬＬＣフレームか否かを判断する。リンク制御部５６は、ＬＬＣ副層に上げないＬＬＣフレームに関しては、さらに、ＳＳＡＰとフレームタイプ情報等のＤＳＡＰ以外のＬＬＣヘッダーのフィールド部分とに基づき、経路に関する情報を含むＩＰパケットであるか否かを確認する。リンク制御部５６は、ＩＰヘッダーに経路に関する情報を含むＩＰパケットである場合には、ＬＬＣフレームからデータ部分を取り出し、ルーティング処理部５８へ転送する。また、ノード２０は、このような方法に限らず、他の方法で、ＩＰパケットに経路に関する情報が含まれるかどうかを判断してもよい。例えば、無線通信回線としてＩＥＥＥ８０２．１１を利用する場合、ノード２０は、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１－２０１６のＡｎｎｅｘ．Ｍに示されるようなＩＥＥＥ８０２．１１ ｔｏ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＥＥＥ８０２．３ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎの情報、並びに、仕組みを利用して、経路に関する情報が含まれたＩＰパケット形式であることを認識し、ルーティング処理部５８に転送するかＭＡＣ副層／ＬＬＣ副層で処理するかを決めてもよい。
ＳＮＡＰは、情報の転送形式、組織コードおよびイーサーネットのタイプ等を含む。データは、図７の（Ｃ）に示すＩＰパケットを含む。ＣＲＣは、ＬＬＣフレームの誤り検出のためのコードである。
図７の（Ｃ）は、ＩＰに従ったＩＰパケットを示す。ＩＰパケットは、パケットの一例である。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダーと、ペイロードとを含む。
ＩＰヘッダーは、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを少なくとも含む。送信元ＩＰアドレスは、ＩＰパケットの送信元の装置のＩＰアドレスである。宛先ＩＰアドレスは、ＩＰパケットの最終宛先となる装置のＩＰアドレスである。ペイロードは、ＩＰバケットが伝送するデータの実体を含む。例えば、ペイロードは、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）またはＵＤＰ（User Datagram Protocol）等のトランスポート層で規定されたデータを含む。
図８は、ノード２０の処理の流れを示すシーケンス図である。ノード２０は、他装置とＭＡＣフレームを送受信する場合、図８に示す流れで処理を実行する。
まず、Ｓ１１において、無線通信部４４は、他装置から自身宛のＭＡＣフレームを受信する。より具体的には、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれている受信ＭＡＣアドレスが複数のポート３０のうちの何れかのポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスと一致する場合に、ＭＡＣフレームを受信する。また、無線通信部４４は、受信ＭＡＣアドレスとして、ブロードキャストアドレスまたはマルチキャストアドレスが含まれているＭＡＣフレームも受信する。
続いて、Ｓ１２において、無線通信部４４に含まれる受信ＭＡＣアドレスが割り当てられたＭＡＣ処理部５２は、受信したＭＡＣフレームに対して、ＭＡＣ副層の規定に従った処理を実行する。
続いて、Ｓ１３において、無線通信部４４は、ＭＡＣフレームに含まれるＬＬＣフレームを抽出し、抽出したＬＬＣフレームをリンク制御部５６に渡す。なお、無線通信部４４は、ＭＡＣ副層で処理が完結するＭＡＣフレームを受信する場合がある。この場合、無線通信部４４は、ＬＬＣフレームをリンク制御部５６に渡さず、処理をＳ２３に進める。
Ｓ１４において、リンク制御部５６は、無線通信部４４から受け取ったＬＬＣフレームを、他装置に転送するか、取得したＬＬＣフレームを自身で処理をするか、を判断する。例えば、リンク制御部５６は、取得したＬＬＣフレームのＬＬＣヘッダーのＤＳＡＰに、ＬＬＣ副層より上位の層におけるプロトコル番号（サービスタイプ）が記述されている場合、取得したＬＬＣフレームを他装置に転送すると判断する。また、リンク制御部５６は、ＤＳＡＰに、ＬＬＣ副層以下の層におけるサービスタイプが記述されている場合、取得したＬＬＣフレームを自身で処理をすると判断する。なお、リンク制御部５６は、ＤＳＡＰに代えて、ＩＰパケットに含まれるＩＰヘッダーを参照して、このような判断をしてもよい。
リンク制御部５６は、ＬＬＣフレームを他装置に転送すると判断した場合、処理をＳ２１に進める。これにより、リンク制御部５６は、無線通信部４４から取得したＬＬＣフレームの最終宛先が他装置である場合、ＩＰパケットをルーティング処理部５８に渡さずに、ＬＬＣフレームを無線通信部４４に渡すことができる。
リンク制御部５６は、ＬＬＣフレームを自身で処理をすると判断した場合には、処理をＳ１５に進める。Ｓ１５において、リンク制御部５６は、無線通信部４４から取得したＬＬＣフレームについて、ＭＡＣフレームを受信したポート３０に割り当てられていたＭＡＣアドレスを、ノード２０の全体に割り当てられているＭＡＣアドレスに置き換える。続いて、Ｓ１６において、リンク制御部５６に含まれるＬＬＣ処理部６０は、取得したＬＬＣフレームに対して、ＬＬＣ副層の規定に従った処理を実行する。これにより、リンク制御部５６は、ノード２０の全体に割り当てられたＭＡＣアドレスを用いて、ＬＬＣ副層に対するデータ処理をすることができる。
続いて、Ｓ１７において、リンク制御部５６に含まれるＬＬＣ処理部６０は、ＬＬＣフレームに含まれるＩＰパケットを抽出し、抽出したＩＰパケットをルーティング処理部５８に渡す。これにより、受信時において、リンク制御部５６は、無線通信部４４から取得したＬＬＣフレームを自身で処理をする場合、無線通信部４４から受け取ったＬＬＣフレームに含まれるＩＰパケットをルーティング処理部５８に渡すことができる。
続いて、Ｓ１８において、ルーティング処理部５８は、取得したＩＰパケットに対する処理を実行する。さらに、Ｓ１８において、ルーティング処理部５８は、他装置へＩＰパケットを送信する場合、例えば経路構築に必要な制御情報を他ノードへ転送する必要がある場合、ＩＰパケットを生成する。続いて、Ｓ１９において、ルーティング処理部５８は、生成したＩＰパケットをリンク制御部５６に渡す。
続いて、Ｓ２０において、リンク制御部５６は、取得したＩＰパケットを含むＬＬＣフレームを生成する。すなわち、リンク制御部５６は、ＭＡＣフレームに含めるＬＬＣフレームを生成する。リンク制御部５６は、Ｓ２０に続いて、処理をＳ２１に進める。
Ｓ２１において、リンク制御部５６は、無線通信部４４に含まれる複数のポート３０のうち、ＭＡＣフレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポート３０を選択する。
具体的には、リンク制御部５６は、ＭＡＣフレームの最終宛先となる他装置のＩＰアドレスを取得する。例えば、リンク制御部５６は、ルーティング処理部５８により生成されたＩＰパケットを送信する場合には、ルーティング処理部５８により生成されたＩＰパケットのＩＰヘッダーから、ＭＡＣフレームの最終宛先となる他装置のＩＰアドレスを取得する。例えば、リンク制御部５６は、無線通信部４４から受け取ったＬＬＣフレームに含まれるＩＰパケットのＩＰヘッダーから、ＭＡＣフレームの最終宛先となる他装置のＩＰアドレスを取得する。
さらに、リンク制御部５６は、ルーティングテーブル４０から、ＭＡＣフレームの最終宛先となる他装置のＩＰアドレスに対応付けられた、送信ＭＡＣアドレスおよび受信ＭＡＣアドレスを取得する。そして、リンク制御部５６は、取得した送信ＭＡＣアドレスに対応するポート３０を選択する。
続いて、Ｓ２２において、リンク制御部５６は、生成したＬＬＣフレーム、取得した送信ＭＡＣアドレス、取得した受信ＭＡＣアドレス、および、選択したポート３０を特定するための情報を、無線通信部４４に渡す。
続いて、Ｓ２３において、無線通信部４４は、取得したＬＬＣフレームを含むＭＡＣフレームを生成する。具体的には、無線通信部４４における選択されたポート３０に対応するＭＡＣ処理部５２がＭＡＣフレームを生成する。無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに、取得した送信ＭＡＣアドレスおよび受信ＭＡＣアドレスを含める。
なお、ＬＬＣ副層での処理をせずにＭＡＣ副層で処理が完結するＭＡＣフレームを受信した場合には、無線通信部４４に含まれる受信ＭＡＣアドレスが割り当てられたＭＡＣ処理部５２は、Ｓ１２での処理の結果に基づき、新たにＭＡＣフレームを生成する。
続いて、Ｓ２４において、無線通信部４４は、生成したＭＡＣフレームを、リンク制御部５６により選択されたポート３０から、リンク制御部５６により取得された受信ＭＡＣアドレスが割り当てられた他装置へと送信する。なお、無線通信部４４は、ＬＬＣ副層での処理をせずにＭＡＣ副層で処理が完結するＭＡＣフレームを受信した場合には、Ｓ１１でＭＡＣフレームを受信したポート３０から、生成したＭＡＣフレームを送信する。
以上のように、本実施形態に係るノード２０は、無線通信部４４がそれぞれにＭＡＣアドレスが割り当てられた複数のポート３０を有する。そして、ノード２０は、送信時において、複数のポート３０のうち、無線フレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポート３０を選択し、選択したポート３０から無線フレームを送信する。これにより、本実施形態に係るノード２０によれば、データ転送のための構成を小さくすることができる。
（新たなノード２０を接続する処理）
図９は、ネットワークに接続された複数の接続済ノード７２と、ネットワークに接続されていない未接続ノード７４とを示す図である。
ネットワークシステム１０は、ノード２０として動作可能な装置を、新規に接続することができる。新規なノード２０は、ネットワークに接続済みである何れかのノード２０との間で無線通信回線を介して接続される。以下、ネットワークシステム１０に新たなノード２０を接続する処理について説明する。
なお、ネットワークに接続済みであるノード２０を、接続済ノード７２と呼び、ネットワークに接続されていないノード２０を、未接続ノード７４と呼ぶ。また、以下の例において、ネットワークシステム１０は、ＲＰＬ（IPv6 Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks）というプロトコルに従って通信経路を構築する。なお、ネットワークシステム１０は、ＲＰＬに限らず他のプロトコルに従って通信経路を構築してもよい。
図１０は、未接続ノード７４をネットワークに接続する場合の、未接続ノード７４の処理を示すシーケンス図である。複数のノード２０の何れにも接続されていない場合、未接続ノード７４は、図１０のＳ４１からＳ４５の処理を実行する。
まず、Ｓ４１において、未接続ノード７４のルーティング処理部５８は、ネットワークに接続された接続済ノード７２と接続するための探索情報を生成する。そして、ルーティング処理部５８は、生成した探索情報をリンク制御部５６に渡す。
例えば、ルーティング処理部５８は、ＩＰパケットであるＤＩＳ（DADAG Information Solicitation）パケットを探索情報として生成する。この場合において、ルーティング処理部５８は、ＤＩＳパケットの送信元ＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスに設定し、ＤＩＳパケットの宛先ＩＰアドレスをマルチキャストに設定する。
続いて、Ｓ４２において、未接続ノード７４のリンク制御部５６は、複数のポート３０のうち１つのステーションポート３２を選択する。そして、リンク制御部５６は、探索情報（例えば、ＤＩＳパケット）を無線通信部４４に渡す。
続いて、Ｓ４３において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、探索情報を含んだ第１フレームを生成する。第１フレームは、無線通信回線が形成されていなくても他のノード２０に無線送信可能なＭＡＣフレームである。例えば、無線通信部４４は、ＤＩＳパケットを含むプローブリクエストフレームを生成する。この場合において、無線通信部４４は、プローブリクエストフレームにおける拡張領域にＤＩＳパケットを含める。また、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれる送信ＭＡＣアドレスを、リンク制御部５６により選択されたステーションポート３２に割り当てられたＭＡＣアドレスとする。また、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれる受信ＭＡＣアドレスをマルチキャストアドレスとする。
続いて、Ｓ４４において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、探索情報（ＤＩＳパケット）を含む第１フレーム（プローブリクエストフレーム）をステーションポート３２から１または複数の接続済ノード７２にマルチキャスト送信する。なお、無線通信部４４は、プローブリクエストフレームに代えて、アソシエーションが形成されていなくても送信可能な他の種類のＭＡＣフレームにＤＩＳパケットを含めて送信してもよい。
そして、Ｓ４５において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、予め設定した待機時間が経過したことを知らせるタイマを起動させる。待機時間は、送信した第１フレーム（プローブリクエストフレーム）に対する応答（後述する第２フレーム（プローブレスポンスフレーム））の受信を待機する時間である。
図１１は、未接続ノード７４が第１フレームを送信した場合の、接続済ノード７２および未接続ノード７４の処理を示すシーケンス図である。複数のノード２０の何れかに接続されている場合であって、複数のノード２０の何れにも接続されていない未接続ノード７４から、第１フレームが送信された場合、接続済ノード７２は、図１１のＳ５１からＳ５６の処理を実行する。
まず、Ｓ５１において、接続済ノード７２の無線通信部４４は、アクセスポイントポート３４により第１フレームを受信する。そして、無線通信部４４は、第１フレームに含まれる探索情報をリンク制御部５６に渡す。例えば、無線通信部４４は、アクセスポイントポート３４によりプローブリクエストフレームを受信し、受信したプローブリクエストフレームに含まれるＤＩＳパケットをリンク制御部５６に渡す。
続いて、Ｓ５２において、接続済ノード７２のリンク制御部５６は、取得した探索情報（ＤＩＳパケット）をルーティング処理部５８に渡す。
続いて、Ｓ５３において、接続済ノード７２のルーティング処理部５８は、取得した探索情報に基づき、探索情報を送信した未接続ノード７４と接続するための応答情報を生成する。例えば、ルーティング処理部５８は、ＤＩＳパケットの応答としてＤＩＯ（DODAG Information Object）パケットを生成する。ここで、ルーティング処理部５８は、ＤＩＯパケットの送信元ＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスに設定し、ＤＩＯパケットの宛先ＩＰアドレスを、ＤＩＳパケットを送信した未接続ノード７４のＩＰアドレスに設定する。
さらに、ルーティング処理部５８は、応答情報にオブジェクト情報を含める。オブジェクト情報は、未接続ノード７４が接続済ノード７２を評価するための情報である。例えば、オブジェクト情報は、ルート位置のノード２０から接続済ノード７２までの距離を表す情報であってよい。例えば、オブジェクト情報は、ＲＰＬにおけるランク値であってもよい。ランク値は、ルート位置のノード２０からのホップ数を表す。
そして、ルーティング処理部５８は、生成した応答情報をリンク制御部５６に渡す。例えば、ルーティング処理部５８は、生成したＤＩＯパケットをリンク制御部５６に渡す。
続いて、Ｓ５４において、接続済ノード７２のリンク制御部５６は、複数のポート３０のうち１つのアクセスポイントポート３４を選択する。この場合、リンク制御部５６は、第１フレーム（プローブリクエストフレーム）を受信したアクセスポイントポート３４を選択する。そして、リンク制御部５６は、応答情報（ＤＩＯパケット）を無線通信部４４に渡す。
続いて、Ｓ５５において、接続済ノード７２の無線通信部４４は、応答情報を含んだ第２フレームを生成する。第２フレームは、無線通信回線が形成されていなくても他のノード２０に無線送信可能なＭＡＣフレームである。例えば、無線通信部４４は、ＤＩＯパケットを含むプローブレスポンスフレームを生成する。この場合、無線通信部４４は、プローブレスポンスフレームにおける拡張領域にＤＩＯパケットを含める。また、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれる送信ＭＡＣアドレスを、リンク制御部５６により選択されたアクセスポイントポート３４に割り当てられたＭＡＣアドレスとする。また、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれる受信ＭＡＣアドレスを、探索情報（ＤＩＳパケット）を送信した未接続ノード７４のステーションポート３２のＭＡＣアドレスとする。
続いて、Ｓ５６において、接続済ノード７２の無線通信部４４は、応答情報（ＤＩＯパケット）を含む第２フレーム（プローブレスポンスフレーム）をアクセスポイントポート３４から、未接続ノード７４のステーションポート３２にユニキャスト送信する。なお、無線通信部４４は、プローブレスポンスフレームに代えて、アソシエーションが形成されていなくても送信可能な他の種類のＭＡＣフレームにＤＩＯパケットを含めて送信してもよい。
第１フレーム（プローブリクエストフレーム）をマルチキャスト送信したことに応じて、１または複数の接続済ノード７２から１または複数の第２フレーム（プローブレスポンスフレーム）がユニキャスト送信された場合、未接続ノード７４は、図１１のＳ５７～Ｓ５８および図１２のＳ６１～Ｓ６９の処理を実行する。
Ｓ５７において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、ステーションポート３２により第２フレーム（プローブレスポンスフレーム）を受信する。そして、無線通信部４４は、第２フレームに含まれる応答情報（ＤＩＯパケット）をリンク制御部５６に渡す。
続いて、Ｓ５８において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、応答情報（ＤＩＯパケット）を送信した接続済ノード７２との間で、アソシエーションをするための接続処理を禁止する。例えば無線通信部４４は、プローブリクエストフレームを送信した後、プローブレスポンスフレームを受信した場合、自動的にアソシエーションをするための接続処理を開始してしまう。従って、本実施形態においては、無線通信部４４は、このような接続処理を禁止する。例えば、無線通信部４４は、ビーコンの送信を停止することにより、アソシエーションをするための外部からの接続処理を禁止してもよい。さらには、ＭＡＣ処理部５２は、ＤＩＯパケットが含まれるプローブレスポンスフレームの受信を契機として、アソシエーションリクエストの処理を内部的に保留するようにしてもよい。
図１２は、接続済ノード７２が第２フレームを送信した場合の、接続済ノード７２および未接続ノード７４の処理を示すシーケンス図である。
Ｓ６１において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、Ｓ４５でタイマを起動してから待機時間が経過したか否かを判断する。すなわち、無線通信部４４は、第２フレーム（プローブレスポンスフレーム）の受信を待機する時間が経過したか否かを判断する。無線通信部４４は、待機時間が経過するまで、１また複数の第２フレームを受信する。そして、無線通信部４４は、第２フレームを受信する毎に、応答情報（ＤＩＯパケット）をリンク制御部５６に渡す。無線通信部４４は、待機時間が経過するまでの間に受信したプローブレスポンスフレームを基に、Ｓ６２の処理を進める。
Ｓ６２において、未接続ノード７４のリンク制御部５６は、１または複数の第２フレームに含まれていた１または複数の応答情報（ＤＩＯパケット）のそれぞれについて、第２フレームのＭＡＣヘッダーに含まれていた送信ＭＡＣアドレス、および、応答情報（ＤＩＯパケット）に含まれていた送信元ＩＰアドレスの組を記憶する。
続いて、Ｓ６３において、未接続ノード７４のリンク制御部５６は、取得した１または複数の応答情報（ＤＩＯパケット）をルーティング処理部５８に渡す。
続いて、Ｓ６４において、未接続ノード７４のルーティング処理部５８は、取得した１または複数の応答情報（ＤＩＯパケット）に基づき、第２フレームを送信した１または複数の接続済ノード７２のうち、何れか１つの接続済ノード７２を親ノードとして選択する。そして、ルーティング処理部５８は、親ノードとして選択した接続済ノード７２のＩＰアドレスをリンク制御部５６に渡す。
例えば、ルーティング処理部５８は、ＤＩＯパケットに含まれるオブジェクト情報を予め定められたオブジェクト関数で評価することにより、親ノードとして最適な１つの接続済ノード７２を選択する。例えば、ルーティング処理部５８は、１または複数の応答情報に含まれる情報に基づき、第２フレームを送信した１または複数の接続済ノード７２のうち、ランク値（木構造におけるルート位置のノード２０からのホップ数）が最も小さい接続済ノード７２を、親ノードとして選択する。これに代えて、ルーティング処理部５８は、第２フレームを送信した１または複数の接続済ノード７２のうち、最も強い電波強度の信号を受信できる１つの接続済ノード７２を親ノードとして選択してもよい。また、ルーティング処理部５８は、第２フレームを送信した１または複数の接続済ノード７２のうち、閾値以上の電波強度の信号を受信できるランク値が最も小さい接続済ノード７２を、親ノードとして選択してもよい。
続いて、Ｓ６５において、未接続ノード７４のリンク制御部５６は、取得した親ノードのＩＰアドレスに基づき、Ｓ６２で記憶した送信ＭＡＣアドレスおよび送信元ＩＰアドレスの組の中から、親ノードとして選択された１つの接続済ノード７２に対応する組を取得する。そして、リンク制御部５６は、取得した組に含まれる送信ＭＡＣアドレスを、親ノードとして選択した接続済ノード７２のアクセスポイントポート３４のＭＡＣアドレスとして取得する。
続いて、Ｓ６６において、未接続ノード７４のリンク制御部５６は、複数のポート３０のうち、親ノードとして選択した接続済ノード７２から第２フレームを受信したステーションポート３２を選択する。そして、リンク制御部５６は、選択したステーションポート３２のＭＡＣアドレスを無線通信部４４に通知する。
続いて、Ｓ６７において、未接続ノード７４の無線通信部４４は、選択したステーションポート３２と、親ノードとして選択した接続済ノード７２のアクセスポイントポート３４との間での、アソシエーションをするための接続処理を許可する。無線通信部４４は、例えば、ビーコンの送信を再開する。
続いて、Ｓ６８において、未接続ノード７４の無線通信部４４のステーションポート３２は、親ノードとして選択した接続済ノード７２のアクセスポイントポート３４との間での、アソシエーションするための接続処理を実行する。例えば、無線通信部４４のステーションポート３２は、親ノードのアクセスポイントポート３４との間で、認証処理およびアソシエーション処理を実行する。これにより、親ノードが選択された場合、未接続ノード７４の無線通信部４４は、親ノードとの間で無線通信回線を形成することができる。
続いて、Ｓ６９において、接続済ノード７２（親ノード）との間で新たに無線通信回線を形成した子ノード（元の未接続ノード７４）は、ルーティングテーブル４０を生成し、生成したルーティングテーブル４０をテーブル記憶部５４に記憶させる。例えば、子ノード（元の未接続ノード７４）は、親ノードのテーブル記憶部５４に記憶されたルーティングテーブル４０に格納された情報を取得し、取得した情報に基づき新たにルーティングテーブル４０を生成する。
さらに、Ｓ７０において、子ノードとの間で新たに無線通信回線を形成した親ノード（元の接続済ノード７２）は、テーブル記憶部５４に記憶されたルーティングテーブル４０を更新する。例えば、親ノード（元の接続済ノード７２）は、新たに無線通信回線を形成した子ノードを最終宛先とする情報（最終宛先ＩＰアドレス、次宛先ＩＰアドレス、送信ＭＡＣアドレスおよび受信ＭＡＣアドレス）をルーティングテーブル４０に追加する。
なお、このようにルーティングテーブル４０を生成および更新するために、接続済ノード７２（親ノード）および未接続ノード７４（子ノード）は、通知情報を生成してもよい。そして、接続済ノード７２（親ノード）および未接続ノード７４（子ノード）は、生成した通知情報を、所定の無線フレームに含めて相互に送信してもよい。例えば、接続済ノード７２（親ノード）および未接続ノード７４（子ノード）は、通知情報として、ＩＰパケットであるＤＡＯ（Destination Advertisement Object）パケットを生成してもよい。また、接続済ノード７２（親ノード）および未接続ノード７４（子ノード）は、生成したＤＡＯパケットをアソシエーションフレームの拡張領域に含めて相互に送信してもよい。
図１３は、下流側のノード２０がルーティングテーブル４０を更新した場合の、下流側のノード２０および上流側のノード２０の処理のシーケンス図である。
例えば、図１０から図１２に示す処理が実行された結果、新たに子ノードとの間で無線通信回線が形成されたとする。この場合、Ｓ８１において、下流側のノード２０は、ルーティングテーブル４０に、新たに追加された子ノードへデータを転送するための情報（最終宛先ＩＰアドレス、次宛先ＩＰアドレス、送信ＭＡＣアドレスおよび受信ＭＡＣアドレス）を追加する。ここで、最終宛先ＩＰアドレスとは、ゲートウェイポート３６を含むノード２０－ＡのＩＰアドレスを示すものでよい。
続いて、Ｓ８２において、下流側のノード２０のルーティング処理部５８は、ルーティングテーブル４０に更新内容を示す情報（新たに追加された子ノードへデータを転送するための情報）を含む通知情報を生成する。そして、ルーティング処理部５８は、生成した通知情報をリンク制御部５６に渡す。例えば、ルーティング処理部５８は、ＤＡＯパケットを通知情報として生成する。この場合において、ルーティング処理部５８は、ＤＡＯパケットの送信元ＩＰアドレスを自身のＩＰアドレスに設定し、ＤＡＯパケットの宛先ＩＰアドレスを親ノードのＩＰアドレスに設定する。
続いて、Ｓ８３において、下流側のノード２０のリンク制御部５６は、複数のポート３０のうちの１つのステーションポート３２を選択する。そして、リンク制御部５６は、通知情報（ＤＡＯパケット）を無線通信部４４に渡す。
続いて、Ｓ８４において、下流側のノード２０の無線通信部４４は、通知情報を含んだＭＡＣフレームを生成する。この場合、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれる送信ＭＡＣアドレスを、リンク制御部５６により選択されたステーションポート３２に割り当てられたＭＡＣアドレスとする。また、無線通信部４４は、ＭＡＣヘッダーに含まれる受信ＭＡＣアドレスを親ノードのアクセスポイントポート３４に割り当てられたＭＡＣアドレスとする。
続いて、Ｓ８５において、下流側のノード２０の無線通信部４４は、通知情報を含むＭＡＣフレームをステーションポート３２から親ノードにユニキャスト送信する。
続いて、Ｓ８６において、上流側のノード２０（親ノード）の無線通信部４４は、アクセスポイントポート３４により通知情報を含むＭＡＣフレームを受信する。そして、無線通信部４４は、ＭＡＣフレームに含まれる通知情報をリンク制御部５６に渡す。例えば、無線通信部４４は、アクセスポイントポート３４によりＭＡＣフレームを受信し、受信したＭＡＣフレームに含まれるＤＡＯパケットをリンク制御部５６に渡す。
続いて、Ｓ８７において、上流側のノード２０のリンク制御部５６は、取得した通知情報（ＤＡＯパケット）をルーティング処理部５８に渡す。
続いて、Ｓ８８において、上流側のノード２０のルーティング処理部５８は、取得した通知情報に基づき、ルーティングテーブル４０を更新する。上流側のノード２０のルーティング処理部５８は、通知情報に含まれる、下流側にデータを転送するために更新した情報に基づき、ルーティングテーブル４０を更新する。
上流側のノード２０は、さらに親ノードが存在する場合には、ルーティングテーブル４０を更新したことに応じて、Ｓ８２からの処理を実行する。すなわち、上流側のノード２０は、ルーティングテーブル４０に更新内容を示す情報を含む新たなＤＡＯパケットを生成して、親ノードに送信する。
以上のように、本実施形態に係るネットワークシステム１０は、複数のノード２０が接続されたネットワークに新たに未接続のノード２０を容易に接続することができる。本実施形態に係るネットワークシステム１０は、下流側の接続関係が更新された場合、下流側にデータを転送するために更新した情報を含む通知情報を上流側のノード２０へと送信する。これにより、本実施形態に係るネットワークシステム１０によれば、コントローラ機能を有する中継局等が電波状況およびトラフィック状況等を収集しなくてよいので、ノード２０の処理負担が小さくなり、且つ、高速な経路の切り換えをすることができる。
（変形例）
つぎに、本実施形態の変形例に係るネットワークシステム１０について説明する。
図１４は、変形例において、ルート位置のノード２０が記憶する複数の経路情報を格納した経路情報テーブルの一例を示す図である。
変形例において、複数のノード２０は、木構造の接続関係で無線通信により接続されている。ルート位置のノード２０は、図１４に示すような経路情報テーブルを記憶する。経路情報テーブルは、下り方向の最終宛先となる装置毎に、経路情報を格納する。
ルート位置のノード２０は、下り方向に無線フレームを送信する場合、ＩＰパケットの最終宛先となる装置のＩＰアドレスを取得する。続いて、ルート位置のノード２０は、取得した最終宛先となる装置のＩＰアドレスに対応する経路情報を、経路情報テーブルから取得する。そして、ルート位置のノード２０は、取得した経路情報を無線フレームに格納し、経路情報を含む無線フレームを下流側のノード２０に送信する。
図１５は、経路情報の一例を示す図である。より詳しくは、ＩＰアドレスがＡであるルート位置のノード２０からＩＰアドレスがＸである端末装置２２に、ＩＰアドレスがＣのノード２０とＩＰアドレスがＦのノード２０を経由して無線フレームを転送する場合の経路情報を示す。
経路情報は、ルート位置のノード２０から最終宛先の端末装置２２までの間の経路上の複数のノード２０のそれぞれについて、次宛先となる下流側装置のＩＰアドレスを示す。
例えば、図１５の例では、経路情報は、ルート位置のノード２０のＩＰアドレス（ソースＩＰアドレス＿１）と、ルート位置の下流側に隣接する２番目のノード２０のＩＰアドレス（宛先ＩＰアドレス＿１）との組を含む。また、経路情報は、２番目のノード２０のＩＰアドレス（ソースＩＰアドレス＿２）と、２番目のノード２０の下流側に隣接する３番目のノード２０のＩＰアドレス（宛先ＩＰアドレス＿２）との組を含む。さらに、経路情報は、３番目のノード２０のＩＰアドレス（ソースＩＰアドレス＿３）と、３番目のノード２０の下流側に隣接する端末装置２２のＩＰアドレス（宛先ＩＰアドレス＿３）との組を含む。
本発明の別の実施形態では、ルート位置のノード２０から最終宛先の端末装置２２へＩＰパケットを送信する場合、ルート位置のノード２０から端末装置２２までの経路となるそれぞれのノード２０のＩＰアドレスをＩＰヘッダーに含めてＩＰパケットを生成する。この場合、経路上で中継するノード２０のルーティング処理部５８では、ＩＰヘッダーの情報を参照して次の中継先のノード２０を決める。すなわち、経路情報を含む無線フレームを受信したノード２０は、経路情報を参照することにより、次宛先となる下流側装置のＩＰアドレスを取得することができる。このように、経路の途中のそれぞれのノード２０は、ルーティングテーブル４０を持つ必要がなく、さらに小型化が可能である。
図１６は、変形例において、ノード２０が記憶する物理リンクテーブルを示す図である。変形例において、それぞれのノード２０は、例えば、図１６に示すような物理リンクテーブルを記憶する。この物理リンクテーブルは、ノード２０が宛先ＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスを知りたい時に必要に応じてＡＲＰパケットをマルチキャスト送信することにより生成できる。
物理リンクテーブルは、下流側に隣接する１または複数の下流側装置（ノード２０または端末装置２２）のそれぞれについて、次宛先ＩＰアドレスと、送信ＭＡＣアドレスと、受信ＭＡＣアドレスとを対応付けて格納する。
次宛先ＩＰアドレスは、下流側装置に割り当てられたＩＰアドレスである。送信ＭＡＣアドレスは、下流側装置と無線通信回線を介して接続されたポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスである。受信ＭＡＣアドレスは、下流側装置のポート３０に割り当てられたＭＡＣアドレスである。
このような物理リンクテーブルを用いることにより、ノード２０は、上流側のノード２０から受け取った無線フレームを下流側装置に転送する場合に、適切な１つのポート３０を選択することができる。そして、ノード２０は、選択したポート３０から、適切な装置のポート３０へと無線フレームを送信することができる。
図１７は、変形例において、ルート位置以外のノード２０におけるリンク制御部５６の処理を示すフローチャートである。
ノード２０の無線通信部４４は、上流側のノード２０から、経路情報を含む無線フレームを受信する。経路情報を含む無線フレームを受信した場合、無線通信部４４は、無線フレームに含まれるリンク制御フレームおよび経路情報をリンク制御部５６に渡す。
経路情報を含む無線フレームを受信した場合、リンク制御部５６は、図１７に示す処理を実行する。まず、Ｓ１０１において、リンク制御部５６は、経路情報を参照して、ソースＩＰアドレスの中から自身のＩＰアドレスを検出する。続いて、Ｓ１０２において、リンク制御部５６は、経路情報における、検出したソースＩＰアドレスと組となっている宛先ＩＰアドレスを検出する。
続いて、Ｓ１０３において、リンク制御部５６は、検出した宛先ＩＰアドレスおよび物理リンクテーブルに基づき、次宛先となる下流側装置と無線通信回線を介して接続されたポート３０に割り当てられた送信ＭＡＣアドレス、および、次宛先となる下流側装置に割り当てられた受信ＭＡＣアドレスを取得する。
続いて、Ｓ１０４において、リンク制御部５６は、無線通信部４４に含まれる複数のポート３０のうち、次宛先となる下流側装置と無線通信回線を介して接続されたポート３０を選択する。具体的には、リンク制御部５６は、物理リンクテーブルから取得した送信ＭＡＣアドレスに対応するポート３０を選択する。
そして、リンク制御部５６は、ＬＬＣフレーム、取得した送信ＭＡＣアドレス、取得した受信ＭＡＣアドレス、および、選択したポート３０を特定するための情報を、無線通信部４４に渡す。その後、無線通信部４４は、選択されたポート３０から、無線フレームをリンク制御部５６により取得された受信ＭＡＣアドレスが割り当てられた下流側装置へと無線フレームを送信する。
以上のように、変形例に係るノード２０は、無線通信部４４がそれぞれにＭＡＣアドレスが割り当てられた複数のポート３０を有する。そして、ノード２０は、下流側装置へとデータを送信する場合において、無線フレームに含まれる経路情報を参照して、複数のポート３０のうち、無線フレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポート３０を選択し、選択したポート３０から無線フレームを送信する。これにより、本実施形態に係るノード２０によれば、データ転送のための構成を小さくすることができる。
なお、ルート位置のノード２０は、他のノード２０から情報を収集して、経路情報テーブルを生成する。例えば、ルート位置のノード２０は、図１３に示した通知情報を全てのノード２０から収集し、収集した通知情報に基づき、経路情報テーブルを生成および更新する。
（情報処理部４６のハードウェア構成）
図１８は、情報処理部４６のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理部４６は、例えば図１８に示すような構成により実現することができる。
情報処理部４６は、通常のコンピュータと同様の構成をしている。すなわち、情報処理部４６は、ＣＰＵ２０１（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ２０２（Read Only Memory）と、ＲＡＭ２０３（Random Access Memory）、と、記憶装置２０４とを有する。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３および記憶装置２０４は、バスにより接続されている。
ＣＰＵ２０１は、記憶装置２０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ２０３に展開して実行し、各部を制御して入出力を行ったり、データの加工を行ったりする。ＲＯＭ２０２には、ＯＳの起動用プログラムを記憶装置２０４からＲＡＭ２０３に読み出すスタートプログラムが記憶されている。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の作業領域としてデータを記憶する。
記憶装置２０４は、例えば、ハードディスクドライブまたはフラッシュメモリ等である。記憶装置２０４は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムおよびデータを記憶している。これらのプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、コンピュータで読み取り可能な記録メディアに記録して配布されてもよい。また、プログラムは、サーバからダウンロードすることにより配布されてもよい。
本実施形態の情報処理部４６で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、本実施形態の情報処理部４６で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態の情報処理部４６で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ２０２等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
情報処理部４６により実行されるプログラムは、リンク制御モジュールと、ルーティング処理モジュールとを含む。情報処理部４６は、プロセッサ（ＣＰＵ２０１）が記憶媒体（記憶装置２０４等）からプログラムを読み出して実行することにより各モジュールが主記憶装置（ＲＡＭ２０３）上にロードされ、プロセッサ（ＣＰＵ２０１）が、リンク制御部５６およびルーティング処理部５８として機能する。また、ＲＡＭ２０３または記憶装置２０４は、テーブル記憶部５４として機能する。
なお、情報処理部４６が複数のＭＡＣ処理部５２を有する構成の場合、情報処理部４６により実行されるプログラムは、ＭＡＣ処理モジュールをさらに含む。そして、情報処理部４６は、プロセッサ（ＣＰＵ２０１）が記憶媒体（記憶装置２０４等）からプログラムを読み出して実行することによりＭＡＣ処理モジュールが主記憶装置（ＲＡＭ２０３）上にロードされ、プロセッサ（ＣＰＵ２０１）が、複数のＭＡＣ処理部５２として機能する。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ ネットワークシステム
２０ ノード
２２ 端末装置
２４ 外部ネットワーク
２６ サーバ
３０ ポート
３２ ステーションポート
３４ アクセスポイントポート
３６ ゲートウェイポート
４０ ルーティングテーブル
４２ アンテナ
４４ 無線通信部
４６ 情報処理部
５２ ＭＡＣ処理部
５４ テーブル記憶部
５６ リンク制御部
５８ ルーティング処理部
６０ ＬＬＣ処理部
７２ 接続済ノード
７４ 未接続ノード

Claims (14)

  1. 無線通信回線により接続された複数のノードを備えるネットワークシステムに備えられるノードとして動作可能な中継装置であって、
    それぞれに物理アドレスが割り当てられ、それぞれが無線通信回線を介して他装置と無線フレームを送受信する複数のポートを有する無線通信部と、
    送信時において、前記複数のポートのうち、前記無線フレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポートを選択するリンク制御部と、
    パケットを生成し、生成した前記パケットを前記リンク制御部に渡すルーティング処理部と、
    ルーティングテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
    を備え、
    前記ルーティングテーブルは、
    最終宛先となる複数の他装置のそれぞれについて、
    ネットワークアドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置と無線通信回線を介して接続されたポートに割り当てられた物理アドレスである送信物理アドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置に割り当てられた物理アドレスである受信物理アドレスと、
    を格納し、
    送信時において、
    前記リンク制御部は、
    前記無線フレームの最終宛先となる他装置のネットワークアドレスを取得し、
    前記ルーティングテーブルから、取得したネットワークアドレスに対応する前記送信物理アドレスおよび前記受信物理アドレスを取得し、
    前記複数のポートのうち、取得した前記送信物理アドレスに対応するポートを選択し、
    前記ルーティング処理部から受け取った前記パケットを含むリンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部は、
    前記無線フレームを、選択されたポートから、前記リンク制御部により取得された前記受信物理アドレスが割り当てられた他装置へと送信し、
    受信時において、
    前記無線通信部は、含まれている前記受信物理アドレスが前記複数のポートのうちの何れかのポートに割り当てられた物理アドレスと一致する場合に、前記無線フレームを受信し、受信した前記無線フレームに含まれる前記リンク制御フレームを前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記無線通信部から受け取った前記リンク制御フレームを処理する場合、前記リンク制御フレームに含まれる前記パケットを前記ルーティング処理部に渡し、前記無線通信部から取得した前記リンク制御フレームの最終宛先が他装置である場合、前記パケットを前記ルーティング処理部に渡さずに、前記リンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記複数のポートに割り当てられた物理アドレスとは異なる物理アドレスが割り当てられ、
    前記リンク制御部は、前記無線フレームを受信したポートに割り当てられていた物理アドレスを、前記リンク制御部に割り当てられた物理アドレスに置き換えて処理を実行する
    中継装置。
  2. 送信時において、前記リンク制御部は、前記無線フレームに含める前記リンク制御フレームを生成し、生成した前記リンク制御フレームおよび前記受信物理アドレスを前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部は、受け取った前記リンク制御フレームおよび前記受信物理アドレスを含む前記無線フレームを、選択されたポートから送信する
    請求項１に記載の中継装置。
  3. 前記複数のノードは、木構造の接続関係で無線通信回線により接続され、
    前記複数のポートのうちの１つは、１つの親ノードと無線通信回線を形成可能なステーションポートとして機能し、前記複数のポートのうちの他の１つは、子ノードと無線通信回線を形成可能なアクセスポイントポートとして機能する
    請求項１または２に記載の中継装置。
  4. 前記複数のノードの何れにも接続されていない場合、
    前記ルーティング処理部は、接続済ノードと接続するための探索情報を生成し、生成した前記探索情報を前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記ステーションポートを選択し、前記探索情報を前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部は、前記探索情報を含んだ第１フレームに生成し、前記第１フレームを前記ステーションポートから１または複数の接続済ノードにマルチキャスト送信し、
    前記第１フレームは、無線通信回線が形成されていなくても他ノードに送信可能な前記無線フレームである
    請求項３に記載の中継装置。
  5. 前記複数のノードの何れかに接続されている場合であって、前記複数のノードの何れにも接続されていない未接続ノードから、前記第１フレームが送信された場合、
    前記無線通信部は、前記アクセスポイントポートにより前記第１フレームを受信し、前記第１フレームに含まれる前記探索情報を前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記探索情報を前記ルーティング処理部に渡し、
    前記ルーティング処理部は、前記探索情報に基づき、前記探索情報を送信した前記未接続ノードと接続するための応答情報を生成し、生成した前記応答情報を前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記アクセスポイントポートを選択し、前記応答情報を前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部は、前記応答情報を含んだ第２フレームを生成し、前記第２フレームを前記アクセスポイントポートから前記未接続ノードにユニキャスト送信し、
    前記第２フレームは、無線通信回線が形成されていなくても他ノードに送信可能な前記無線フレームである
    請求項４に記載の中継装置。
  6. 前記第１フレームをマルチキャスト送信したことに応じて、１または複数の接続済ノードから１または複数の前記第２フレームがユニキャスト送信された場合、
    前記無線通信部は、前記第１フレームを送信した前記ステーションポートにより１または複数の前記第２フレームを受信し、１または複数の前記第２フレームに含まれる１または複数の前記応答情報を前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、１または複数の前記応答情報を前記ルーティング処理部に渡し、
    前記ルーティング処理部は、１または複数の前記応答情報に基づき、前記第２フレームを送信した１または複数の接続済ノードのうち、何れか１つの接続済ノードを親ノードとして選択する
    請求項５に記載の中継装置。
  7. 前記ルーティング処理部は、１または複数の前記応答情報に含まれる情報に基づき、前記第２フレームを送信した１または複数の前記接続済ノードのうち、前記木構造におけるルート位置のノードからのホップ数が最も少ない１つの前記接続済ノードを、前記親ノードとして選択する
    請求項６に記載の中継装置。
  8. 前記親ノードとの間で無線通信回線を形成した場合、前記リンク制御部は、前記ルーティングテーブルを生成する
    請求項６または７に記載の中継装置。
  9. 子ノードとの間で新たに無線通信回線を形成した場合、前記リンク制御部は、前記ルーティングテーブルを更新する
    請求項６から８の何れか１項に記載の中継装置。
  10. 下流側に接続されたノードの接続関係の変更に応じて前記ルーティングテーブルが更新された場合、前記ルーティング処理部は、前記ルーティングテーブルにおける更新内容を示す通知情報を生成し、生成した前記通知情報を前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記ステーションポートを選択し、前記通知情報を前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部は、前記通知情報を格納した前記無線フレームを前記ステーションポートから前記親ノードに送信する
    請求項９に記載の中継装置。
  11. 前記無線通信部は、次宛先となる下流側に隣接する下流側装置のネットワークアドレスが示された経路情報を含む前記無線フレームを受信し、
    前記経路情報を含む前記無線フレームを受信した場合、前記リンク制御部は、
    前記次宛先となる下流側装置のネットワークアドレスに基づき、前記次宛先となる下流側装置と無線通信回線を介して接続されたポートに割り当てられた物理アドレスである送信物理アドレス、および、前記次宛先となる下流側装置に割り当てられた物理アドレスである受信物理アドレスを取得し、
    前記複数のポートのうち、取得した前記送信物理アドレスに対応するポートを選択し、
    前記無線通信部は、選択されたポートから、前記無線フレームを前記リンク制御部により取得された前記受信物理アドレスが割り当てられた他装置へと前記無線フレームを送信する
    請求項１に記載の中継装置。
  12. 無線通信回線により接続された複数のノードを備えるネットワークシステムであって、
    前記複数のノードのそれぞれは、
    それぞれに物理アドレスが割り当てられ、それぞれが無線通信回線を介して他装置と無線フレームを送受信する複数のポートを有する無線通信部と、
    送信時において、前記複数のポートのうち、前記無線フレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポートを選択するリンク制御部と
    パケットを生成し、生成した前記パケットを前記リンク制御部に渡すルーティング処理部と、
    ルーティングテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
    を備え、
    前記ルーティングテーブルは、
    最終宛先となる複数の他装置のそれぞれについて、
    ネットワークアドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置と無線通信回線を介して接続されたポートに割り当てられた物理アドレスである送信物理アドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置に割り当てられた物理アドレスである受信物理アドレスと、
    を格納し、
    送信時において、
    前記リンク制御部は、
    前記無線フレームの最終宛先となる他装置のネットワークアドレスを取得し、
    前記ルーティングテーブルから、取得したネットワークアドレスに対応する前記送信物理アドレスおよび前記受信物理アドレスを取得し、
    前記複数のポートのうち、取得した前記送信物理アドレスに対応するポートを選択し、
    前記ルーティング処理部から受け取った前記パケットを含むリンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部は、
    前記無線フレームを、選択されたポートから、前記リンク制御部により取得された前記受信物理アドレスが割り当てられた他装置へと送信し、
    受信時において、
    前記無線通信部は、含まれている前記受信物理アドレスが前記複数のポートのうちの何れかのポートに割り当てられた物理アドレスと一致する場合に、前記無線フレームを受信し、受信した前記無線フレームに含まれる前記リンク制御フレームを前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記無線通信部から受け取った前記リンク制御フレームを処理する場合、前記リンク制御フレームに含まれる前記パケットを前記ルーティング処理部に渡し、前記無線通信部から取得した前記リンク制御フレームの最終宛先が他装置である場合、前記パケットを前記ルーティング処理部に渡さずに、前記リンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記複数のポートに割り当てられた物理アドレスとは異なる物理アドレスが割り当てられ、
    前記リンク制御部は、前記無線フレームを受信したポートに割り当てられていた物理アドレスを、前記リンク制御部に割り当てられた物理アドレスに置き換えて処理を実行する
    ネットワークシステム。
  13. 無線通信回線により接続された複数のノードを備えるネットワークシステムに備えられるノードにおいて実行される中継方法であって、
    前記ノードは、
    それぞれに物理アドレスが割り当てられ、それぞれが無線通信回線を介して他装置と無線フレームを送受信する複数のポートを有する無線通信部と、
    ルーティングテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
    を備え、
    前記ルーティングテーブルは、
    最終宛先となる複数の他装置のそれぞれについて、
    ネットワークアドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置と無線通信回線を介して接続されたポートに割り当てられた物理アドレスである送信物理アドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置に割り当てられた物理アドレスである受信物理アドレスと、
    を格納し、
    送信時において、
    ルーティング処理部が、パケットを生成し、
    リンク制御部が、前記無線フレームの最終宛先となる他装置のネットワークアドレスを取得し、
    前記リンク制御部が、前記ルーティングテーブルから、取得したネットワークアドレスに対応する前記送信物理アドレスおよび前記受信物理アドレスを取得し、
    前記リンク制御部が、前記複数のポートのうち、取得した前記送信物理アドレスに対応するポートを選択し、
    前記リンク制御部が、前記ルーティング処理部から受け取った前記パケットを含むリンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部が、前記無線フレームを、選択されたポートから、前記リンク制御部により取得された前記受信物理アドレスが割り当てられた他装置へと送信し、
    受信時において、
    前記無線通信部が、含まれている前記受信物理アドレスが前記複数のポートのうちの何れかのポートに割り当てられた物理アドレスと一致する場合に、前記無線フレームを受信し、受信した前記無線フレームに含まれる前記リンク制御フレームを前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部が、前記無線通信部から受け取った前記リンク制御フレームを処理する場合、前記リンク制御フレームに含まれる前記パケットを前記ルーティング処理部に渡し、前記無線通信部から取得した前記リンク制御フレームの最終宛先が他装置である場合、前記パケットを前記ルーティング処理部に渡さずに、前記リンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記リンク制御部は、前記複数のポートに割り当てられた物理アドレスとは異なる物理アドレスが割り当てられ、
    前記リンク制御部が、前記無線フレームを受信したポートに割り当てられていた物理アドレスを、前記リンク制御部に割り当てられた物理アドレスに置き換えて処理を実行する
    中継方法。
  14. コンピュータを、無線通信回線により接続された複数のノードを備えるネットワークシステムに備えられるノードとして機能させるためのプログラムであって、
    前記ノードは、
    それぞれに物理アドレスが割り当てられ、それぞれが無線通信回線を介して他装置と無線フレームを送受信する複数のポートを有する無線通信部と、
    送信時において、前記複数のポートのうち、前記無線フレームを次に受け取らせる他装置と無線通信回線を介して接続されたポートを選択するリンク制御部と、
    パケットを生成し、生成した前記パケットを前記リンク制御部に渡すルーティング処理部と、
    ルーティングテーブルを記憶するテーブル記憶部と、
    を備え、
    前記ルーティングテーブルは、
    最終宛先となる複数の他装置のそれぞれについて、
    ネットワークアドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置と無線通信回線を介して接続されたポートに割り当てられた物理アドレスである送信物理アドレスと、
    他装置にデータを送信する場合に前記無線フレームを次に受け取らせる隣接装置に割り当てられた物理アドレスである受信物理アドレスと、
    を格納し、
    送信時において、前記プログラムは、前記コンピュータを、
    前記リンク制御部が、
    前記無線フレームの最終宛先となる他装置のネットワークアドレスを取得し、
    前記ルーティングテーブルから、取得したネットワークアドレスに対応する前記送信物理アドレスおよび前記受信物理アドレスを取得し、
    前記複数のポートのうち、取得した前記送信物理アドレスに対応するポートを選択し、
    前記ルーティング処理部から受け取った前記パケットを含むリンク制御フレームを前記無線通信部に渡し、
    前記無線通信部が、
    前記無線フレームを、選択されたポートから、前記リンク制御部により取得された前記受信物理アドレスが割り当てられた他装置へと送信する、
    ように機能させ、
    受信時において、前記プログラムは、前記コンピュータを、
    前記無線通信部が、含まれている前記受信物理アドレスが前記複数のポートのうちの何れかのポートに割り当てられた物理アドレスと一致する場合に、前記無線フレームを受信し、受信した前記無線フレームに含まれる前記リンク制御フレームを前記リンク制御部に渡し、
    前記リンク制御部が、前記無線通信部から受け取った前記リンク制御フレームを処理する場合、前記リンク制御フレームに含まれる前記パケットを前記ルーティング処理部に渡し、前記無線通信部から取得した前記リンク制御フレームの最終宛先が他装置である場合、前記パケットを前記ルーティング処理部に渡さずに、前記リンク制御フレームを前記無線通信部に渡す、
    ように機能させ、
    前記リンク制御部は、前記複数のポートに割り当てられた物理アドレスとは異なる物理アドレスが割り当てられ、
    前記プログラムは、前記コンピュータを、
    前記リンク制御部が、前記無線フレームを受信したポートに割り当てられていた物理アドレスを、前記リンク制御部に割り当てられた物理アドレスに置き換えて処理を実行する、
    ように機能させる
    プログラム。
JP2018219616A 2018-11-22 2018-11-22 中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム Active JP7010804B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018219616A JP7010804B2 (ja) 2018-11-22 2018-11-22 中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム
US16/554,710 US11700051B2 (en) 2018-11-22 2019-08-29 Relay apparatus, wireless network system, and relay method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018219616A JP7010804B2 (ja) 2018-11-22 2018-11-22 中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020088574A JP2020088574A (ja) 2020-06-04
JP7010804B2 true JP7010804B2 (ja) 2022-01-26

Family

ID=70771081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018219616A Active JP7010804B2 (ja) 2018-11-22 2018-11-22 中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11700051B2 (ja)
JP (1) JP7010804B2 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109764A1 (ja) 2004-05-07 2005-11-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線ノード装置及びマルチホップ型無線ｌａｎシステム
JP2013066001A (ja) 2011-09-16 2013-04-11 I-O Data Device Inc 無線通信装置
US20140254471A1 (en) 2013-03-11 2014-09-11 Zte Corporation Integrated relay in wireless communication networks
JP2017188810A (ja) 2016-04-07 2017-10-12 住友電気工業株式会社 管理装置および管理システム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4156112B2 (ja) * 1998-12-25 2008-09-24 富士通株式会社 高速検索方法及び高速検索装置
US7320070B2 (en) * 2002-01-08 2008-01-15 Verizon Services Corp. Methods and apparatus for protecting against IP address assignments based on a false MAC address
US6925069B2 (en) 2002-04-19 2005-08-02 Meshnetworks, Inc. Data network having a wireless local area network with a packet hopping wireless backbone
TW200518526A (en) * 2003-11-17 2005-06-01 Nec Corp Communication system and communication method
US8068507B2 (en) 2005-06-14 2011-11-29 Interdigital Technology Corporation Method and system for conveying backhaul link information for intelligent selection of a mesh access point
US7872992B2 (en) * 2005-12-09 2011-01-18 Panasonic Corporation Network system and relay device
US8738013B2 (en) 2006-04-24 2014-05-27 Marvell World Trade Ltd. 802.11 mesh architecture
JP5072329B2 (ja) * 2006-11-22 2012-11-14 キヤノン株式会社 制御装置及びその制御方法、通信装置及びその制御方法、無線通信システム、及び、プログラム
US8798056B2 (en) * 2007-09-24 2014-08-05 Intel Corporation Method and system for virtual port communications
EP2432164B1 (en) * 2009-05-11 2017-03-29 Fujitsu Limited Node device and communication method
JP4929386B2 (ja) * 2009-09-07 2012-05-09 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 通信競合管理装置
JP5445671B2 (ja) * 2010-03-31 2014-03-19 富士通株式会社 ネットワーク中継ノード装置、ネットワーク中継方法、プログラム、およびネットワークシステム
JP5588306B2 (ja) * 2010-10-29 2014-09-10 キヤノン株式会社 通信システム及びその制御局並びに通信方法
JP5524026B2 (ja) * 2010-11-15 2014-06-18 株式会社日立製作所 エレメント端末および通信システム
CN103139071B (zh) * 2011-11-29 2016-07-13 华为技术有限公司 报文转发方法、装置和系统
US9825691B2 (en) * 2012-11-14 2017-11-21 Flexibilis Oy Relaying frames
JP6032074B2 (ja) * 2013-03-18 2016-11-24 富士通株式会社 中継システム、中継装置、中継方法
JP6264856B2 (ja) * 2013-11-18 2018-01-24 富士通株式会社 ノード装置、制御プログラム、無線通信システム、及びデータ通信方法
JP6428502B2 (ja) * 2015-06-24 2018-11-28 株式会社デンソー 中継装置
JP6614096B2 (ja) * 2016-10-25 2019-12-04 株式会社デンソー 中継装置
CA3107919A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 GoTenna, Inc. Vinetm: zero-control routing using data packet inspection for wireless mesh networks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109764A1 (ja) 2004-05-07 2005-11-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線ノード装置及びマルチホップ型無線ｌａｎシステム
JP2013066001A (ja) 2011-09-16 2013-04-11 I-O Data Device Inc 無線通信装置
US20140254471A1 (en) 2013-03-11 2014-09-11 Zte Corporation Integrated relay in wireless communication networks
JP2017188810A (ja) 2016-04-07 2017-10-12 住友電気工業株式会社 管理装置および管理システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020088574A (ja) 2020-06-04
US11700051B2 (en) 2023-07-11
US20200169314A1 (en) 2020-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10880407B2 (en) Centralized hybrid wireless self-organizing networks
RU2457627C2 (ru) Узловое устройство и программа
JP6679498B2 (ja) 無線メッシュネットワークにおいてパケットストームの時間長さを短縮するための方法及び装置
CN1926820B (zh) 在无线多跳网络中使用ndp检测邻节点的方法、通信装置和系统
JP4682249B2 (ja) 無線通信ルートの品質を向上させる方法及びシステム
JP5087553B2 (ja) メッシュネットワークにおける適応性無線ルーティングプロトコルのための方法およびシステム
US8824471B2 (en) Maintained message delivery during routing domain migration
US20160073330A1 (en) Infrastructure access via neighbor awareness networking data path
US8547875B2 (en) Network layer topology management for mobile ad-hoc networks and associated methods
JP4679616B2 (ja) 無線ｌａｎ中継装置、無線ｌａｎ中継方法およびコンピュータプログラム
US8498292B2 (en) Network node and method for establishing network path and sending data
US8213352B2 (en) Wireless communication system, wireless communication device, wireless communication method, and program
JP2005524336A (ja) 移動体アドホック・ネットワークにおけるトラヒックのポリシー処理
JP2005524363A (ja) 移動体アドホック・ネットワークにおけるチャネル割り当て
US10938707B2 (en) Peer-to-peer optimization in existing tree-based topology based on generating locally-optimized tree using confined advertisements
US20170093685A1 (en) Generating service-optimized paths based on enhanced eigrp telemetry
JP2004328749A (ja) モバイルアドホックネットワーク環境でのデータパケットの再転送のための装置及び方法
EP3164968B1 (en) Methods, devices and systems for implementing centralized hybrid wireless self-organizing networks
WO2009036792A1 (en) Compressed source routing
Campos et al. Network infrastructure extension using 802.1 D‐based wireless mesh networks
JP2006505186A (ja) アドホック・モードｗｌａｎシステムで使用するための方法
JP7010804B2 (ja) 中継装置、ネットワークシステム、中継方法およびプログラム
Nguyen et al. Rpl border router redundancy in the internet of things
Rodríguez-Covili et al. Enhancing mobile collaboration with HLMP
US11463350B2 (en) Interconnecting local RPL instance nodes via global RPL instance node as AODV relay

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210607

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210615

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210730

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220113