JPWO2006049235A1 - マルチインタフェース通信装置、端末、および経路切替方法 - Google Patents

Abstract

ルータ装置（１０）はルーティング機能の実行が不可能であると判断すると、最近の中継フローを終端するローカルネットワーク上の端末のアドレスを含む接続指示メッセージを他のルータ装置（１０）に送出して切替を要請する。接続指示メッセージを受信したルータ装置（１０）は、外部網への接続処理を開始するとともに端末とのリンク接続処理を実施し、外部網および端末との接続がともに確立した時点で接続完了通知メッセージを送出する。これにより、ルータ装置（１０）は高速な経路切替えを実現することができる。

Description

本発明は、複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置と、複数のマルチインタフェース装置を切り替える経路切替方法に関するものであって、特にマルチインタフェース装置である２台以上のルータ装置を切り替える経路切替方法に関する。

従来より、移動通信を行う端末装置は、携帯端末に無線アクセスインタフェースを追加することにより実現されていた。

しかし、無線アクセスインタフェースによって接続する無線アクセス網は、カバレッジや帯域、通信料金等が種類によって異なっている。このため、端末装置が、どこに移動しても通信を継続するにはカバレッジの異なる複数の無線アクセス網に対応するインタフェースを有する必要があった。このような複数の無線アクセスインタフェースを端末装置に備えることは、コストや機器サイズが大きくなるという課題があり、特に、携帯する端末装置が複数である場合にはその課題が顕著であった。

この課題を解決する手段として、無線アクセスインタフェースよりもコストが低くデバイスサイズの小さい短距離無線インタフェースを有する複数の携帯端末と、それら携帯端末と短距離無線によって接続された携帯端末に無線アクセスインタフェースを追加したルータ装置とによりローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を形成し、このルータ装置以外の携帯端末はルータ装置を介して外部網と接続する技術が文献「移動ネットワークのシームレスハンドオーバに関する研究」（松本泰輔他、信学技法、ＮＳ２００２−３２３、２００３年３月）に開示された。

また、移動通信において、特に、端末装置は、カバレッジの異なる無線アクセスインタフェース（例えばセルラと無線ＬＡＮ）を搭載したルータ装置を、場所に応じて切り替えて使用することが必要になる。この切り替えによる通信断が通話中に生じることは通信品質の点で課題となり、それを回避する技術が文献「移動ネットワークのシームレスハンドオーバに関する研究」に開示された。

また、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいて、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内の端末装置が、外部ネットワークの端末装置と通信する際には、いわゆるデフォルトルータ装置を設定する必要がある。このデフォルトルータ装置の設定は、ルータ装置から端末装置に対して近隣探索プロトコル（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ＩＰ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６、以下「ＮＤ」という。）により自動的に行うことが可能であり、この設定方法が文献「Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ＩＰ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６（ＩＰｖ６）」（Ｔ．Ｎａｒｔｅｎ ｅｔ ａｌ．、ＲＦＣ ２４６１、ＩＥＴＦ、Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９９８）に開示されている。以下にその設定方法を説明する。

ＮＤにおいて、ルータ装置から以下のような情報を含むルータ広告（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）メッセージ（以下「ＲＡメッセージ」という。）が、定期的に、または端末装置からの要請（Ｒｏｕｔｅｒ Ｓｏｌｉｃｉｔａｔｉｏｎメッセージ、以下「ＲＳメッセージ」という。）に応答する形で、送信される。
（１）ルータ装置のＩＰアドレス
（２）当該メッセージに含まれる情報の有効期限（ルータライフタイムＲｏｕｔｅｒ Ｌｉｆｅｔｉｍｅ、以下「ＲＬ」という。）
（３）到達可能時間（Ｒｅａｃｈａｂｌｅ Ｔｉｍｅ、以下「ＲＴ」という。）
このＲＡメッセージを受信した端末装置は、自己のデフォルトルータリスト、及び近隣キャッシュに上記の情報を追加する。また、デフォルトルータリストに複数のルータ装置が登録されている場合、端末装置は経路表に登録されていない宛先へ送信するとき、デフォルトルータリストのエントリの中からプライマリルータ装置を選択する。また、プライマリルータ装置は自己がシャットダウンする際には、ＲＬ＝０のＲＡをブロードキャストする。そして、端末装置はＲＬ＝０のＲＡメッセージを受信すると、デフォルトルータリストに対応するエントリがある場合、当該エントリを削除する。しかしながら、文献「Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ＩＰ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６（ＩＰｖ６）」によれば、デフォルトルータは、自己をシャットダウンするときにのみ、ＲＬ＝０のＲＡメッセージを送信する。このため、ルータ装置の外部網への接続が過負荷である場合や、無線アクセスインタフェースにより外部網へ接続しているときの電界強度が低下した等により外部網への接続が困難あるいは不可能な状態となった場合にも、通常のＲＡメッセージが送信され続けるので、端末装置は通信不能となった。そして、端末装置がデフォルトルータを切り替えるには、外部端末装置との通信が不可能となったことを認識する必要があり、これには多大な時間を要した。このため、ルータ装置がシャットダウン以外の原因で外部網と通信不能となった場合には、通信が長時間にわたり中断されてしまうという課題を有していた。

また、従来の二重化したルータ装置を有するＬＡＮにおいて、マスタルータの故障発生時にマスタルータからバックアップルータへ切り替える方法として、特開平１１−２６１５６１号公報に開示されているようなものがあった。すなわち、バックアップルータからマスタルータにヘルスチェック要求を行い、マスタルータからヘルスチェック応答が返ってこなければ、バックアップルータがマスタルータに自動的に切り替わっていた。しかしながら、特開平１１−２６１５６１号公報に開示された方法を用いるには、複数のルータ装置で同じＭＡＣアドレスを共用する必要があり、ＭＡＣレイヤにおける認証を行うような無線ネットワークにおいては使用できない場合があるという課題を有していた。

特に、外部網と無線通信により接続するローカルネットワークの場合、バックアップルータは消費電力を低減するために非接続状態にしておき、バックアップルータからマスタルータに切り替わるときに外部網とコネクションを確立する必要がある。そのため、バックアップルータがマスタルータに高速で切り替えるためには、マスタルータの接続状態が不安定になった時点で、バックアップルータが外部網とのコネクションの確立を開始する技術が提案された。

たとえば、国際公開２００４／０９３３９７号パンフレットに記載のような従来方法では、マスタルータ装置が外部網への接続が過負荷となったときや、無線インタフェースにより外部網へ接続している場合に電界強度が低下したこと等によりルーティング機能の実行が不可能になることが予測できたときに、マスタルータ装置がルーティング停止メッセージとしてＲＬ＝０のＲＡをＬＡＮ内の全ノードにブロードキャストする。そして、バックアップルータ装置はこのルーティング停止メッセージを受信した時点で、自己のルーティング機能が実行可能であるか、または外部網との接続処理等の関係で所定時間後にルーティング機能が実行可能となる場合には、ルーティング可能メッセージをＬＡＮ内の全ノードにブロードキャストする。このときのルーティング可能メッセージには、ＲＴに実行可能となるまでの時間を設定したＲＡを使用して、実行可能時間を通知していた。そして、ルーティング停止メッセージとルーティング可能メッセージを受信したＬＡＮ上のノードは、自己の経路表を更新して通知された実行可能時間が経過した後に、外部網と接続するためのデフォルトルータを切替えていた。

しかしながら、国際公開２００４／０９３３９７号パンフレットに開示された方法を用いた場合、切替先ルータ装置が実際には外部網への接続を完了しているにも関わらず、ＬＡＮ上のノードはルーティング可能メッセージに記載された実行可能時間の経過まで経路表の更新を行えずにいて、高速なルータ切替を行えなかった。あるいは、実際には外部網への接続が完了していないにも関わらず、実行可能時間が経過したことを契機として、ノードが経路表を更新してしまい、パケットを受信できないことがあった。

さらに、ブルートゥース（登録商標）のようなコネクション型プロトコルを採用するＬＡＮにおいて、ＬＡＮ上のノードが切替先ルータ装置とＩＰパケットを伝送するためのレイヤ２コネクションを確立していない場合、切替先ルータ装置が送信するルーティング可能メッセージを受信できないので、ルータ切替を正常に実施できなかった。

また、通信中のノードが切替元ルータ装置からのルーティング停止メッセージを受信後、自発的にデフォルトルータを探索して切替を実施しようとしても、切替先ルータ装置とのリンクコネクションが確立していないので経路表を更新できない。このため、切替先ルータ装置における外部網への接続が完了している場合でも、ノードは切替先ルータ装置との間のリンクコネクションが確立するまで経路切替を行えなかった。

本発明の目的は、無線ネットワークにおいて、マスタルータとして動作する切替元ルータ装置に障害が発生したとき、マスタルータが切替元ルータ装置から切替先ルータ装置に高速に切り替わることにより、通信中断によるパケットロスを低減して、ネットワーク資源を効率的に活用することである。

本発明では、第一のルータ装置は外部網への接続が過負荷の場合や、無線インタフェースにより外部網へ接続しているときの電界強度が低下した等によりルーティング機能の実行が不可能になることが検出された場合、最近の中継フローを終端するローカルネットワーク上の端末のアドレスを含む接続指示メッセージを第二のルータ装置に送出する。第二のルータ装置において、接続指示メッセージを受信すると、その時点で自己のルーティング機能が実行可能であるか、あるいは所定時間後に外部網への接続が完了しルーティング機能が実行可能となる場合は、接続指示応答メッセージを第一のルータ装置に送出し、外部網への接続処理を開始する。第二のルータ装置は、外部網への接続処理とともに、接続指示メッセージに含まれるローカルネットワーク上の端末との接続が確立されていない場合はその端末との接続処理を実施する。そして、外部網およびローカルネットワーク上の端末との接続がともに確立した時点で、第二のルータ装置は接続完了通知メッセージを第一のルータ装置に送出する。

第一のルータ装置は、その接続完了通知メッセージを受信すると、最近の中継フローを終端するローカルネットワーク上の端末にデフォルトルータの切り替えを指示する経路切替指示メッセージを送出する。そして、ローカルネットワーク上の端末がこの経路切替指示メッセージを受信すると、デフォルトルータを第一のルータ装置から第二のルータ装置に切り替える。

これにより、無線ローカルネットワーク上の端末が第二のルータ装置とレイヤ２コネクションを未確立であっても、第二のルータ装置からの要求でコネクションの確立を行うので、第二のルータ装置からの接続完了通知を受信することができる。また、第二のルータ装置は外部網との接続処理を指定された端末とのリンクコネクションの確立と並行して実施するので、両接続の処理時間差によるタイムロスを最小にした、高速なルータ切替えを実現することができる。

また、端末は、ルータ切替に際して経路表の更新とデフォルトルータの変更を行うだけでよく、切替元ルータ装置のルーティング機能停止までの時間や切替先ルータ装置のルーティング可能となるまでの時間を管理する必要がなくなる。

本発明の第１の態様にかかる経路切替方法は、同一の無線ローカルネットワーク上の複数の通信インタフェースを有する、複数のマルチインタフェース通信装置を切り替える経路切替方法であって、第一のマルチインタフェース通信装置が、第二のマルチインタフェース通信装置へ接続指示を送出するステップと、第二のマルチインタフェース通信装置が、接続指示を受信すると外部網との接続処理を開始するステップと、第二のマルチインタフェース通信装置が接続を完了すると、当該接続の完了を通知する接続完了通知を第一のマルチインタフェース通信装置へ送出したり、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知を無線ローカルネットワークへ送出するステップと、第一のマルチインタフェース通信装置がその接続完了通知を受信すると、経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するステップと、自己情報通知と経路切替指示とを受信した無線ローカルネットワーク上の端末が、中継に用いるマルチインタフェース通信装置を第一のマルチインタフェース通信装置から第二のマルチインタフェース通信装置に変更するステップとを有するものである。

これにより、切替先の第二のマルチインタフェース通信装置（切替先マルチインタフェース通信装置）は、適したタイミングで切替元の第１のマルチインタフェース通信装置（切替元マルチインタフェース通信装置）から中継処理の切替を開始できるとともに、外部網との接続処理完了等のイベントに即してリアルタイムに端末との中継先の切替処理を実施できるため高速な経路切替を実現することができる。

本発明の第２の態様にかかるルータ切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置からの接続指示が、第一のマルチインタフェース通信装置の外部網との通信パケットロス率が所定値より大きい場合、電波受信強度が所定値より低い場合、自己のシャットダウンが開始された場合、および他のマルチインタフェース通信装置への切替要求を受けた場合のいずれかにおいて送出されるものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は外部網との接続が継続できなくなったことをいち早く切替先マルチインタフェース通信装置に通知することができる。

本発明の第３の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置による接続処理が、外部網との接続可能性のある場合に開始され、さらに第二のマルチインタフェース通信装置が、第一のマルチインタフェース通信装置に、外部網への接続を開始したことを通知する接続指示応答を送出するステップを有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース装置は切替先マルチインタフェース装置が外部リンクとの接続を開始したことを知ることができるので、別のマルチインタフェース装置を指定して接続指示を送信する必要がなくなる。

本発明の第４の態様にかかる経路切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置が、中継している通信フロー特性に基づく通信性能要求を接続指示に含めて送出し、第二のマルチインタフェース通信装置は、接続対象の外部網との通信性能が通信性能要求をさらに満たす場合に、接続処理を開始するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、切替先マルチインタフェース装置を現在の中継フローの特性に応じて選択することができ、経路切替による中継フローの破綻を未然に防ぐことができる。

本発明の第５の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網との接続可能性がない場合、あるいは接続可能性はあるが、通信性能要求を満たさない場合、外部網との接続処理を開始せず、第二のマルチインタフェース通信装置が外部網への接続を実施しなかったことを通知する接続指示応答を送出するステップをさらに有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース装置が当初の切替先マルチインタフェース装置の有用性がない事実を即座に知ることができるとともに、迅速に他の切替先マルチインタフェース装置に対して切替処理を移行することができる。

本発明の第６の態様にかかる経路切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置が、外部網への接続を実施しなかったことを通知する接続指示応答を第二のマルチインタフェース通信装置から受信した場合、第三のマルチインタフェース通信装置に経路切替指示を送出するステップをさらに有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は切替先を第二のマルチインタフェース通信装置から第三のマルチインタフェース装置へ指定をすばやく変更することができる。

本発明の第７の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、接続完了通知を送出した後、あるいは送出に代えて、第一のマルチインタフェース通信装置による経路切替指示を通知するステップの代理として、その経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するものである。

これにより、第一のマルチインタフェース通信装置が経路切替指示をを送出するよりも早く、経路切替指示を無線ローカルネットワーク上のノードへ通知することができる。

本発明の第８の態様にかかる経路切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置が、第二のマルチインタフェース通信装置に、無線ローカルネットワーク上の中継中の端末を特定する端末識別子を接続指示とともに送出するステップと、第二のマルチインタフェース通信装置が、端末識別子で特定された端末に対する接続処理を開始するステップとをさらに有するものである。

これにより、端末が切替先マルチインタフェース装置の経路切替処理中に当該切替先マルチインタフェース通信装置リンク確立を行うので、経路切替が終了すると即座に切替先マルチインタフェース装置を介して外部網と通信を行うことができるようになる。また、複数の端末が存在する場合でも、該当する端末に限って切替先マルチインタフェース装置がリンクを確立することが可能となるので、切替先マルチインタフェース装置の処理負荷およびリソースの有効活用を図ることができる。

本発明の第９の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網への接続と端末への接続とがともに完了したとき、自己情報通知と接続完了通知とを送出するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、端末へ中継先の切替を指示することができる。

本発明の第１０の態様にかかる経路切替方法は、端末識別子で特定される端末が、第一のマルチインタフェース通信装置の近隣キャッシュあるいはＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）キャッシュに登録されているものの中から指定されるものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、ＩＥＴＦ ＲＦＣ２４６１で規定される近隣キャッシュ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｃａｃｈｅ）等で管理されるリンク上のノード（端末およびマルチインタフェース装置）のアドレス情報から最近の通信実績のある端末を特定することができるので、あらためて中継フローの抽出や履歴管理を行う必要がなくなり、マルチインタフェース装置の処理負荷の低減およびリソースの有効活用を図ることができる。これは、近隣キャッシュでは、一定期間ノードに対するアクセスが確認されないと、近隣キャッシュからそのノードに対するエントリが削除されるという特性を利用したもので、最近の通信実績がある端末の特定という目的での使用においては、近隣キャッシュは適している。

本発明の第１１の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網との接続可能性の状態が変化した時点で、第一のマルチインタフェース通信装置へ接続の可否を通知する接続可能性通知を送出するステップと、第一のマルチインタフェース通信装置が接続可を受信したとき、接続可能性通知に含まれる第二のマルチインタフェース通信装置の接続可の情報を記憶し、接続不可を受信したとき、第二のマルチインタフェース通信装置の接続可の情報の記憶を削除するステップと、第一のマルチインタフェース通信装置が接続指示を送出する際に、記憶した第二のマルチインタフェース通信装置の接続可否の情報に基づいて送出先を決定するステップとを有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、個々のマルチインタフェース装置の外部網への接続状況、特に接続可能であることをリアルタイムに把握することが可能となり、その時々で適した切替先マルチインタフェース装置を的確に選択することができるようになる。

本発明の第１２の態様にかかる経路切替方法は、接続可能性通知がマルチインタフェース通信装置の識別子と、外部網との通信性能とを含み、第一のマルチインタフェース通信装置が、中継フローの特性に適した通信性能を外部網との通信で有する、接続可能なマルチインタフェース通信装置を接続指示の送出先に決定するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、切替先マルチインタフェース装置を現在の中継フローの特性に応じて選択することができるので、経路切替による中継フローの破綻を未然に防ぐことができる。

本発明の第１３の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置であって、外部網との接続状況の悪化や、自己がシャットダウンされたことや、外部網との接続を他のマルチインタフェース通信装置と交替する切替要求を受信したことの少なくともいずれか一つを検出する接続管理部と、その検出の通知を受けて、外部網への接続指示と、近隣キャッシュあるいはＡＲＰキャッシュに登録されている端末を特定する識別子とを自己の接続しているローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置へ通知する経路管理部と、接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から、外部網への接続完了の通知を受信する受信部と、その受信部からの接続完了通知を受けて、中継に用いるマルチインタフェース通信装置の切替を指示する経路切替指示をローカルネットワークに通知する経路切替指示部とを具備している。

これにより、中継機能を提供中のマルチインタフェース装置が中継機能を提供できる切替先へ中継の引継要請と、中継を必要とする端末情報とを通知するので、要請されたマルチインタフェース装置が切替処理を外部リンクと端末へ同時に実施することが可能になる。

本発明の第１４の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、経路管理部の通知する識別子が、所定時間内に中継したフローの終端である端末の識別子であることを特徴とするものである。

これにより、中継の引継要請されたマルチインタフェース装置は、最近、外部リンクへ通信を行った端末を知ることができるので、中継を必要とする可能性の高い端末に対して事前に接続を行うことが可能になる。

本発明の第１５の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、経路管理部が中継している通信フロー特性に基づく通信品質（ＱｏＳ）や通信性能を示す要求パラメータを接続指示と共に送出することを特徴とするものである。

これにより、中継の引継要請されたマルチインタフェース装置は、必要とされる通信品質等を提供できるか否かを判断することができる。

本発明の第１６の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、受信部が接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から外部網との非接続を通知するための接続指示応答を受信し、経路管理部が受信部からの接続指示応答の通知を受けて、異なる宛先のマルチインタフェース通信装置に対して接続指示を送出することを特徴とするものである。

これにより、中継機能を提供しているマルチインタフェース通信装置は、通信条件に適合するものから順に中継先として指示することができる。

本発明の第１７の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、受信部がローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置から外部網への接続可能性通知を受信し、経路切替部が受信部から接続可を通知されたとき、接続可能性通知の送信元マルチインタフェース通信装置を特定する識別子を記憶し、接続不可を通知されたとき、記憶してある送信元マルチインタフェース通信装置を特定する識別子を記憶から削除し、接続指示の送出先を記憶した識別子の中から決定することを特徴とするものである。

これにより、中継機能を提供しているマルチインタフェース通信装置は、中継ができなくなることを検出したときに、引き継ぐのに適した他のマルチインタフェース装置を選択することができる。

本発明の第１８の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース通信装置へ通知する接続可能性通知が、外部網との接続の可否、自己を特定する識別子、および外部網との通信容量を含み、経路切替部が接続可能性通知に基づいて、中継フローの特性に適した通信容量のマルチインタフェース通信装置を接続指示の送出先に決定することを特徴とするものである。

これにより、中継機能を提供しているマルチインタフェース通信装置は、通信に必要な条件に適合するか否かを判断することができる。

本発明の第１９の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、経路管理部が接続可能性通知、接続指示応答、および接続完了通知を即時的に送出することを要請する即時通知要請を送出することを特徴とするものである。

これにより、マルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース装置を特定して必要な情報をリアルタイムで取得することができる。

本発明の第２０の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、受信部が接続完了通知を受信する以前に、接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から経路切替指示を受信した場合、経路切替指示部は経路切替指示の送出を中止するものである。

これにより、経路切替指示が重複して送出されることを防止できる。

本発明の第２１の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置であって、外部網への接続指示と、ローカルネットワーク上の端末を特定する識別子との通知を受信する指示受信部と、外部網との接続処理を行う外部リンク処理部と、識別子を通知された端末との接続処理を行う内部リンク処理部と、外部リンク処理部と内部リンク処理部との両方から接続を完了したことを受けて、接続完了を通知する接続完了通知を接続指示の送信元であるマルチインタフェース通信装置へ送出したり、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知をローカルネットワークへ送出する接続通知部とを具備する。

これにより、中継機能の引継要請を受けるマルチインタフェース装置は、中継機能を完全に引き継げる状態を、要請元のマルチインタフェース装置へ通知することができる。

本発明の第２２の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、外部網との接続可能性を検出する接続検出部をさらに有し、外部リンク処理部と内部リンク処理部が接続検出部からの接続可の検出通知を受けて接続処理を開始し、接続通知部が接続検出部からの接続可の検出通知を受けて、接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置に外部網への接続処理の開始を通知するための接続指示応答を送出する。

これにより、要請元のマルチインタフェース装置は、要請先マルチインタフェース装置の通信性能等を中継切替処理の早い段階で確認することが可能になる。

本発明の第２３の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、指示受信部がさらに通信品質（ＱｏＳ）と通信性能を示す要求パラメータを受信すると接続検出部へ通知し、接続検出部が要求パラメータによって与えられる要件を接続対象の外部網によって満足できるか否かを検出することを特徴とするものである。

これにより、中継機能の引継要請を受けるマルチインタフェース装置は、要件を満足できるか否かを要請元のマルチインタフェース装置へ通知することができる。

本発明の第２４の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続通知部が接続検出部からの接続不可の検出通知を受けて、接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置に、外部網への非接続を通知するための接続指示応答を送出することを特徴とするものである。

これにより、要請元のマルチインタフェース装置は、要請先マルチインタフェース装置の通信可否を知ることができる。

本発明の第２５の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続検出部が外部網との接続可能性を常時監視し、接続可能性の状態が変化した時点で、接続通知部へ通知し、接続通知部が当該通知を受けて、接続可能性を知らせる接続可能性通知をローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置へ送出することを特徴とするものである。

これにより、マルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース通信装置の外部網への接続状況、特に接続可否をリアルタイムに把握することが可能となる。

本発明の第２６の態様にかかるマルチインタフェース通信装置において、外部リンクとの接続状態を通知する接続可能性通知は、外部網との接続の可否、自己を特定する識別子、および外部網との通信容量を含んでいる。

これにより、マルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース装置が通信に必要な条件に適合するか否かを判断することができる。

本発明の第２７の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続通知部が接続可能性通知、接続指示応答、および接続完了通知を即時的に送出することを要請する即時通知要請を受信している場合、該当メッセージの生成時に即時的に要請元のマルチインタフェース通信装置へ送出することを特徴とするものである。

これにより、要請元のマルチインタフェース装置は、要請先マルチインタフェース装置の接続処理状況を遅滞なく知ることができるので、中継機能の引継をタイムロスなしに行うことができる。

本発明の第２８の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続通知部が接続完了通知の送出後に、あるいは接続完了通知に代えて、接続指示の送信元であるマルチインタフェース通信装置の代理として、中継に用いるマルチインタフェース通信装置の切替を指示する経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するものである。

これにより、接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置が経路切替指示を送出するよりも早く、経路切替指示を無線ローカルネットワーク上のノードへ通知することができる。

本発明にかかる端末は、未接続のマルチインタフェース通信装置から接続要求を受信したり、接続中のマルチインタフェース通信装置から他のマルチインタフェース通信装置への経路切替を指示する経路切替指示を受信する受信部と、その受信部から通知される接続要求に基づいて要求元のマルチインタフェース通信装置と接続処理を行ったり、経路切替指示に基づいて接続済みのマルチインタフェース通信装置へ中継先を切り替える接続管理部とを具備している。

これにより、端末は中継の切替先であるマルチインタフェース装置からコネクションの確立を要求されるので、当該マルチインタフェース装置へ中継先を切り替えるときのタイムロスを削減することができる。

以上のように本発明によれば、無線ネットワークにおいて、中継機能を提供していたマルチインタフェース装置が中継を継続できなくなったとき、中継ノードが当該マルチインタフェース装置から他のマルチインタフェース装置へ高速に切り替わることができる。これにより、切り替え時のパケットロスを低減して、ネットワーク資源を効率的に活用することが可能になる。

図１は本発明の実施の形態１に係るルータ装置の構成を示す図である。 図２は本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示す図である。 図３は本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成を示す図である。 図４は本発明の実施の形態１に係る通信システムの第一の動作を示すシーケンス図である。 図５は本発明の実施の形態１に係る通信システムの第二の動作を示すシーケンス図である。 図６は本発明の実施の形態１に係る切替元ルータ装置の動作例を示すフロー図である。 図７は本発明の実施の形態１に係る切替先ルータ装置の動作例を示すフロー図である。 図８Ａは本発明の実施の形態１に係る端末の動作例を示すフロー図である。 図８Ｂは本発明の実施の形態１に係る端末の動作例を示すフロー図である。 図９は本発明の実施の形態１に係る接続指示メッセージの構成を示す図である。 図１０は本発明の実施の形態１に係る接続指示応答メッセージの構成を示す図である。 図１１は本発明の実施の形態１に係る接続完了通知メッセージの構成を示す図である。 図１２は本発明の実施の形態１に係る接続可能性通知メッセージの構成を示す図である。 図１３は本発明の実施の形態１に係る接続要求メッセージの構成を示す図である。 図１４は本発明の実施の形態１に係るＱｏＳレベル一覧の構成を示す図である。 図１５は本発明の実施の形態１に係るルータ情報管理テーブルの構成を示す図である。 図１６は本発明の実施の形態１に係る通知登録メッセージの構成を示す図である。 図１７は本発明の実施の形態１に係るイベント管理テーブルの第一の構成を示す図である。 図１８は本発明の実施の形態１に係るイベント管理テーブルの第二の構成を示す図である。 図１９は本発明の実施の形態１に係るルータ装置の第二の構成を示す図である。 図２０は本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成を示す図である。

符号の説明

１ 外部ネットワーク
２ 無線ローカルネットワーク
３，３ａ，３ｂ アクセスポイント装置
１０，１０ａ，１０ｂ ルータ装置
１１，１２ 下位レイヤ処理部
１３ 接続管理部
１４ ルータ切替部
１５ バッファ
１６ Ｌ３処理部
１７ 上位層処理部
２０ 無線端末
２１ 下位レイヤ処理部
２２ 接続管理部
２３ Ｌ３処理部
２４ 上位レイヤ処理部
３０ マルチインタフェース通信端末
４０ 外部端末
５１ ＳＤＰ
５２ ＢＮＥＰ
５３ Ｌ２ＣＡＰ
５４ ＨＣＩ
５５ ベースバンド
９０ ルータ情報管理テーブル
１００ イベント管理テーブル

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図３は本発明による通信システムの構成を示す図であり、ルータ装置１０ａ、ｂと無線端末２０とが無線通信して無線ローカルネットワーク２を構成している。また、インターネット等の外部ネットワーク１には、アクセスポイント装置３ａ、３ｂと、外部端末４０とが接続している。そしてルータ装置１０ａ、ｂは無線通信によるアクセス回線によりアクセスポイント装置３ａ、３ｂと接続する。

上記のように構成された通信システムにおいて、無線端末２０はルータ装置１０ａを介して外部端末４０と通信を行う。その後、ルータ装置１０ａとアクセスポイント装置３ａ間の通信状況が悪化して通信リンクが切断されそうであることをルータ装置１０ａが検出する。ルータ装置１０ａは、無線ローカルネットワーク２上の他のルータ装置１０ｂに無線端末２０に関する通信の引き継ぎを要請する。ルータ装置１０ｂはこれを受けて、アクセスポイント装置３ｂとの通信リンクを確立して無線端末２０に関する通信の中継を引き継ぐ。

なお、アクセスポイント装置３ａ、３ｂは、ルータ装置１０ａ、１０ｂが外部ネットワーク１と通信を行うためにアクセス可能な通信装置であればよく、特に無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントに限定したものではない。すなわち、セルラシステムにおける基地局装置であってもよい。

次に、各装置の構成およびその動作について、図面を用いて説明する。

図１は本発明にかかるルータ装置１０の構成図である。

図１において、下位レイヤ処理部１１は物理層処理と、データリンク層処理とを行うものであり、アクセスポイント装置３への無線アクセス回線に接続するものである。下位レイヤ処理部１２は、無線端末２０と無線通信する無線ローカルネットワーク２に接続するものである。

また、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１、１２の接続状況等を管理するものである。また、接続管理部は、イベント管理テーブル１００を作成し、イベントの発生に合わせて、指定された処理部や転送先へメッセージを送出する。

図１７と図１８は、イベント管理テーブル１００の構成を示す図であり、イベントタイプ１０１は発生するイベントの種類を示し、配送先１０２はメッセージの送信先を示し、ローカル配送先１０３は自己の装置内の配送先である処理部を示し、イベント送信元１０４はイベントを通知してきた送信元を示している。なお、配送先が、“００：００：００：００：００：００“は自己の装置内を示しており、イベント送信元１０４は必ずしも必要ではない。

また、ルータ切替部１４は、ルータ情報管理テーブル９０を作成し、無線ローカルネットワーク２上のルータ装置を管理する。そして、そのルータ情報管理テーブル９０を基に中継の切替先であるルータ装置を決定し、ルータ切り替えのための指示を生成する。また、ルータ切替部１４は、ルータ切り替えの指示を他のルータ装置から受けると、外部ネットワークとの接続を下位レイヤ処理部１１、１２に指示する。図１５はルータ情報管理テーブル９０の構成を示す図である。図１５において、ルータアドレス９１は無線ローカルネットワーク２上のルータ装置のアドレスであり、ＱｏＳレベル９２は該当するルータ装置が有する通信品質を示すレベル（図１４に示す）であり、帯域９３は該当するルータ装置が提供できる通信帯域を示している。

さらに、バッファ１５は、ルータ切り替え時に発生する他ルータ装置への転送パケットを一時的に保存しておくためのものであり、Ｌ３処理部１６はネットワーク層処理を行うものであり、上位レイヤ処理部１７はトランスポート層以上の処理を行うものである。

なお、下位レイヤ処理部１１には、セルラ、ＰＨＳ、ＩＥＥＥ８０２．１６やＩＥＥＥ８０２．２０等の広域無線通信方式や、ブルートゥース（登録商標）、ＵＷＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１等の狭域無線通信方式といった無線通信規格に基づくものの他、イーサネット（登録商標）等の有線通信規格に基づくものを適用することができる。

また、下位レイヤ処理部１２には、ブルートゥース（登録商標）やＵＷＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１等の狭域無線通信方式といった無線通信規格に基づくものの他、イーサネット（登録商標）等の有線通信規格に基づくものを適用することができる。

図１９は、下位レイヤ処理部１２としてブルートゥース（登録商標）（特にＰＡＮプロファイル）を適用した場合のルータ装置１０の構成を示す図である。図１９において、接続管理部１３は、ブルートゥーススタックのＨＣＩ（Ｈｏｓｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５４と接続し、ブルートゥースＳＩＧ規格に基づいてリンクの接続や切断制御を行うとともに、リンク確立（リンク・アップ）やリンク切断（リンク・ダウン）などのリンク状態通知（リンク・イベント）を取得する。また、ＳＤＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）５１とも接続して、付近のブルートゥース（登録商標）搭載端末の存在を検出したり、検出した端末の属性やケーパビリティ等の情報を取得する。

これにより、リンク接続の可能性を判定することができる。例えば、接続管理部１３は、接続可能な属性を有する端末との接続が可能であることを検出した場合に、後述する“リンク検出イベント”を生成して、ルータ切替部１４やＬ３処理部１６などに発行する。さらに、接続管理部１３は、Ｌ２ＣＡＰ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）５３とも接続し、本実施の形態にて使用する各種メッセージの送受信を行う。また、Ｌ３処理部１６は、ＢＮＥＰ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）５２と接続し、ＩＰパケットの送受信を行う。

なお、接続管理部１３は、本発明にかかる接続管理部と接続検出部に相当し、ルータ切替部１４は本発明にかかる経路管理部と経路切替指示部と接続通知部に相当する。また、下位レイヤ処理部１２とＬ３処理部１６とは本発明にかかる各種メッセージの受信部、指示受信部に相当し、特に、下位レイヤ処理部１２は、本発明にかかる内部リンク処理部にも相当する。また、下位レイヤ処理部１１は本発明にかかる外部リンク処理部にも相当する。

上記のように構成されたルータ装置１０の基本的な動作について、以下に説明する。

本実施の形態のルータ装置１０のパケット交換動作は、以下の通りである。

無線ローカルネットワーク２から受信したフレームは、下位レイヤ処理部１２が物理層プロトコル処理、データリンク層プロトコル処理を行った後に、Ｌ３処理部１６がルーティング処理を含むＩＰプロトコル処理を行い、いずれかの下位レイヤ処理部１１もしくは１２に転送する。外部ネットワーク１からアクセスポイント装置３ａを介して受信したパケットについても、下位レイヤ処理部１１による物理層プロトコル処理、データリンク層プロトコル処理がされた後、Ｌ３処理部１６におけるルーティング処理により、いずれかの下位レイヤ処理部１１または１２に転送される。

また、Ｌ３処理部１６は、定期的あるいは無線ローカルネットワーク２に接続した無線端末２０からの要請に応じて、無線ローカルネットワーク２に対してネットワーク情報及びルータ装置１０自身の情報を、ＩＥＴＦ ＲＦＣ２４６１（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ＩＰｖ６）によって規定されるルータ広告メッセージ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓｅｇｅ）に記載して送出する。

次に、ルータ装置１０の行う外部リンクとの接続性通知の動作について以下に説明する。

まず、すべての無線ローカルネットワーク２上のルータ装置１０の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１がアクセスポイント装置１０と外部リンクを確立可能である、あるいは確立されたことを検出すると、接続可能性通知メッセージを無線ローカルネットワーク２に下位レイヤ処理部１２を介して送出する。

図１２は、接続可能性通知メッセージ１３００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１３０１、メッセージタイプフィールド１３０２、メッセージＩＤフィールド１３０３、ステータスフィールド１３０４、提供ＱｏＳレベルフィールド１３０５、および提供帯域フィールド１３０６を少なくとも有する。

図１２において、アドレスフィールド１３０１は送信元アドレスと宛先アドレスとを示し、メッセージタイプ１３０２はメッセージの種類を特定するものであり、メッセージＩＤ１３０３はメッセージを特定する識別子であり、ステータスフィールド１３０４は接続状態を示すものである。接続状態としては、接続不可を示す値‘０’と接続可能であることを示す値‘１’とが設定される。提供ＱｏＳレベル１３０５は図１４に示したＱｏＳの性能を示すレベルであり、提供帯域１３０６は外部リンクとの通信帯域を示すものである。

なお、異なるメッセージタイプを指定することにより、外部リンクを確立可能であることを通知するメッセージと、既に確立されたことを示すメッセージとを区別してもよい。これによれば、接続可能性通知メッセージ１３００を受信したノードは、外部リンク確立に要する時間の有無をメッセージタイプの確認だけで即座に判別することができる。

具体的には、接続管理部１３は、アドレスフィールド１３０１の送信元アドレスに自己の下位レイヤ処理部１２に割り当てられたＬ２アドレス、宛先アドレスにすべてのルータ装置に到達可能なマルチキャストアドレス、あるいはブロードキャストアドレスを記載する。なお、宛先とするルータ装置１０を特定できる場合は、そのルータ装置１０のＬ２アドレスを記載してもよい。

さらに、接続管理部１３は、メッセージタイプフィールド１３０２に接続可能性通知メッセージであることを特定するための識別子、メッセージＩＤフィールド１３０３にメッセージを特定するための識別子を記載する。ステータスフィールド１３０４には、接続可能であることを示す値‘１’を記載する。提供ＱｏＳレベルフィールド１３０５には、対象の下位レイヤ処理部１１が接続する外部リンクが提供するＱｏＳ性能８２にあったＱｏＳレベル８１の値を記載する。同様に、提供帯域フィールド１３０６には、外部リンクの通信帯域値を記載する。

次に、無線ローカルネットワーク２上のルータ装置１０において、接続管理部１３は、自己以外のルータ装置１０から送出された接続可能性通知メッセージ１３００を下位レイヤ処理部１２を介して受信すると、各フィールドに記載された内容をルータ切替部１４に通知する。ルータ切替部１４は、通知された内容に基づいて、ルータ情報管理テーブル９０を作成する。すなわち、ルータ切替部１４は、アドレスフィールド１３０１の送信元アドレスをルータアドレス９１、提供ＱｏＳレベルフィールド１３０５の値をＱｏＳレベル９２、提供帯域フィールド１３０６の値を帯域９３に記載する。

また、ルータ装置１０は、下位レイヤ処理部１１の外部リンクの接続状態を常時監視し、外部リンクとの接続が不可能となったことを検出すると、その時点でステータスフィールド１３０４に接続不能であることを示す値‘０’を記載した接続可能性通知メッセージ１３００を無線ローカルネットワーク２に送出する。そして、これを受信した他のルータ装置１０の接続管理部１３は、ルータ切替部１４に接続不能であるという通知を転送する。ルータ切替部１４は、接続不能であるという通知を受けて、ルータ情報管理テーブル９０の該当するエントリを削除する。これにより、ルータ装置１０は、常に他のルータ装置の外部リンクとの接続状態を管理することができる。特に、デフォルトルータとして動作しているルータ装置１０は、自己の外部リンク接続が切断する可能性を検出したときに、外部リンクを確立可能なルータ装置、あるいは既に外部リンクを確立しているルータ装置１０を切替先ルータ装置に指定することができる。

なお、上記の説明では、接続可能性通知メッセージ１３００はステータスフィールド１３０４を有していたが、これに限らず、ステータスフィールド１３０４を設けずに、接続可能性ありの通知と接続不能を通知するための個別のメッセージを設けることも可能である。

また、接続可能性通知メッセージ１３００に下位レイヤ処理部１１の識別子を記載するフィールドを追加し、さらにルータ情報管理テーブル９０にも同様の識別子を記載する欄を追加することで、接続可能性が検出された（あるいは接続可能性が失われた）下位レイヤ処理部１１の識別子を無線ローカルネットワーク２上のルータ装置１０に通知してもよい。

これにより、ルータ装置１０が外部ネットワーク１と接続するための複数の下位レイヤ処理部１１を有している場合（例えば、携帯電話網インタフェースと無線ＬＡＮインタフェース等）に、切替元ルータ装置はそれぞれの下位レイヤ処理部１１の接続状況を管理できるので、切替先ルータ装置に対してＱｏＳ要件に合致した下位レイヤ処理部１１を指定することが可能になる。

また、接続可能性通知メッセージ１３００に、特に提供ＱｏＳレベルや提供帯域に関する情報を転送するフィールドを設けずに、接続可能であるか否かの情報だけで切替先を決定することにより、メッセージ転送効率およびルータ装置１０内の処理効率を向上することができる。

次に、ルータ装置１０におけるルータ切替処理の動作について、図面を用いて説明する。

図６は、本実施の形態における切替元ルータ装置のルータ切替処理の動作を示す処理フロー図である。なお、一連のルータ切替処理を開始するルータ装置１０を特にルータ装置Ａ（１０ａ）（あるいは切替元ルータ装置１０ａ）とよび、ルータ装置Ａ（１０ａ）によって切替先に指定されたルータ装置１０を特にルータ装置Ｂ（１０ｂ）（あるいは切替先ルータ装置１０ｂ）とよぶ。

初めに、ルータ装置Ａ（１０ａ）におけるルータ切替処理の動作について説明する。

まず、接続管理部１３が、下位レイヤ処理部１１とアクセスポイント装置３ａとの間の通信リンク（以下、「外部リンク」とよぶ。）の接続状況の悪化を検出したり、パケット転送先への接続性が失われたことを検出したり、また、装置のシャットダウンなどを目的として、ユーザや上位レイヤ処理部１７などから明示的に通信リンクの切断要求を受けると、ルータ切替部１４に外部リンクとの切断可能性ありを通知する（ステップＳ６０１）。

ここで、外部リンクの接続状況は、接続管理部１３が定期的にあるいは必要に応じたタイミングで下位レイヤ処理部１１から取得したり、接続管理部１３が事前に下位レイヤ処理部１１に登録を行うことにより接続状況が変化したタイミングで下位レイヤ処理部１１から非同期に通知を受けたりすることができる。この外部リンクの接続状況は、標準的には所望の受信電界強度やビットエラーレート等を測定し、その変化により判断する。

例えば、接続管理部１３は、受信電界強度の低下を観測することによって接続状況の悪化を判断し、さらに所定の通信品質を確保するのに必要な電解強度値を下回ったときに、これ以上の通信が不可能であるとして切断可能性ありを検出する。

また、接続管理部１３は、パケット転送先への接続性の検出のために、Ｌ３処理部１６や上位レイヤ処理部１７による到達確認の結果（例えばＬ３処理部１６によるピング（ｐｉｎｇ）応答の有無）を定期的に、あるいは必要に応じたタイミングで取得したり、Ｌ３処理部１６や上位レイヤ処理部１７から非同期に通知を受けて判定する。

なお、切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）は、他のルータ装置１０やユーザや上位層処理部からの切替要請を受けたことを条件に外部リンクとの切断可能性の検出を実施するものであってもよい。これは、切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）の外部リンクは悪化していないが、さらに通信条件のよいルータ装置１０を中継路としたい場合に有用である。なお、他のルータ装置１０による切替要請は、切替要請を示すメーセージタイプ情報と送信元アドレスを有する切替要請メッセージを用いて行うことができる。

次に、ルータ切替部１４は、ルータ情報管理テーブル９０にて管理されるルータ情報の中から、現在の下位レイヤ処理部１１からの切り替えによって、現在中継を行っている通信フロー（以下、中継フローとよぶ）の品質を極力損なわないような外部リンクを有するルータ装置１０を切替先として選択する。そして、ルータ切替部１４は、接続管理部１３にＬ２アドレス、要求ＱｏＳ、および要求帯域値を通知し、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００を以下のようにして生成する。

図９は、接続指示メッセージ１０００のフォーマットを示す図であり、メッセージの送信元および宛先を示すアドレスフィールド１００１、メッセージタイプフィールド１００２、メッセージＩＤフィールド１００３、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４、要求帯域フィールド１００５、接続要求時間フィールド１００６、および端末アドレスフィールド１００７を有する。

図９において、メッセージタイプ１００２はメッセージの種類を特定するものであり、メッセージＩＤ１００３はメッセージを特定する識別子であり、要求ＱｏＳレベル１００４は図１４に示したＱｏＳの性能を示すレベルであり、要求帯域１００５は要求する通信帯域を示すものであり、接続要求時間１００６は自己が接続する外部リンクが切断されるまでの予想時間を示すものであり、端末アドレス１００７は中継中あるいは近隣キャッシュやＡＲＰキャッシュに登録されている端末のアドレスを示すものである。ここで、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４と要求帯域フィールド１００５に記載する内容を、特にＱｏＳ要求パラメータとよぶ。

接続管理部１３は、アドレスフィールド１００１の送信元（Ｆｒｏｍ：）に自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））の下位レイヤ処理部１２に割り当てられたＬ２アドレス、宛先（Ｔｏ：）に切替先とするルータ装置Ｂ（１０ｂ）の下位レイヤ処理部１２に割り当てられたＬ２アドレスを記載する。ここで、接続指示メッセージ１０００に、さらにルータ装置Ａ（１０ａ）を示す識別子を設けてもよい。これにより、複数の下位レイヤ処理部１２によって無線ローカルネットワーク２に接続され、通信相手の外部端末４０に対して複数の経路をとり得る場合でも、送信元Ｌ２アドレスによらずルータ装置Ａ（１０ａ）を一意に識別することが可能となる。

続いて、接続管理部１３は、接続指示メッセージ１０００を特定するための識別子をメッセージタイプフィールド１００２に、メッセージ自身を特定するための識別子をメッセージＩＤフィールド１００３に記載する。さらに、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４には、ＱｏＳレベル一覧表８０に基づいて、要求するＱｏＳ性能８２のレベル値８１を記載し、要求帯域フィールド１００５には同様に要求する帯域値（例えば１０Ｍｂｐｓなど）を記載する。ここで、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４と要求帯域フィールド１００５には、下位レイヤ処理部１１のＱｏＳ性能に相当するＱｏＳ性能値、通信帯域値をそれぞれ記載する。各値は、サービスにおける公称値に基づくものであっても、下位レイヤ処理部１１の実態に基づくものであってもよい。

あるいは、さらに詳細なＱｏＳ性能を抽出するために、ルータ切替部１４は、中継フローが存在するか否かをＬ３処理部１６あるいは下位レイヤ処理部１１、１２等から取得し、さらに中継フローが要求するＱｏＳ性能が明らかな場合は、そのＱｏＳ性能から要求ＱｏＳ性能を抽出してもよい。

例えば、Ｌ３処理部１６において中継パケットの受信時間間隔とパケットサイズを監視することにより、パケット中継レートを算出でき、所望の通信帯域値を抽出できるとともに、中継パケットの受信時間間隔の推移からリアルタイム中継の必要性を判別することができる。

さらに、Ｌ３処理部１６は、中継パケットの中継先が無線ローカルネットワーク２であるか否かを特定し、中継フロー特性を上りと下りで個別に監視することにより、要求すべきＱｏＳ性能値を的確に抽出することができる。

また、中継フローの監視は、無線端末２０ごと、さらにはＴＣＰ／ＵＤＰ等で使用するポートやアプリケーション単位で実施することにより適したＱｏＳ性能を抽出できる。

続いて、接続管理部１３は、接続要求時間フィールド１００６に、自己の下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されるまでの予想時間（例えば３０００ミリ秒など）を記載する。なお、切替先ルータ装置１０に接続処理に要する時間を要求する必要がない場合は、接続指示メッセージ１０００に接続要求時間フィールド１００６を特に設けなくてもよい。あるいは、接続要求時間に関する一切の処理を不要とする所定の値を記載しておくことにより、受信側での処理を省略させてもよく、処理負荷の低減を図ることができる。

また、接続管理部１３は、端末アドレスフィールド１００７に、自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））が中継している、もしくは最近まで中継していたフローを終端する無線端末２０のＬ２アドレスを記載する。あるいは、ルータ切替部１４がＬ３処理部１６の保有するＩＥＴＦＲＦＣ２４６１にて規定される近隣キャッシュ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｃａｃｈｅ）やＡＲＰキャッシュを参照して、最近の通信実績のある無線端末２０を特定する。そして、ルータ切替部１４はそのＬ２アドレスを接続管理部１３に通知し、接続管理部１３が端末アドレスフィールド１００７に記載する。なお、近隣キャッシュには無線端末２０だけでなく、ルータ装置１０の情報も含まれる。しかし、近隣キャッシュから無線端末２０の情報だけを抽出するには、ローカルネットワーク２を流れるルータ広告メッセージからルータ装置１０のＩＰアドレスを取得して、近隣キャッシュから情報を抽出する際にルータ装置１０のＩＰアドレスを除外（フィルタリング）することにより可能である。

ここで、端末アドレスフィールド１００７に記載すべきものが複数ある場合、接続管理部１３は端末アドレスフィールド１００７を複数設ける。なお、無線ローカルネットワーク２がイーサネット（登録商標）等で構成され、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）と無線端末２０間で、ルータ切替に際して明示的な通信リンクの確立が不要であることが明らかな場合は、接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７を設けなくてもよい。さらには、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）のルータ切替部１４間で無線端末２０のアドレスを通知するためのメッセージ交換を別途実施する場合、接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７を設けなくてもよい。また、ルータ装置Ａ（１０ａ）のルータ切替部１４が後述する接続要求メッセージ１４００を接続管理部１３に発行させて、無線端末２０との接続をルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３に別途指示するような場合も、接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７を設けなくてもよい。

以上のようにして生成された接続指示メッセージ１０００は、下位レイヤ処理部１２を介してローカルネットワークの指定のルータ装置へ送信される（ステップＳ６０２）。なお、接続指示メッセージ１０００は、接続管理部１３が生成するのではなく、ルータ切替部１４が生成して送信するものであってもよい。また、ルータ装置１０が中継するフローのＱｏＳを維持するための要求を行わない場合、接続指示メッセージ１０００は、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４や要求帯域フィールド１００５を含まなくてもよい。

なお、ルータ切替部１４が切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を特定できない場合、接続管理部１３は、アドレスフィールド１００１の宛先にすべてのルータ装置に到達可能なマルチキャストアドレスあるいはブロードキャストアドレスを記載して、無線ローカルネットワーク２に接続指示メッセージ１０００を送信する。

次に、接続指示メッセージ１０００を送出した後、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２を介して接続指示応答メッセージ１１００を受信すると、ルータ切替部１４に通知する（ステップＳ６０３）。

図１０は、接続指示応答メッセージ１１００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１１０１、タイプフィールド１１０２、メッセージＩＤフィールド１１０３、ステータスフィールド１１０７、提供ＱｏＳレベルフィールド１１０４、提供帯域フィールド１１０５、および接続所要時間フィールド１１０６を少なくとも含む。なお、ステータス１１０７は外部リンクとの接続適合性を示すものであり、要求された条件に適合する場合は‘０’が記載され、外部リンクと接続できない場合は‘１’が記載され、要求条件に不適合である場合は‘２’が記載される。また、提供ＱｏＳレベル１１０４は外部リンクとの通信で提供可能な通信品質を図１４に記載のレベル値で示すものである。

このとき、接続管理部１３は、先に送出した接続指示メッセージ１０００の応答であることを、接続指示メッセージ１０００のメッセージＩＤフィールド１００３と接続指示応答メッセージ１１００のメッセージＩＤフィールド１１０３が同一であることから確認する。そのうえで接続管理部１３は、ルータ切替部１４に各フィールドに記載された情報（値）を転送する。ルータ切替部１４は、これを受けて、ステータスフィールド１１０７に記載された値から、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先とするのに適しているか否かの判定を行う（ステップＳ６０４）。

例えば、ステータス１１０７の値が「外部リンクを確立することができ、要求ＱｏＳ性能も満足する」ことを示す‘０’であった場合は、ルータ切替部１４はルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先に決定する。一方、ステータス１１０７の値が「外部リンクを確立することができない」ことを示す‘１’や、「外部リンクを確立できるが、要求ＱｏＳ性能を満足しない」ことを示す‘２’、またはその他の理由により切替先となりえない旨の応答であった場合は、ルータ切替部１４はルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先にせず、他のルータ装置１０を対象に、再度ステップＳ６０２から処理を行う。

さらに、ルータ切替部１４は、提供ＱｏＳレベルフィールド１１０４および提供帯域フィールド１１０５に記載された値から、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が提供可能なＱｏＳレベルと帯域を確認する。さらに、ルータ切替部１４は、接続所要時間フィールド１１０６の値が、自身の下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されるまでの予想時間を上回る場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先にせず、他のルータ装置１０を対象にステップＳ６０２から処理を再開する。あるいは、ルータ切替部１４は、接続所要時間フィールド１１０６の値が、自身の下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されるまでの予想時間を上回る場合であっても、自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））が中継パケットのバッファリング機構を有している場合は、外部リンク切断後の中継パケットをバッファリングするものとして、接続所要フィールド１１０６に記載された値の評価を省略する。あるいは、バッファリングに必要なバッファサイズを有しているかを算出したりして、ルータ装置Ａ（１０ａ）がルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替対象とする処理を継続してもよい。

また、ルータ切替部１４は、既に外部リンクが切断され、ルータ切替部１４からの制御により、Ｌ３処理部１６が無線端末２０を送信元とする中継パケットをバッファ１５に一時的に蓄積している場合、今後必要となる蓄積容量を中継パケットの受信頻度とサイズから概算して、効率的なリソース管理を行う。

なお、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）から切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）に対して、接続処理に要する時間を提示してもらう必要がない場合は、接続所要時間フィールド１１０６を設けなくてもよい。あるいは、接続所要時間に関する一切の処理を不要とする所定の値を接続指示メッセージに記載しておくことにより、受信側での処理を省略させてもよい。これにより、処理負荷の低減を図ることができる。

また、接続管理部１３は、ルータ装置Ａ（１０ａ）が、接続指示応答メッセージ１１００を受信するまでの許容待ち時間を設定して、受信待ち状態を管理してもよい。特に、許容待ち時間として下位レイヤ処理部１２のコネクション維持時間を採用し、下位レイヤ処理部１２のコネクションが切断されるか休眠状態に入るまでメッセージの受信を待つようにしてもよい。

あるいは、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２におけるルータ装置Ｂ（１０ｂ）とのコネクション状態から、接続指示応答メッセージ１１００の受信待ち状態を解除してもよい。例えば、接続管理部１３は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）との交信が不可能であることをＲＦＣ２４６１で規定されるようなＩＰｖ６における近隣キャッシュや、ＲＦＣ８２６で規定されるようなＩＰｖ４におけるＡＲＰにより検出し、他のルータ装置Ｂ（１０ｂ）に対する切替処理を開始してもよい。

ルータ装置Ａ（１０ａ）のルータ切替部１４は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が切替先として適切ではないと判定した場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が接続処理を行っている外部リンクを切断することを指示する切断要求メッセージをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に向けて送出するように、接続管理部１３に指示してもよい。このとき、ルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、ルータ切替部１４からの指示を受けて切断要求メッセージを送出する。それを受信したルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、先に受信したルータ装置Ａ（１０ａ）からの接続指示メッセージ１０００によって接続処理を行っている外部リンクとの切断処理を開始する。このようにルータ装置Ａ（１０ａ）が切替先ルータ装置の接続可否を判断することによって、結果的に使用されなくなるルータ装置Ｂ（１０ｂ）の外部リンクを早い時点で切断できるので、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は通信費用や消費電力の浪費を抑えることができる。

次に、接続管理部１３が下位レイヤ処理部１２を介して接続完了通知メッセージ１２００を受信すると、ルータ切替部１４に通知する（ステップＳ６０５）。図１１は、接続完了通知メッセージ１２００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１２０１、メッセージタイプフィールド１２０２、メッセージＩＤフィールド１２０３、ステータスフィールド１２０７、提供ＱｏＳレベルフィールド１２０４、および提供帯域フィールド１２０５を少なくとも有する。各フィールドの内容は、先に説明した接続指示応答メッセージ１１００が有するものと基本的に同じである。ただし、ステータスフィールド１２０７は外部リンクの確立に成功したか否かを示すものである。

次に、ルータ切替部１４は、通知された接続完了通知メッセージ１２００のステータスフィールド１２０７を参照して、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が外部リンクの確立に成功したか否かを判別する（ステップＳ６０６）。外部リンクが確立できなかった場合、再度他のルータ装置１０を対象にステップＳ６０２へ処理は戻される。

次に、ルータ切替部１４は、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が外部リンクとの確立を完了したことを判別すると、経路切替指示メッセージとして、ＲＬ＝０のルータ広告メッセージを送出するようＬ３処理部１６に指示する。Ｌ３処理部１６はこれを受けて、下位レイヤ処理部１２を介して無線ローカルネットワーク２にルータ広告メッセージを送出する（ステップＳ６０７）。

なお、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００を受信することなく、接続完了通知メッセージ１２００を受信した場合、上記の接続指示応答メッセージ１１００を受信したときの処理を特に実施する必要はない。

また、ルータ切替部１４は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が切替先として適切であると判定したことを受けて（ステップＳ６０４）、無線端末２０に特定の通信装置（ここではルータ装置Ｂ（１０ｂ））との接続処理を開始するように、接続管理部１３が接続要求メッセージを送信するように指示してもよい。これにより、無線端末２０とルータ装置Ｂ（１０ｂ）との下位レイヤにおけるコネクションを、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）間の切替処理が完了する前に実施しておくことが可能になるので、高速な切替処理を実現することができる。

図１３は、接続要求メッセージ１４００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１４０１、タイプフィールド１４０２、メッセージＩＤフィールド１４０３、およびルータ装置アドレスフィールド１４０４を少なくとも有する。

接続管理部１３は、ルータ切替部１４から無線端末２０のアドレスとルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを取得する。さらに、アドレスフィールド１４０１の送信元を自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））のアドレス、宛先を無線端末２０のアドレスに設定し、ルータ装置アドレスフィールド１４０４にルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを記載して、下位レイヤ処理部１２を介して送出する。

なお、ルータ切替部１４が接続管理部１３から接続完了通知メッセージ１２００の受信通知を受ける前、あるいは接続完了通知メッセージ１２００の受信通知を受けた直後に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）からの、経路切替指示メッセージに対する受信通知をＬ３処理部１６から受けた場合、ルータ切替部１４は経路切替指示メッセージの送出指示をＬ３処理部１６に発行しない。

ここで、上記経路切替指示メッセージ（ルータ広告メッセージ）の送信元がルータ装置Ｂ（１０ｂ）であるか否かは、メッセージのレイヤ２アドレスがルータ装置Ｂ（１０ｂ）のものと同一であるか否かを比較することにより判断することができる。

次に、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）におけるルータ切替処理の動作について、図７の動作フローを用いて説明する。

図７において、まず、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２を介して接続指示メッセージ１０００を受信する（ステップＳ６５０）。

下位レイヤ処理部１１は、アクセスポイント装置３ｂと外部リンクを確立することが可能か否かを、アクセスポイント装置３ｂからの電波強度や、無線ＬＡＮであればＳＳＩＤ、あるいはＷＥＰキー等の情報を取得しているかによって判定する（ステップＳ６５１）。

具体的には、下位レイヤ処理部１１は、通信プロトコルの制御チャネルを利用して、アクセスポイント装置３ｂが提供するネットワークの情報をアクセスポイント装置３ｂから取得する。例えば、アクセスポイント装置３ｂへの通信が無線ＬＡＮであれば、ＳＳＩＤの同一性を判定するなどして接続性を確認することができる。あるいは、下位レイヤ処理部１１は、実際にアクセスポイント装置３ｂと接続処理を行い、通信状態を確認してもよい。

接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１から接続不可能である通知を受けた場合、接続指示応答メッセージ１１００のステータスフィールド１１０７に記載する値を‘１’に決定する（ステップＳ６５２）。

なお、本処理は、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００の受信を受けて、メッセージ内容をルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４が接続管理部１３に下位レイヤ処理部１１の外部リンクへの接続性を判定するように指示してもよい。その場合、接続指示応答メッセージ１１００に記載する値は、ルータ切替部１４が接続管理部１３に通知し、接続管理部１３が接続応答メッセージ１１００に記載する。

ステップＳ６５１において、外部リンクと接続可能あるいは既に接続済みである場合、接続管理部１３は、さらに接続指示メッセージ１０００の要求ＱｏＳレベルフィールド１００４と要求帯域フィールド１００５にて通知された要件を満足できるものであるかを判定する（ステップＳ６５３）。そして、下位レイヤ処理部１１が提供するＱｏＳレベルと通信帯域が、通知された要求値以下あるいは劣るものである場合、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００のステータスフィールド１１０７に記載する値を‘２’に決定する（ステップＳ６５４）。

また、外部リンクを確立可能でＱｏＳ要件も満たすことが判定されると、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００のステータスフィールド１１０７に記載する値を‘０’に決定する（ステップＳ６５５）。なお、本処理は、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００の受信を受けて、メッセージ内容をルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４が接続管理部１３に要求ＱｏＳおよび要求帯域に関する処理を実施するように指示してもよい。その場合、接続指示応答メッセージ１１００に記載する値は、ルータ切替部１４が接続管理部１３に通知し、接続管理部１３が接続応答メッセージ１１００に記載する。

次に、接続管理部１３は、アクセスポイント装置３ｂと未接続である場合に、接続（外部リンク確立）処理を下位レイヤ処理部１１に指示するとともに、接続指示メッセージ１０００の端末アドレスフィールド１００７に記載されたアドレスの無線端末２０とのリンク接続処理を下位レイヤ処理部１２に指示する（ステップＳ６５６）。

なお、本処理は、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００の受信を受けて、メッセージ内容をルータ切替部１４に通知する。そして、ルータ切替部１４が接続管理部１３に対して、下位レイヤ処理部１１のリンク接続処理開始と無線端末２０とのリンク接続処理開始を指示するものであってもよい。また、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）のルータ切替部１４間で、接続指示メッセージ１０００とは別に無線端末２０のアドレスを通知するためのメッセージ交換を行ってもよい。その場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１にリンク接続処理を指示したタイミングをルータ切替部１４に通知し、それを受けてルータ切替部１４が無線端末２０と下位レイヤ処理部１２との間のリンク接続処理を接続管理部１３に指示する。

次に、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００を生成して送出する（ステップＳ６５７）。すなわち、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００のアドレスフィールド１１０１の送信元を自己（ルータ装置Ｂ（１０ｂ））のアドレス、宛先を接続指示メッセージ１０００の送信元アドレス（ルータ装置Ａ（１０ａ））に設定し、メッセージＩＤフィールド１１０３に接続指示メッセージ１０００のメッセージＩＤフィールド１００３と同じ値を設定する。さらに、ステータスフィールド１１０７に先に決定した値を記載し、提供ＱｏＳレベルフィールド１１０４と提供帯域フィールド１１０５に、下位レイヤ処理部１１が提供可能なレベルおよび帯域を記載する。また、接続所要時間フィールド１１０５には、下位レイヤ処理部１１がアクセスポイント装置３ｂと外部リンクを確立するのに要する想定時間と、下位レイヤ処理部１２が無線端末２０とリンクを確立するのに要する想定時間のいずれか一方（最大値）を記載する。接続管理部１３は、以上の設定を行った後、下位レイヤ処理部１２を介して無線ローカルネットワーク２に送出する。

なお、ステップＳ６５６とＳ６５７の実施順序は、必ずしも上記の説明した順序である必要はなく、ステップＳ６５７（接続指示応答メッセージ１１００の送出）を行った後にステップＳ６５６を実施してもよいし、両ステップを同時に実施するものであってもよい。

次に、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１と下位レイヤ処理部１２とがそれぞれの接続先とリンク接続処理を完了したことを受けて（ステップＳ６５８）、接続完了通知メッセージ１２００を送出する（ステップＳ６５９）。このとき、接続完了通知メッセージ１２００のアドレスフィールド１２０１の送信元を自己（ルータ装置Ｂ（１０ｂ））のアドレス、宛先を接続指示メッセージ１０００の送信元アドレス（ルータ装置Ａ（１０ａ））に設定し、メッセージＩＤフィールド１２０３に接続指示メッセージ１０００のメッセージＩＤフィールド１００３と同じ値を設定する。さらに、ステータスフィールド１２０７に、両方の接続処理が正常に完了した場合には正常終了を示す‘０’を、正常に終了できなかった場合にはそれ以外のエラー値を記載する。また、提供ＱｏＳレベルフィールド１２０４と提供帯域フィールド１２０５には、下位レイヤ処理部１１が提供可能なレベルおよび帯域を記載する。

また、Ｌ３処理部１６は、接続管理部１３からの通知を受けて、ルータ広告メッセージを無線ローカルネットワークへ送出する。このルータ広告メッセージは、本発明にかかる自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知メッセージに相当する。これにより、無線端末２０は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が中継可能なルータ装置であると認識し、ルータリストにルータ装置Ｂ（１０ｂ）を追加する。

このように、本発明の目的を達成するには、接続管理部１３が双方の処理が完了したことを受けて接続完了通知メッセージ１２００を送出することが必要である。

また、無線端末２０との接続を行う必要がない場合は、下位レイヤ処理部１１におけるリンク接続が完了した時点でステップＳ６５９に進む。

なお、接続管理部１３は、接続完了通知メッセージ１２００の送信完了をルータ切替部１４に通知し、それを受けてルータ切替部１４が、切替指示メッセージとしてＲＬ＝０、送信元をルータ装置Ａ（１０ａ）としたルータ広告メッセージを送出するようＬ３処理部１６に指示してもよい。あるいは、接続管理部１３が、下位レイヤ処理部１１および下位レイヤ処理部１２がそれぞれの接続先とリンク接続処理を完了したことを受けて（ステップＳ６５８）、接続完了通知メッセージ１２００をすることなくルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４が切替指示メッセージとしてＲＬ＝０、送信元をルータ装置Ａ（１０ａ）としたルータ広告メッセージを送出するようＬ３処理部１６に指示してもよい。

また、ルータ切替部１４が無線端末２０のアドレスを接続指示メッセージ１０００ではなく、他の専用のメッセージで通知された場合、ルータ切替部１４が、別途無線端末２０とのリンク接続処理を接続管理部１３を介して下位レイヤ処理部１２に指示する。この場合、接続管理部１３は、無線端末２０との接続が完了したことを受けて、別途接続完了通知メッセージ１２００をルータ装置Ａ（１０ａ）に送信する。そして、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）における外部リンク接続完了に対する接続完了通知メッセージ１２００と、内部リンク上の無線端末２０との接続完了に対する接続完了通知メッセージ１２００の両方を受信した後にステップＳ６０６へ移行する。

そのため、接続完了通知メッセージ１２００に、外部リンクとの接続完了であるか、あるいは端末との接続完了であるかを識別するための識別情報を記載するフィールドを追加する必要がある。この識別情報としては、例えば、接続先のアドレスや、リンク接続を行った下位レイヤ処理部の識別子などである。

また、下位レイヤ処理部１２が無線端末２０とのリンク接続を完了したタイミングを接続管理部１３を介してＬ３処理部１６に通知してもよい。あるいは、そのタイミングを接続管理部１３からルータ切替部１４へ、そしてルータ切替部１４からＬ３処理部１６へ通知して、Ｌ３処理部１６がルータ広告メッセージ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓｅｇｅ）を無線ローカルネットワーク２に送出してもよい。これにより、Ｌ３処理部１６によるルータ広告メッセージの送信開始タイミングを的確に指示することができ、無線端末２０に新たなルータ装置１０（ここではルータ装置Ｂ（１０ｂ））との接続を迅速に検出させることができるので、無線端末２０はルータ切替処理を高速に実施することが可能になる。

また、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３が、接続指示応答メッセージ１１００あるいは接続完了通知メッセージ１２００を送出する前に、下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されたことを検知した場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、リンク切断通知メッセージをルータ装置Ａ（１０ａ）に送信する。この切断通知メッセージは、接続可能性通知メッセージ１３００のステータス１３０４に外部リンクと接続できない状態を示す‘１’を設定したものである。

ルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、リンク切断通知メッセージをルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信したことを受けて、接続指示応答メッセージ１１００あるいは接続完了通知メッセージ１２００の受信待ち状態を終了させる。さらに、接続管理部１３は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）からのリンク切断通知メッセージの受信をルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４がルータ情報管理テーブル９０からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に該当するエントリを削除する。

また、切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）はステップＳ６０４において、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信した通信品質（ＱｏＳ）等が不適切であると判定した場合、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）へ接続指示の取消要求をすることができる。この場合、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は既に外部リンクとの接続処理を開始しているのであれば、接続処理を中止する。また、端末に対しても同様に、接続処理を中止する。

さらに、本実施の形態では、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が、ステップＳ６５１乃至Ｓ６５４においてステータスを決定した後に、外部リンクへの接続を行っているが、これに限らず、外部リンクへの接続の可能性がないと判断したとき、あるいはＱｏＳ要件を満たさないと判断したときは、外部リンクへの接続処理や端末との接続処理を開始しないようにすることも可能である。この場合、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、接続指示応答メッセージを送信した後に、すべての処理を終了することになる。

なお、本実施の形態において、ルータ装置１０の接続管理部１３がすべてのメッセージを、下位レイヤ処理部１２を介して取得するとしたが、Ｌ３処理部１６を介して取得するものであってもよい。これにより、無線ローカルネットワーク２が複数の通信メディアによって構築されている場合に、異なるメディアに属するルータ装置１０との間の切替が可能となる。

また、送信元ルータ装置１０（あるいは接続管理部）を特定するためのアドレス情報とは異なる識別子をルータ装置間で規定し、その識別子を記載するフィールドを本発明に係る接続指示メッセージ、接続指示応答メッセージ、接続完了メッセージ、接続可能性通知メッセージ、接続要求メッセージ、および通知登録メッセージに設ける。これにより、特にローカルネットワークに接続する複数の下位レイヤ処理部１２を有するルータ装置からこれらのメッセージを受信したルータ装置および無線端末は、メッセージの送信元を容易に特定することができるので、メッセージの送受信状態をはじめルータ切替処理を統合的に実施することが可能になり、処理効率の向上を図ることができる。

以上のように、本発明によるルータ装置は、切替先ルータ装置との間で外部リンク状況の悪化やリンク確立等のイベントに基づくリアルタイムなメッセージ交換を行うことにより、高速なルータ切替を実現し、パケットロスを低減することが可能となる。

次に、ルータ装置１０が上記の接続性通知を他のルータ装置へ要求する動作について以下に説明する。

まず、接続性通知の要求元ルータ装置（ルータ装置Ａ（１０ａ））は、他のルータ装置（ルータ装置Ｂ（１０ｂ））が外部リンクを確立できるか否かをリアルタイムに知るため、通知登録メッセージをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に送信する。この通知登録メッセージ１５００は、イベントが発生したら、リアルタイムに取得したいメッセージを登録するものであり、送信を望むルータ装置に対してのみ登録すればよい。なお、このときの通知登録メッセージは、外部リンク確立の可能性が明らかとなった時点で、接続可能性通知メッセージ１３００の送信を要求するものである。

図１６は、通知登録メッセージ１５００のフォーマットを示す図である。図１６において、アドレスフィールド１５０１はメッセージの送信元アドレス（Ｆｒｏｍ）と宛先アドレス（Ｔｏ）を示し、タイプフィールド１５０２は通知登録メッセージを識別する値を示し、イベントタイプフィールド１５０４は送付対象である通知（イベント）メッセージの識別子を示す。すなわち、イベントタイプフィールド１５０４に各メッセージの識別子を設定することにより、接続可能性通知メッセージ１３００以外の非同期に発生する下位レイヤ処理部１１や外部リンクに関する状態変化（イベント）を通知するメッセージ（リンク切断通知メッセージや接続完了通知メッセージなど）の送出要求を登録することができる。

上記の通知登録メッセージ１５００を他のルータ装置へ送出するときの動作を詳細に説明する。

すなわち、ルータ装置Ａ（１０ａ）のルータ切替部１４は、接続可能性通知メッセージ１３００をリアルタイムで送信するようにルータ装置Ｂ（１０ｂ）に対して要求することを接続管理部１３に指示する。接続管理部１３はこれを受けて、接続可能性通知メッセージ１３００の識別子が記載された通知登録メッセージ１５００をルータ装置Ｂ（１０ｂ）へ送信する。

このとき、接続管理部１３は、図１８に示すようなイベント管理テーブルに該当するエントリを生成する。すなわち、接続管理部１３はイベントタイプ１０１を接続可能性通知メッセージ１３００とし、配送先１０２を”００：００：００：００：００：００”、ローカル配送先１０３をルータ切替部１４とするエントリを生成する。このとき、装置内で発生するイベント通知と外部装置で発生するイベント通知を区別するために、イベント送信元１０４を追加してもよい。図１８では、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを、仮に”１１：２２：３３：４４：５５：６６”とした。これにより、ルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、本来所望するルータ装置Ｂ（１０ｂ）におけるイベント通知のみをルータ切替部１４に配信することができるので、処理負荷を低減することができる。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、この通知登録メッセージ１５００を受信すると、図１７に示すイベント管理テーブル１００に通知された情報を登録する。

すなわち、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、登録対象である通知メッセージ（ここでは接続可能性通知メッセージ１３００）の識別子をイベントタイプ１０１に、ルータ装置Ａ（１０ａ）のアドレス（ここでは仮に”２２：３３：４４：５５：６６：７７”とした）を配送先１０２に記載する。なお、図１７には、リンク切断通知メッセージが発生した際にアドレス”３３：４４：５５：６６：７７：８８”に送付する旨の登録や、接続可能性通知メッセージ１３００を装置内のルータ切替部１４にも配送する旨の登録を参考として記載している。

このように、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は下位レイヤ処理部１２からリンクの状態や特性、またはイベント通知を受け取ると、イベント管理テーブル１００に基づいて、その転送先が外部の装置であるか内部の処理部であるかを判定する。そして、転送先が外部の装置である場合、接続管理部１３は受け取った情報をメッセージに含めて外部の装置宛に送出する。

また、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１から接続可能性通知を受信したか、あるいは自己が管理する下位レイヤ処理部１１の状態から接続可能性を検出したとき、イベント管理テーブル１００を参照して、接続可能性通知メッセージ１３００の取得を希望するルータ装置Ａ（１０ａ）を検索する。そして、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１から取得した接続可能性通知、あるいは自己検出の情報に基づいて接続可能性通知メッセージ１３００を生成し、ルータ装置Ａ（１０ａ）に送信する。

ここで、下位レイヤ処理部１１から取得する接続可能性通知は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）に送信する接続可能性通知メッセージ１３００と同等のものであってもよく、接続管理部１３は特にメッセージを生成することなく、下位レイヤ処理部１１から取得した接続可能性メッセージ１３００をルータ装置Ａ（１０ａ）に転送することになる。これにより、通知メッセージ処理における効率向上が期待できる。

なお、図１７に示すイベント管理テーブル１００の例では、接続可能性通知メッセージ１３００は、コピーされて装置内のルータ切替部１４にも配送されるが、これは一例であり、本実施の形態におけるルータ切替処理とは関係ない。

また、図１７には例示していないが、通知メッセージは装置内で複数の処理部に対してコピー配送され得る。この場合、装置の処理負荷と転送遅延とを低減するために、実際にコピーは行わずに、通知メッセージにより記憶されたメモリ領域を通知し、配送を受けた処理部が各々通知されたメモリ領域を参照する。

ここで、接続可能性通知メッセージ１３００を受信したルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、図１８に示すイベント管理テーブル１００を参照し、ルータ切替部１４に受信した接続可能性通知メッセージ１３００そのものか、あるいはメッセージに含まれる情報を転送する。

そして、通知登録メッセージ１５００を受信したルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３が、登録内容をイベント管理テーブル１００に登録完了したときに、通知登録完了メッセージをルータ装置Ａ（１０ａ）に返信してもよい。これにより、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、通知登録メッセージ１５００のネットワーク上での紛失に対応することができるので、確実な登録を行うことが可能になる。

なお、ルータ装置Ａ（１０ａ）あるいはその接続管理部１３を一意に識別可能な識別子を下位レイヤ処理部１１、１２のアドレスとは別にルータ装置間で規定し、通知登録メッセージ１５００に含めることにより、通知登録メッセージ１５００を受信したルータ装置は、メッセージの送信元や宛先のルータ装置を特定することができる。これは、複数の接続管理部１３が一つのルータ装置１０内に存在する場合や、複数の下位レイヤ処理部１１、１２を介して装置間が接続される場合に装置を特定するのに有効である。なお、その際、イベント管理テーブル１００および／あるいはルータ情報管理テーブル９０にも、ルータ装置１０あるいは接続管理部１３を一意に識別可能な識別子を記載するための装置識別子フィールドを設ける必要がある。

また、通知登録メッセージ１５００にメッセージの交換に用いる下位レイヤ処理部１１の種別（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．１６、セルラ、イーサネット（登録商標）、および／あるいは通信インタフェース識別子のように通信メディアをさらに細かく識別するための情報）を含めることにより、通知登録メッセージ１５００を受信したルータ装置１０が、それらの情報を基にメッセージを送出するための下位レイヤ処理部１２を特定してもよい。また、接続管理部１３が通知登録メッセージ１５００を受信した下位レイヤ処理部１２を表すインタフェース識別子を、イベント管理テーブル１００および／あるいはルータ情報管理テーブル９０に記憶しておき、要求されたメッセージを送出する際に、記憶しておいたインタフェース識別子で特定される下位レイヤ処理部を介して送信するようにしてもよい。

また、装置自身の特性や動作性能、またはメッセージの必要性等から、通知メッセージを受信するタイミングや受信可能頻度を要求するフィールドを、通知登録メッセージ１５００に追加してもよい。例えば、メッセージの欠落が発生する場合の信頼性を高めるために、所定の通知メッセージを一定時間間隔で送信し続けることを要求する目的で送信時間間隔と最大送信回数を指定する。あるいは、通知メッセージが短期間に連続して発生する場合の処理負荷を抑えるために、通知メッセージの送信時間間隔を指定する。また、通知メッセージが同時に発生した場合の送信順序を決定するために、優先順位を指定して重要な通知メッセージを優先的に取得できるようにすることができる。

なお、ルータ装置１０が、無線ローカルネットワーク２に接続可能な下位レイヤ処理部１２に相当するインタフェースを複数有する場合に、通知登録メッセージ１５００や以降のメッセージの送受信に用いるインタフェースを決定する方法としては次の２つがある。

第一の方法は、コネクションが確立した、あるいは確立しているインタフェースを選択するというものである。これにより、ただちに登録およびメッセージの送受信が可能となる他、相手のルータ装置１０の有するインタフェースをあらためて確認することなく登録処理を行うことができる。

第二の方法は、高い通信特性を有するインタフェースを選択するというものである。ここで通信特性とは、通信品質や通信帯域、通信のリアルタイム性、通信の信頼性などを指し、それらを単独あるいは組み合わせて判断する。これにより、メッセージの再送を抑え、低い伝送遅延でのメッセージ伝送が可能となる。その結果、高速で確実な登録処理とメッセージ交換を行うことができる。なお、上記以外の通信特性として、トラフィック特性や、通信コスト（料金等）や、通信エリアなどを考慮してもよい。

また、選択されたインタフェースがコネクションを確立していない、あるいは接続されていない場合、通知登録メッセージ１５００の送付や通知メッセージの受信に先立って、コネクション確立処理または物理的な接続を行う必要がある。

また、メッセージ送信において、複数のインタフェースを選択してもよい。これにより、メッセージ伝送の信頼性を向上することができる。

上記のように、ルータ装置が下位レイヤ処理部１２に相当するインタフェースを複数有し、一つのルータ装置１０と複数のコネクションを確立し、さらにそれぞれに登録を行っている場合でも、メッセージを伝送するインタフェースを選択することができる。

例えば、ルータ装置は、すべてあるいは複数の選択されたインタフェースを介して送信することにより、メッセージ伝送の信頼性を向上することができる。また、一つのインタフェースを選択して送信することにより、メッセージ送信処理の負荷を低減することができる。なお、選択を行う際、ルータ装置は上記のような通信特性を用いることができる。

なお、複数のインタフェースを介して登録が可能である場合、ルータ装置はそれを管理する項目をルータ情報管理テーブル９０に設けてもよい。

また、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２によってコネクションが確立された際あるいは確立される前に、接続先の装置が接続管理部を有しており、各種メッセージ交換が可能であるかをケーパビリティ情報として取得してもよい。そのために、下位レイヤ処理部１２は、自己の装置が接続管理部を有するか否かを示す情報を、コネクション接続時や接続前の制御メッセージを用いて他のルータ装置と交換する。そして、各装置の接続管理部が周辺装置の接続管理部搭載状況を管理する。

このように、ルータ装置は、接続先の装置が接続管理部１３を搭載することをコネクション確立前あるいは確立時に知ることによって、上記で説明したようなイベント通知の登録を行うことができるので、各種通知メッセージをリアルタイムに取得することが可能になる。その結果、ルータ装置は、ルータ切替や一般的なハンドオーバにおける移動検出処理を効率的に行うことができる。

なお、本実施の形態では、接続管理部１３は下位レイヤ処理部１２を介してメッセージを送出するとしたが、Ｌ３処理部１６や上位レイヤ処理部１７を介して送出してもよい。Ｌ３処理部１６の具体例としては、ＩＰスタックであり、上位レイヤ処理部１７の具体例としては、ＴＣＰ／ＵＤＰスタック、ＳＩＰスタック、あるいはＨＴＴＰスタック等がある。

また、接続管理部１３が上位レイヤ処理部１７を介して送出する場合、接続管理部１３は上位レイヤ処理部１７と接続する。

また、接続管理部１３はメッセージの送信に際して、送信先の接続管理部１３を識別するために、例えばＩＰアドレスやＭＡＣアドレス、ホスト名等のホスト識別子、あるいはインタフェース識別子などをメッセージに含めてもよい。これら各種アドレスや識別子は、それらを管理管轄する処理部、アプリケーション、あるいはユーザ設定により取得することができる。

また、本実施の形態で説明した接続管理部が実施する処理をルータ切替部１４が適宜実施するものであってもよい。

次に、無線端末２０の構成および基本的な動作について説明する。

図２は無線端末２０の構成図である。

図２において、下位レイヤ処理部２１は物理層処理、データリンク層処理を行うものであり、無線ローカルネットワーク２に接続するものであり、接続管理部２２は本発明によるルータ切替処理に関する処理を実施するものであり、Ｌ３処理部２３はネットワーク層処理を行うものであり、上位レイヤ処理部２４はアプリケーションを含んだトランスポート層以上の処理を行うものである。

なお、図２は無線端末２０がホストとして機能する場合の構成であり、さらに多くの下位レイヤ処理部を有して、無線ローカルネットワーク２内部のルータとして機能することも可能であり、本発明はその具備する数を制限するものではない。

また、無線端末２０は、下位レイヤ処理部を二つ以上具備する場合であっても、同様の構成で実現でき、以下に説明する手順によってその動作を実現することができる。

また、下位レイヤ処理部２１は、ブルートゥース（登録商標）やＵＷＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮといった無線通信規格に基づくものを適用することができる。なお、無線端末２０においても、図１９に示したルータ装置１０の構成と同様に、下位レイヤ処理部２１としてブルートゥースＳＩＧ（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐ）規格を適用することができる。さらに、下位レイヤ処理部２１は接続管理部２２やＬ３処理部２３との接続についても、ルータ装置と同様である。

なお、接続管理部２２は本発明にかかる接続管理部に相当し、下位レイヤ処理部２１とＬ３処理部２３とは本発明にかかる受信部に相当する。

上記のように構成された無線端末２０の基本的な動作について、以下に説明する。

初めに、本実施の形態における無線端末２０の送受信動作について、以下に説明する。

まず、無線ローカルネットワーク２から受信したフレームは、下位レイヤ処理部２１が物理層プロトコル処理、データリンク層プロトコル処理を行った後にＬ３処理部２３に転送する。

Ｌ３処理部２３はこれを受けて、ＩＰプロトコル処理を行ったのち、上位レイヤ処理部２４に転送される。そして、上位レイヤ処理部２４は、アプリケーションを含む上位層の処理を行う。

また、上位レイヤ処理部２４から送信されたユーザデータは、Ｌ３処理部２３に転送されてＩＰプロトコル処理を行った後、下位レイヤ処理部２１に転送される。そして、下位レイヤ処理部２１はデータリンク層プロトコル処理と物理層プロトコル処理を行い、無線ローカルネットワーク２に送出する。

さらに、Ｌ３処理部２３は、無線ローカルネットワーク２から受信したルータ広告メッセージ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓｅｇｅ）からネットワーク情報やルータ装置１０の情報を抽出し、それらの情報を管理する。

次に、無線端末２０におけるルータ切替処理について、図面を用いて説明する。

図８Ａは、ルータ装置Ａ（１０ａ）から接続要求メッセージ１４００を受信した場合の処理を示すフロー図である。

図８Ａにおいて、まず、接続管理部２２が下位レイヤ処理部２１から接続要求メッセージ１４００を受信すると（ステップＳ７００）、ルータ装置アドレスフィールド１４０４から接続対象とするルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを抽出する（ステップＳ７０１）。

次に、接続管理部２２は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）との間でリンク接続処理を行う（ステップＳ７０２）。

次に、接続管理部は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）からルータ広告メッセージを取得して、Ｌ３処理部１６が管理するルータリストを更新する（ステップＳ７０３）。

なお、接続管理部２２は、Ｌ３処理部２３を介して接続要求メッセージ１４００を取得してもよい。また、ステップＳ７０１によって抽出されたルータ装置Ｂ（１０ｂ）との接続が既に完了している場合、接続管理部２２はステップＳ７０２を省略して、重複接続を回避する。

また、無線端末２０は接続要求メッセージ１４００を処理しない場合接続管理部２２を設ける必要がなく、従来使用されていた無線端末２０をそのまま利用できる。

図８Ｂは、ルータ装置Ａ（１０ａ）から経路切替指示メッセージとしてルータ広告メッセージを受信した場合の処理を示すフロー図である。

図８Ｂにおいて、まず、Ｌ３処理部２３が下位レイヤ処理部２１を介してルータ広告メッセージを受信する（ステップＳ７２０）。受信したルータ広告メッセージのルータライフタイム（ＲＬ）が‘０’である場合、接続管理部２２はルータリストを更新し、そのルータ装置１０がデフォルトルータである場合はデフォルトルータを変更する（ステップＳ７２２）。ここでは、デフォルトルータであるルータ装置Ａ（１０ａ）からルータライフタイムが‘０’のルータ広告メッセージを受信するので、デフォルトルートのネクストホップをルータ装置Ａ（１０ａ）からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に変更して、ルータ切替処理を完了する。受信したルータ広告メッセージのルータライフタイムが‘０’以外の場合、無線端末２０は通常のルータ広告メッセージ処理を行う（ステップＳ７２３）。

このように、本発明による無線端末２０は、ルータ切替処理の中で切替先ルータ装置とのリンク接続を実施するため、切替処理完了時には即座に切替先ルータ装置を経由して外部ネットワークとパケット通信を行うことができ、高速なルータ切替を実現できる。なお、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）から無線端末２０への接続処理が発生する場合、無線端末２０は下位レイヤ処理部２１によって従来の標準的な接続方法により接続処理を実施するため、特別な手段を必要としない。

以上のように動作するルータ装置１０と無線端末２０により構成される図３に示す通信システムにおいて、無線端末２０が外部端末４０とパケット通信を行う際に中継ノードがルータ装置Ａ（１０ａ）からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に切り替わるときの動作について説明する。

図４は、本実施の形態における通信システムの第一の動作を示すシーケンス図である。

無線ローカルネットワーク２上のルータ装置Ａ（１０ａ）がアクセスポイント装置３ａと接続しており、無線端末２０は、外部端末４０とルータ装置Ａ（１０ａ）を介してユーザデータのパケット通信を行っている（ステップＳ５００）。ルータ装置Ａ（１０ａ）とアクセスポイント装置３ａ間の外部リンクの通信状況が悪化、またはユーザや上位層から明示的に通信リンクの切断を要求されたことにより、ルータ装置Ａ（１０ａ）が外部リンクの切断可能性を検出すると（ステップＳ５２０）、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、無線ローカルネットワーク２上のルータ装置Ｂ（１０ｂ）に接続指示メッセージ１０００を送出する（ステップＳ５０１）。以降、無線端末２０が送信する外部端末４０宛のパケットは、ルータ装置Ａ（１０ａ）がアクセスポイント装置３ａと通信を行える間はアクセスポイント装置３ａを介して外部端末４０宛に中継するが、アクセスポイント装置３ａとの接続が途絶えた場合は、ルータ装置Ａ（１０ａ）がパケットをバッファに一時的に蓄積する（ステップＳ５０２）。

接続指示メッセージ１０００を受信したルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂとの接続性を確認し、接続可能であると判定すると、接続指示応答メッセージ１１００をルータ装置Ａ（１０ａ）に返信する（ステップＳ５０３）。なお、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂとの接続が不可能であったり、接続指示メッセージ１０００のＱｏＳや帯域や、接続時間に対する要求値を満たすことができない等の理由により、接続指示を拒否する場合だけ、接続指示応答メッセージ１１００を返信してもよい。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂとのリンク接続処理（ステップＳ５０４）と、接続指示メッセージ１０００の端末アドレスフィールド１００７に記載された無線端末２０とのリンク接続処理（ステップＳ５０５）を実施する。なお、ステップＳ５０３と、Ｓ５０４およびＳ５０５の実施順序は、図示したとおりである必要はなく、ステップＳ５０４およびＳ５０５を開始した直後にステップＳ５０３を実施したり、これらを同時に実施してもよい。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、無線端末２０とアクセスポイント装置３ｂとの接続処理をともに完了すると、ルータ装置Ａ（１０ａ）に接続完了通知メッセージ１２００を送出する（ステップＳ５０６）。また、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知メッセージとして、ルータ広告メッセージを無線ローカルネットワークへ送出する（ステップＳ５１０）。これにより無線端末２０は、ルータリストにルータ装置Ｂ（１０ｂ）を追加する。

ルータ装置Ａ（１０ａ）は、これを受けて、無線端末２０に関する中継パケットを蓄積している場合はルータ装置Ｂ（１０ｂ）に転送し、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂを介して外部端末４０宛に中継する（ステップＳ５０７）。なお、ルータ装置Ａ（１０ａ）が蓄積していたパケットをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に転送するタイミングは、接続指示応答メッセージを受信したステップＳ５０３の後でもよく、その場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）はアクセスポイント装置３ｂとの接続処理が完了するまで、転送されたパケットをバッファに一時的に蓄積しておく。

また、接続完了通知メッセージ１２００を受信したルータ装置Ａ（１０ａ）は、経路切替指示メッセージとしてルータライフタイムを‘０’とするルータ広告メッセージを無線ローカルネットワーク２に送出する（ステップＳ５０８）。これにより無線端末２０は、ルータリストのデフォルトルータをルータ装置Ａ（１０ａ）からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に変更する。

以後、無線端末２０はルータ装置Ｂ（１０ｂ）を介して外部端末４０とパケット通信を行うことができるようになる（ステップＳ５０９）。

なお、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、接続完了通知メッセージ１２００の送信と同時、あるいは接続完了通知メッセージ１２００の送信に代えて、ルータ装置Ａ（１０ａ）の代理として経路切替指示メッセージを無線ローカルネットワーク２に送出してもよい。このときの経路切替指示メッセージは、ルータ装置Ａ（１０ａ）のＩＰアドレスをＩＰヘッダの送信元アドレスフィールドに記載し、ルータライフタイムを‘０’にしたルータ広告メッセージである。

ルータ装置Ａ（１０ａ）はこれを受けて、経路切替指示メッセージを送出する必要がなくなる。また、無線ローカルネットワーク２上の端末は、ルータ装置Ａ（１０ａ）の経路切替指示メッセージよりも早く受信できるので、さらに高速な経路切替を実現することが可能になる。

図５は、本実施の形態における通信システムの第二の動作を示すシーケンス図である。

基本的な動作は、図４に示したシーケンス図と同じであることから、ユーザデータの流れは省略している。以下、図４にて説明したシーケンスと異なる点のみ説明する。

図５において、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、接続指示メッセージ１０００を送信し（ステップＳ５０１）、その結果として接続指示応答メッセージ１１００をルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信すると（ステップＳ５０３）、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、ルータ装置アドレスフィールド１４０４にルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを記載した接続要求メッセージ１４００を無線端末２０に送出する（ステップＳ５１０）。無線端末２０はこれを受けて、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）とのリンク接続処理を行う（ステップＳ５０５）。ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、接続指示メッセージ１０００により無線端末２０のアドレスを取得済みであるので、無線端末２０が開始した接続処理（ステップＳ５０５）と、アクセスポイント装置３ｂとの接続処理（ステップＳ５０４）がともに完了した時点で接続完了通知メッセージ１２００を送出することができる。また、無線端末２０は、既に通信実績のあるルータ装置Ａ（１０ａ）から、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）とのリンク接続指示を受けることにより、高い信頼性のもとでルータ装置Ｂ（１０ｂ）との接続処理（ステップＳ５１０）を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、ルータ装置間で外部リンク状況の悪化やリンク確立等のイベントに基づくリアルタイムなメッセージ交換を行うとともに、切替先ルータ装置と端末間のリンク接続を切替処理の一環として実施することにより高速なルータ切替を実現でき、パケットロスを低減することが可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、切替先ルータ装置が外部網への接続完了をリアルタイムに通知するとともに、すべての切替タイミングを制御するので、切替時間の浪費やパケットロスの発生を回避でき、最適なタイミングでルータ切替を実施することが可能になる。

また、切替先ルータ装置が外部網への接続を実施するのと同時にＬＡＮ上の端末とのリンクコネクションを確立する操作を実施するので、端末と切替先ルータ装置間でリンクコネクションが未確立な場合にも対応できる。

さらにまた、切替先ルータ装置が外部網への接続と端末とのリンクコネクション確立を完了した時点で、切り替えを開始させるので、端末は既に確立された切替先ルータ装置とのリンクコネクションを含めて経路表を直ちに更新し、デフォルトルータを切替先ルータ装置に高速に切り替えることができる。また、端末はルータ切替に際して経路表の更新とデフォルトルータの変更を行うだけでよく、切替元ルータ装置のルーティング機能停止までの時間や切替先ルータ装置のルーティング可能となるまでの時間を管理する必要がない。

なお、本実施の形態では、ＱｏＳに関する情報の一例として所定のＱｏＳレベルと帯域値を用いたが、それ以外の情報を用いてもよく、その利用を制限するものではない。

また、本実施の形態では、ＩＰによる中継を実施するルータ装置について記載したが、レイヤ２における中継を実施するブリッジ装置や、上位層における中継を実施するゲートウェイ装置（ＮＡＴ装置やＮＡＰＴ装置を含む）についても、同様に本発明を実施可能である。

また、本実施の形態では、ルータ装置Ａ（１０ａ）は切替元ルータ装置としての機能を有し、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は切替先ルータ装置としての機能を有するとしたが、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）は双方の機能を有するものであってもよい。

また、本実施の形態にて説明したメッセージのうち、特に接続指示メッセージ、接続要求メッセージなどの特定の処理を指示するメッセージは、指示コマンドと称してもよい。すなわち、本発明において、特定の処理を指示するメッセージは、遠隔の通信装置に対するコマンドであることから、リモートコマンドと称することができる。具体的には、各々、リモート接続指示コマンド、リモート接続要求コマンドのように称することができる。

同様に、接続完了通知メッセージ、接続指示応答メッセージ、接続可能性通知メッセージ、およびリンク切断通知メッセージなどの特定の状態変化（イベント）を通知するメッセージは、イベント通知と称してもよい。すなわち、本発明において、特定の状態変化（イベント）を通知するメッセージは、遠隔の通信装置に対するイベント通知であることからリモートイベントと称することができる。具体的には、各々、リモート接続完了イベント、リモート接続指示応答イベント、リモート接続可能性イベント、およびリンク切断イベントのように称することができる。

また同様に、通知登録メッセージなどのイベント通知をリアルタイムに送付させることを依頼するメッセージは、イベント・レジストレーションあるいはイベント・レジストレーション・コマンドと称してもよい。すなわち、本発明において、イベント通知を依頼するメッセージは、遠隔の通信装置に対するイベント・レジストレーションであることから、リモート・イベント・レジストレーションあるいはリモート・イベント・レジストレーション・コマンドのように称することができる。

なお、リモートコマンドの実施に先立って、送信先の装置に対して認証処理を含むレジストレーション処理を行うことにより、信頼性の高いリモートコマンド処理を実現することができる。特に、コマンド発行に先立って包括的にレジストレーションを行っておくことにより、複数のコマンドを発行するたびに認証を行う必要がなくなる。これにより、装置の処理負荷を低減できるとともに、迅速なコマンド処理が可能となる。

上記の表現を用いれば、接続可能性通知メッセージ１３００は、当該リンクが接続されてはいないが接続可能であることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク検出イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク検出イベント”であると言える。あるいは、当該リンクが確立可能であり接続処理中であることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”や、既に当該リンクの接続が確立されていることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・アップ・イベント”であるとも言える。

また、接続指示メッセージ１０００は、“リンク・コンフィグレーション・コマンド”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・コンフィグレーション・コマンド”と、後述する“リモート・リンク・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせたものであると言える。“リンク・コンフィグレーション・コマンド”は、当該リンクの接続処理を開始するよう下位レイヤ処理部１１、１２に指示するのに用いられ、下位レイヤ処理部１１、１２が“リンク・コンフィグレーション・コマンド”を受信すると、コマンドに含まれる接続相手の識別子等の接続に必要な情報に基づいてリンク確立処理を開始する。

このように考えたとき、接続指示メッセージ１０００に、“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせることにより、接続指示応答メッセージに相当する“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”をリアルタイムに取得することができるようになる。またさらに、接続指示メッセージ１０００に“リンク・ゴーイング・ダウン・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・ゴーイング・ダウン・イベント”を組み合わせることにより、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）に対して迅速な切替処理を暗に要請することができるようにもなる。なお、“リモート・ゴーイング・ダウン・イベント”は、受信電波強度の低下やビットエラー率の向上などを監視した結果から当該リンクの通信状態が悪化しており、近いうちにリンクが切断されるであろうことを判断したことを通知するために、下位レイヤ処理部１１、１２が発行するものである。

また、接続要求メッセージ１４００は、“リモート・リンク・コンフィグレーション・コマンド”と、“リモート・リンク・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせたものであると言える。このように考えたとき、リンク接続処理の状況を確認する目的で、“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせることもできる。

また、接続指示応答メッセージ１１００は、当該リンクが確立可能であり接続処理中であることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”であると言える。

また、接続完了通知メッセージ１２００は、当該リンクの接続が完了したことを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・アップ・イベント”であると言える。

なお、本実施の形態では、ルータ装置間で中継機能を委譲するための方法について記載したが、本実施の形態において説明したメッセージは、中継機能を伴わない通信端末がネットワークアクセスポイント装置間を移動する際の、ネットワーク側の主導による中継路切替にも利用することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図面を用いて説明する。

図２０は本実施の形態における通信システムの構成を示す図であり、実施の形態１とは切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）と無線端末２０の代わりに外部端末４０との通信フローを有するマルチインタフェース通信端末３０を有している点が異なる。このマルチインタフェース通信端末３０は中継機能を有していない点がルータ装置と異なるが、構成は図１に示すものと同一である。

初めに、マルチインタフェース通信端末３０とルータ装置Ｂ（１０ｂ）の動作について実施の形態１と異なる点のみ説明する。

まず、マルチインタフェース通信端末３０のルータ切替部１４は、アクセスポイント装置３ａ間の通信状況悪化を検出すると、接続管理部１３を介してルータ装置Ｂ（１０ｂ）に接続指示メッセージ１０００を送信する。このとき、実施の形態１と異なる点は、無線端末２０のアドレスを端末アドレスフィールド１００７に記載する必要がない点であり、本実施の形態においては、端末アドレスフィールド１００７を省略することができる。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、受信した接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７が含まれないか、あるいは端末アドレスフィールド１００７に有効なアドレスの記載がない場合、図６のステップ６５８において外部リンクの接続を完了した時点で次のステップに進む。

以降、マルチインタフェース通信端末３０は実施の形態１において説明した処理を進める。そして、最終的に接続完了通知メッセージ１２００をルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信し（図６、ステップＳ６０５、Ｓ６０６）、マルチインタフェース通信端末３０のルータ切替部１４が、Ｌ３処理部１６に経路切替指示メッセージを送出して（図６、ステップＳ６０７）、Ｌ３処理部１６において管理する経路表を更新する。

すなわち、マルチインタフェース通信端末３０の接続管理部１３は、それまで下位レイヤ処理部１１に相当するインタフェースをデフォルトルートとして設定していたのに対し、下位レイヤ処理部１２に相当するインタフェースをデフォルトルートに設定し、デフォルトルータをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に設定する。

また、これと同時に、マルチインタフェース通信端末３０の接続管理部１３は下位レイヤ処理部１１に相当するインタフェースに関するルーティング情報を抹消する。これにより、マルチインタフェース通信端末３０は、上位レイヤ処理部１７が終端する通信フローを下位レイヤ処理部１１経由から下位レイヤ処理部１２経由に切り替え、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を介して送受信することが可能となる。

以上のように本発明によれば、マルチインタフェース通信端末３０は、自己の外部リンクへのインタフェースからルータ装置へ高速に切り替えることができるので、パケットロスを低減することが可能となる。

本発明は、外部網への無線通信による接続機能を持つ複数のルータ装置間の切替等に有用であり、外部網との切断を予期した際に、迅速にルータ装置を他のルータ装置へ切り替えるのに適している。

本発明は、複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置と、複数のマルチインタフェース装置を切り替える経路切替方法に関するものであって、特にマルチインタフェース装置である２台以上のルータ装置を切り替える経路切替方法に関する。

従来より、移動通信を行う端末装置は、携帯端末に無線アクセスインタフェースを追加することにより実現されていた。

しかし、無線アクセスインタフェースによって接続する無線アクセス網は、カバレッジや帯域、通信料金等が種類によって異なっている。このため、端末装置が、どこに移動しても通信を継続するにはカバレッジの異なる複数の無線アクセス網に対応するインタフェースを有する必要があった。このような複数の無線アクセスインタフェースを端末装置に備えることは、コストや機器サイズが大きくなるという課題があり、特に、携帯する端末装置が複数である場合にはその課題が顕著であった。

この課題を解決する手段として、無線アクセスインタフェースよりもコストが低くデバイスサイズの小さい短距離無線インタフェースを有する複数の携帯端末と、それら携帯端末と短距離無線によって接続された携帯端末に無線アクセスインタフェースを追加したルータ装置とによりローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を形成し、このルータ装置以外の携帯端末はルータ装置を介して外部網と接続する技術が文献「移動ネットワークのシームレスハンドオーバに関する研究」（松本泰輔他、信学技法、NS2002-323、2003年3月）に開示された。

また、移動通信において、特に、端末装置は、カバレッジの異なる無線アクセスインタフェース（例えばセルラと無線ＬＡＮ）を搭載したルータ装置を、場所に応じて切り替えて使用することが必要になる。この切り替えによる通信断が通話中に生じることは通信品質の点で課題となり、それを回避する技術が文献「移動ネットワークのシームレスハンドオーバに関する研究」に開示された。

また、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいて、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）内の端末装置が、外部ネットワークの端末装置と通信する際には、いわゆるデフォルトルータ装置を設定する必要がある。このデフォルトルータ装置の設定は、ルータ装置から端末装置に対して近隣探索プロトコル（Neighbor Discovery for IP Version 6、以下「ＮＤ」という。）により自動的に行うことが可能であり、この設定方法が文献「Neighbor Discovery for IP Version 6(IPv6)」（T. Narten et al.、RFC 2461、IETF、December 1998）に開示されている。以下にその設定方法を説明する。

ＮＤにおいて、ルータ装置から以下のような情報を含むルータ広告（Router Advertisement）メッセージ（以下「ＲＡメッセージ」という。）が、定期的に、または端末装置からの要請（Router Solicitation メッセージ、以下「ＲＳメッセージ」という。）に応答する形で、送信される。
（１）ルータ装置のＩＰアドレス
（２）当該メッセージに含まれる情報の有効期限（ルータライフタイムRouter Lifetime、以下「ＲＬ」という。）
（３）到達可能時間（Reachable Time、以下「ＲＴ」という。）
このＲＡメッセージを受信した端末装置は、自己のデフォルトルータリスト、及び近隣キャッシュに上記の情報を追加する。また、デフォルトルータリストに複数のルータ装置が登録されている場合、端末装置は経路表に登録されていない宛先へ送信するとき、デフォルトルータリストのエントリの中からプライマリルータ装置を選択する。また、プライマリルータ装置は自己がシャットダウンする際には、ＲＬ＝０のＲＡをブロードキャストする。そして、端末装置はＲＬ＝０のＲＡメッセージを受信すると、デフォルトルータリストに対応するエントリがある場合、当該エントリを削除する。 しかしながら、文献「Neighbor Discovery for IP Version 6(IPv6)」によれば、デフォルトルータは、自己をシャットダウンするときにのみ、ＲＬ＝０のＲＡメッセージを送信する。このため、ルータ装置の外部網への接続が過負荷である場合や、無線アクセスインタフェースにより外部網へ接続しているときの電界強度が低下した等により外部網への接続が困難あるいは不可能な状態となった場合にも、通常のＲＡメッセージが送信され続けるので、端末装置は通信不能となった。そして、端末装置がデフォルトルータを切り替えるには、外部端末装置との通信が不可能となったことを認識する必要があり、これには多大な時間を要した。このため、ルータ装置がシャットダウン以外の原因で外部網と通信不能となった場合には、通信が長時間にわたり中断されてしまうという課題を有していた。

また、従来の二重化したルータ装置を有するＬＡＮにおいて、マスタルータの故障発生時にマスタルータからバックアップルータへ切り替える方法として、特開平１１−２６１５６１号公報に開示されているようなものがあった。すなわち、バックアップルータからマスタルータにヘルスチェック要求を行い、マスタルータからヘルスチェック応答が返ってこなければ、バックアップルータがマスタルータに自動的に切り替わっていた。しかしながら、特開平１１−２６１５６１号公報に開示された方法を用いるには、複数のルータ装置で同じＭＡＣアドレスを共用する必要があり、ＭＡＣレイヤにおける認証を行うような無線ネットワークにおいては使用できない場合があるという課題を有していた。

特に、外部網と無線通信により接続するローカルネットワークの場合、バックアップルータは消費電力を低減するために非接続状態にしておき、バックアップルータからマスタルータに切り替わるときに外部網とコネクションを確立する必要がある。そのため、バックアップルータがマスタルータに高速で切り替えるためには、マスタルータの接続状態が不安定になった時点で、バックアップルータが外部網とのコネクションの確立を開始する技術が提案された。

たとえば、国際公開２００４／０９３３９７号パンフレットに記載のような従来方法では、マスタルータ装置が外部網への接続が過負荷となったときや、無線インタフェースにより外部網へ接続している場合に電界強度が低下したこと等によりルーティング機能の実行が不可能になることが予測できたときに、マスタルータ装置がルーティング停止メッセージとしてＲＬ＝０のＲＡをＬＡＮ内の全ノードにブロードキャストする。そして、バックアップルータ装置はこのルーティング停止メッセージを受信した時点で、自己のルーティング機能が実行可能であるか、または外部網との接続処理等の関係で所定時間後にルーティング機能が実行可能となる場合には、ルーティング可能メッセージをＬＡＮ内の全ノードにブロードキャストする。このときのルーティング可能メッセージには、ＲＴに実行可能となるまでの時間を設定したＲＡを使用して、実行可能時間を通知していた。そして、ルーティング停止メッセージとルーティング可能メッセージを受信したＬＡＮ上のノードは、自己の経路表を更新して通知された実行可能時間が経過した後に、外部網と接続するためのデフォルトルータを切替えていた。

しかしながら、国際公開２００４／０９３３９７号パンフレットに開示された方法を用いた場合、切替先ルータ装置が実際には外部網への接続を完了しているにも関わらず、ＬＡＮ上のノードはルーティング可能メッセージに記載された実行可能時間の経過まで経路表の更新を行えずにいて、高速なルータ切替を行えなかった。あるいは、実際には外部網への接続が完了していないにも関わらず、実行可能時間が経過したことを契機として、ノードが経路表を更新してしまい、パケットを受信できないことがあった。

さらに、ブルートゥース（登録商標）のようなコネクション型プロトコルを採用するＬＡＮにおいて、ＬＡＮ上のノードが切替先ルータ装置とＩＰパケットを伝送するためのレイヤ２コネクションを確立していない場合、切替先ルータ装置が送信するルーティング可能メッセージを受信できないので、ルータ切替を正常に実施できなかった。

また、通信中のノードが切替元ルータ装置からのルーティング停止メッセージを受信後、自発的にデフォルトルータを探索して切替を実施しようとしても、切替先ルータ装置とのリンクコネクションが確立していないので経路表を更新できない。このため、切替先ルータ装置における外部網への接続が完了している場合でも、ノードは切替先ルータ装置との間のリンクコネクションが確立するまで経路切替を行えなかった。

本発明の目的は、無線ネットワークにおいて、マスタルータとして動作する切替元ルータ装置に障害が発生したとき、マスタルータが切替元ルータ装置から切替先ルータ装置に高速に切り替わることにより、通信中断によるパケットロスを低減して、ネットワーク資源を効率的に活用することである。

本発明では、第一のルータ装置は外部網への接続が過負荷の場合や、無線インタフェースにより外部網へ接続しているときの電界強度が低下した等によりルーティング機能の実行が不可能になることが検出された場合、最近の中継フローを終端するローカルネットワーク上の端末のアドレスを含む接続指示メッセージを第二のルータ装置に送出する。第二のルータ装置において、接続指示メッセージを受信すると、その時点で自己のルーティング機能が実行可能であるか、あるいは所定時間後に外部網への接続が完了しルーティング機能が実行可能となる場合は、接続指示応答メッセージを第一のルータ装置に送出し、外部網への接続処理を開始する。第二のルータ装置は、外部網への接続処理とともに、接続指示メッセージに含まれるローカルネットワーク上の端末との接続が確立されていない場合はその端末との接続処理を実施する。そして、外部網およびローカルネットワーク上の端末との接続がともに確立した時点で、第二のルータ装置は接続完了通知メッセージを第一のルータ装置に送出する。

第一のルータ装置は、その接続完了通知メッセージを受信すると、最近の中継フローを終端するローカルネットワーク上の端末にデフォルトルータの切り替えを指示する経路切替指示メッセージを送出する。そして、ローカルネットワーク上の端末がこの経路切替指示メッセージを受信すると、デフォルトルータを第一のルータ装置から第二のルータ装置に切り替える。

これにより、無線ローカルネットワーク上の端末が第二のルータ装置とレイヤ２コネクションを未確立であっても、第二のルータ装置からの要求でコネクションの確立を行うので、第二のルータ装置からの接続完了通知を受信することができる。また、第二のルータ装置は外部網との接続処理を指定された端末とのリンクコネクションの確立と並行して実施するので、両接続の処理時間差によるタイムロスを最小にした、高速なルータ切替えを実現することができる。

また、端末は、ルータ切替に際して経路表の更新とデフォルトルータの変更を行うだけでよく、切替元ルータ装置のルーティング機能停止までの時間や切替先ルータ装置のルーティング可能となるまでの時間を管理する必要がなくなる。

本発明の第１の態様にかかる経路切替方法は、同一の無線ローカルネットワーク上の複数の通信インタフェースを有する、複数のマルチインタフェース通信装置を切り替える経路切替方法であって、第一のマルチインタフェース通信装置が、第二のマルチインタフェース通信装置へ接続指示を送出するステップと、第二のマルチインタフェース通信装置が、接続指示を受信すると外部網との接続処理を開始するステップと、第二のマルチインタフェース通信装置が接続を完了すると、当該接続の完了を通知する接続完了通知を第一のマルチインタフェース通信装置へ送出したり、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知を無線ローカルネットワークへ送出するステップと、第一のマルチインタフェース通信装置がその接続完了通知を受信すると、経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するステップと、自己情報通知と経路切替指示とを受信した無線ローカルネットワーク上の端末が、中継に用いるマルチインタフェース通信装置を第一のマルチインタフェース通信装置から第二のマルチインタフェース通信装置に変更するステップとを有するものである。

これにより、切替先の第二のマルチインタフェース通信装置（切替先マルチインタフェース通信装置）は、適したタイミングで切替元の第１のマルチインタフェース通信装置（切替元マルチインタフェース通信装置）から中継処理の切替を開始できるとともに、外部網との接続処理完了等のイベントに即してリアルタイムに端末との中継先の切替処理を実施できるため高速な経路切替を実現することができる。

本発明の第２の態様にかかるルータ切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置からの接続指示が、第一のマルチインタフェース通信装置の外部網との通信パケットロス率が所定値より大きい場合、電波受信強度が所定値より低い場合、自己のシャットダウンが開始された場合、および他のマルチインタフェース通信装置への切替要求を受けた場合のいずれかにおいて送出されるものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は外部網との接続が継続できなくなったことをいち早く切替先マルチインタフェース通信装置に通知することができる。

本発明の第３の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置による接続処理が、外部網との接続可能性のある場合に開始され、さらに第二のマルチインタフェース通信装置が、第一のマルチインタフェース通信装置に、外部網への接続を開始したことを通知する接続指示応答を送出するステップを有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース装置は切替先マルチインタフェース装置が外部リンクとの接続を開始したことを知ることができるので、別のマルチインタフェース装置を指定して接続指示を送信する必要がなくなる。

本発明の第４の態様にかかる経路切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置が、中継している通信フロー特性に基づく通信性能要求を接続指示に含めて送出し、第二のマルチインタフェース通信装置は、接続対象の外部網との通信性能が通信性能要求をさらに満たす場合に、接続処理を開始するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、切替先マルチインタフェース装置を現在の中継フローの特性に応じて選択することができ、経路切替による中継フローの破綻を未然に防ぐことができる。

本発明の第５の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網との接続可能性がない場合、あるいは接続可能性はあるが、通信性能要求を満たさない場合、外部網との接続処理を開始せず、第二のマルチインタフェース通信装置が外部網への接続を実施しなかったことを通知する接続指示応答を送出するステップをさらに有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース装置が当初の切替先マルチインタフェース装置の有用性がない事実を即座に知ることができるとともに、迅速に他の切替先マルチインタフェース装置に対して切替処理を移行することができる。

本発明の第６の態様にかかる経路切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置が、外部網への接続を実施しなかったことを通知する接続指示応答を第二のマルチインタフェース通信装置から受信した場合、第三のマルチインタフェース通信装置に経路切替指示を送出するステップをさらに有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は切替先を第二のマルチインタフェース通信装置から第三のマルチインタフェース装置へ指定をすばやく変更することができる。

本発明の第７の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、接続完了通知を送出した後、あるいは送出に代えて、第一のマルチインタフェース通信装置による経路切替指示を通知するステップの代理として、その経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するものである。

これにより、第一のマルチインタフェース通信装置が経路切替指示をを送出するよりも早く、経路切替指示を無線ローカルネットワーク上のノードへ通知することができる。

本発明の第８の態様にかかる経路切替方法は、第一のマルチインタフェース通信装置が、第二のマルチインタフェース通信装置に、無線ローカルネットワーク上の中継中の端末を特定する端末識別子を接続指示とともに送出するステップと、第二のマルチインタフェース通信装置が、端末識別子で特定された端末に対する接続処理を開始するステップとをさらに有するものである。

これにより、端末が切替先マルチインタフェース装置の経路切替処理中に当該切替先マルチインタフェース通信装置リンク確立を行うので、経路切替が終了すると即座に切替先マルチインタフェース装置を介して外部網と通信を行うことができるようになる。また、複数の端末が存在する場合でも、該当する端末に限って切替先マルチインタフェース装置がリンクを確立することが可能となるので、切替先マルチインタフェース装置の処理負荷およびリソースの有効活用を図ることができる。

本発明の第９の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網への接続と端末への接続とがともに完了したとき、自己情報通知と接続完了通知とを送出するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、端末へ中継先の切替を指示することができる。

本発明の第１０の態様にかかる経路切替方法は、端末識別子で特定される端末が、第一のマルチインタフェース通信装置の近隣キャッシュあるいはＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）キャッシュに登録されているものの中から指定されるものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、ＩＥＴＦ ＲＦＣ２４６１で規定される近隣キャッシュ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｃａｃｈｅ）等で管理されるリンク上のノード（端末およびマルチインタフェース装置）のアドレス情報から最近の通信実績のある端末を特定することができるので、あらためて中継フローの抽出や履歴管理を行う必要がなくなり、マルチインタフェース装置の処理負荷の低減およびリソースの有効活用を図ることができる。これは、近隣キャッシュでは、一定期間ノードに対するアクセスが確認されないと、近隣キャッシュからそのノードに対するエントリが削除されるという特性を利用したもので、最近の通信実績がある端末の特定という目的での使用においては、近隣キャッシュは適している。

本発明の第１１の態様にかかる経路切替方法は、第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網との接続可能性の状態が変化した時点で、第一のマルチインタフェース通信装置へ接続の可否を通知する接続可能性通知を送出するステップと、第一のマルチインタフェース通信装置が接続可を受信したとき、接続可能性通知に含まれる第二のマルチインタフェース通信装置の接続可の情報を記憶し、接続不可を受信したとき、第二のマルチインタフェース通信装置の接続可の情報の記憶を削除するステップと、第一のマルチインタフェース通信装置が接続指示を送出する際に、記憶した第二のマルチインタフェース通信装置の接続可否の情報に基づいて送出先を決定するステップとを有するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、個々のマルチインタフェース装置の外部網への接続状況、特に接続可能であることをリアルタイムに把握することが可能となり、その時々で適した切替先マルチインタフェース装置を的確に選択することができるようになる。

本発明の第１２の態様にかかる経路切替方法は、接続可能性通知がマルチインタフェース通信装置の識別子と、外部網との通信性能とを含み、第一のマルチインタフェース通信装置が、中継フローの特性に適した通信性能を外部網との通信で有する、接続可能なマルチインタフェース通信装置を接続指示の送出先に決定するものである。

これにより、切替元マルチインタフェース通信装置は、切替先マルチインタフェース装置を現在の中継フローの特性に応じて選択することができるので、経路切替による中継フローの破綻を未然に防ぐことができる。

本発明の第１３の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置であって、外部網との接続状況の悪化や、自己がシャットダウンされたことや、外部網との接続を他のマルチインタフェース通信装置と交替する切替要求を受信したことの少なくともいずれか一つを検出する接続管理部と、その検出の通知を受けて、外部網への接続指示と、近隣キャッシュあるいはＡＲＰキャッシュに登録されている端末を特定する識別子とを自己の接続しているローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置へ通知する経路管理部と、接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から、外部網への接続完了の通知を受信する受信部と、その受信部からの接続完了通知を受けて、中継に用いるマルチインタフェース通信装置の切替を指示する経路切替指示をローカルネットワークに通知する経路切替指示部とを具備している。

これにより、中継機能を提供中のマルチインタフェース装置が中継機能を提供できる切替先へ中継の引継要請と、中継を必要とする端末情報とを通知するので、要請されたマルチインタフェース装置が切替処理を外部リンクと端末へ同時に実施することが可能になる。

本発明の第１４の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、経路管理部の通知する識別子が、所定時間内に中継したフローの終端である端末の識別子であることを特徴とするものである。

これにより、中継の引継要請されたマルチインタフェース装置は、最近、外部リンクへ通信を行った端末を知ることができるので、中継を必要とする可能性の高い端末に対して事前に接続を行うことが可能になる。

本発明の第１５の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、経路管理部が中継している通信フロー特性に基づく通信品質（ＱｏＳ）や通信性能を示す要求パラメータを接続指示と共に送出することを特徴とするものである。

これにより、中継の引継要請されたマルチインタフェース装置は、必要とされる通信品質等を提供できるか否かを判断することができる。

本発明の第１６の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、受信部が接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から外部網との非接続を通知するための接続指示応答を受信し、経路管理部が受信部からの接続指示応答の通知を受けて、異なる宛先のマルチインタフェース通信装置に対して接続指示を送出することを特徴とするものである。

これにより、中継機能を提供しているマルチインタフェース通信装置は、通信条件に適合するものから順に中継先として指示することができる。

本発明の第１７の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、受信部がローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置から外部網への接続可能性通知を受信し、経路切替部が受信部から接続可を通知されたとき、接続可能性通知の送信元マルチインタフェース通信装置を特定する識別子を記憶し、接続不可を通知されたとき、記憶してある送信元マルチインタフェース通信装置を特定する識別子を記憶から削除し、接続指示の送出先を記憶した識別子の中から決定することを特徴とするものである。

これにより、中継機能を提供しているマルチインタフェース通信装置は、中継ができなくなることを検出したときに、引き継ぐのに適した他のマルチインタフェース装置を選択することができる。

本発明の第１８の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース通信装置へ通知する接続可能性通知が、外部網との接続の可否、自己を特定する識別子、および外部網との通信容量を含み、経路切替部が接続可能性通知に基づいて、中継フローの特性に適した通信容量のマルチインタフェース通信装置を接続指示の送出先に決定することを特徴とするものである。

これにより、中継機能を提供しているマルチインタフェース通信装置は、通信に必要な条件に適合するか否かを判断することができる。

本発明の第１９の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、経路管理部が接続可能性通知、接続指示応答、および接続完了通知を即時的に送出することを要請する即時通知要請を送出することを特徴とするものである。

これにより、マルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース装置を特定して必要な情報をリアルタイムで取得することができる。

本発明の第２０の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、受信部が接続完了通知を受信する以前に、接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から経路切替指示を受信した場合、経路切替指示部は経路切替指示の送出を中止するものである。

これにより、経路切替指示が重複して送出されることを防止できる。

本発明の第２１の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置であって、外部網への接続指示と、ローカルネットワーク上の端末を特定する識別子との通知を受信する指示受信部と、外部網との接続処理を行う外部リンク処理部と、識別子を通知された端末との接続処理を行う内部リンク処理部と、外部リンク処理部と内部リンク処理部との両方から接続を完了したことを受けて、接続完了を通知する接続完了通知を接続指示の送信元であるマルチインタフェース通信装置へ送出したり、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知をローカルネットワークへ送出する接続通知部とを具備する。

これにより、中継機能の引継要請を受けるマルチインタフェース装置は、中継機能を完全に引き継げる状態を、要請元のマルチインタフェース装置へ通知することができる。

本発明の第２２の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、外部網との接続可能性を検出する接続検出部をさらに有し、外部リンク処理部と内部リンク処理部が接続検出部からの接続可の検出通知を受けて接続処理を開始し、接続通知部が接続検出部からの接続可の検出通知を受けて、接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置に外部網への接続処理の開始を通知するための接続指示応答を送出する。

これにより、要請元のマルチインタフェース装置は、要請先マルチインタフェース装置の通信性能等を中継切替処理の早い段階で確認することが可能になる。

本発明の第２３の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、指示受信部がさらに通信品質（ＱｏＳ）と通信性能を示す要求パラメータを受信すると接続検出部へ通知し、接続検出部が要求パラメータによって与えられる要件を接続対象の外部網によって満足できるか否かを検出することを特徴とするものである。

これにより、中継機能の引継要請を受けるマルチインタフェース装置は、要件を満足できるか否かを要請元のマルチインタフェース装置へ通知することができる。

本発明の第２４の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続通知部が接続検出部からの接続不可の検出通知を受けて、接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置に、外部網への非接続を通知するための接続指示応答を送出することを特徴とするものである。

これにより、要請元のマルチインタフェース装置は、要請先マルチインタフェース装置の通信可否を知ることができる。

本発明の第２５の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続検出部が外部網との接続可能性を常時監視し、接続可能性の状態が変化した時点で、接続通知部へ通知し、接続通知部が当該通知を受けて、接続可能性を知らせる接続可能性通知をローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置へ送出することを特徴とするものである。

これにより、マルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース通信装置の外部網への接続状況、特に接続可否をリアルタイムに把握することが可能となる。

本発明の第２６の態様にかかるマルチインタフェース通信装置において、外部リンクとの接続状態を通知する接続可能性通知は、外部網との接続の可否、自己を特定する識別子、および外部網との通信容量を含んでいる。

これにより、マルチインタフェース通信装置は、他のマルチインタフェース装置が通信に必要な条件に適合するか否かを判断することができる。

本発明の第２７の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続通知部が接続可能性通知、接続指示応答、および接続完了通知を即時的に送出することを要請する即時通知要請を受信している場合、該当メッセージの生成時に即時的に要請元のマルチインタフェース通信装置へ送出することを特徴とするものである。

これにより、要請元のマルチインタフェース装置は、要請先マルチインタフェース装置の接続処理状況を遅滞なく知ることができるので、中継機能の引継をタイムロスなしに行うことができる。

本発明の第２８の態様にかかるマルチインタフェース通信装置は、接続通知部が接続完了通知の送出後に、あるいは接続完了通知に代えて、接続指示の送信元であるマルチインタフェース通信装置の代理として、中継に用いるマルチインタフェース通信装置の切替を指示する経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するものである。

これにより、接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置が経路切替指示を送出するよりも早く、経路切替指示を無線ローカルネットワーク上のノードへ通知することができる。

本発明にかかる端末は、未接続のマルチインタフェース通信装置から接続要求を受信したり、接続中のマルチインタフェース通信装置から他のマルチインタフェース通信装置への経路切替を指示する経路切替指示を受信する受信部と、その受信部から通知される接続要求に基づいて要求元のマルチインタフェース通信装置と接続処理を行ったり、経路切替指示に基づいて接続済みのマルチインタフェース通信装置へ中継先を切り替える接続管理部とを具備している。

これにより、端末は中継の切替先であるマルチインタフェース装置からコネクションの確立を要求されるので、当該マルチインタフェース装置へ中継先を切り替えるときのタイムロスを削減することができる。

以上のように本発明によれば、無線ネットワークにおいて、中継機能を提供していたマルチインタフェース装置が中継を継続できなくなったとき、中継ノードが当該マルチインタフェース装置から他のマルチインタフェース装置へ高速に切り替わることができる。これにより、切り替え時のパケットロスを低減して、ネットワーク資源を効率的に活用することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図３は本発明による通信システムの構成を示す図であり、ルータ装置１０ａ、ｂと無線端末２０とが無線通信して無線ローカルネットワーク２を構成している。また、インターネット等の外部ネットワーク１には、アクセスポイント装置３ａ、３ｂと、外部端末４０とが接続している。そしてルータ装置１０ａ、ｂは無線通信によるアクセス回線によりアクセスポイント装置３ａ、３ｂと接続する。

上記のように構成された通信システムにおいて、無線端末２０はルータ装置１０ａを介して外部端末４０と通信を行う。その後、ルータ装置１０ａとアクセスポイント装置３ａ間の通信状況が悪化して通信リンクが切断されそうであることをルータ装置１０ａが検出する。ルータ装置１０ａは、無線ローカルネットワーク２上の他のルータ装置１０ｂに無線端末２０に関する通信の引き継ぎを要請する。ルータ装置１０ｂはこれを受けて、アクセスポイント装置３ｂとの通信リンクを確立して無線端末２０に関する通信の中継を引き継ぐ。

なお、アクセスポイント装置３ａ、３ｂは、ルータ装置１０ａ、１０ｂが外部ネットワーク１と通信を行うためにアクセス可能な通信装置であればよく、特に無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントに限定したものではない。すなわち、セルラシステムにおける基地局装置であってもよい。

次に、各装置の構成およびその動作について、図面を用いて説明する。

図１は本発明にかかるルータ装置１０の構成図である。

図１において、下位レイヤ処理部１１は物理層処理と、データリンク層処理とを行うものであり、アクセスポイント装置３への無線アクセス回線に接続するものである。下位レイヤ処理部１２は、無線端末２０と無線通信する無線ローカルネットワーク２に接続するものである。

また、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１、１２の接続状況等を管理するものである。また、接続管理部は、イベント管理テーブル１００を作成し、イベントの発生に合わせて、指定された処理部や転送先へメッセージを送出する。

図１７と図１８は、イベント管理テーブル１００の構成を示す図であり、イベントタイプ１０１は発生するイベントの種類を示し、配送先１０２はメッセージの送信先を示し、ローカル配送先１０３は自己の装置内の配送先である処理部を示し、イベント送信元１０４はイベントを通知してきた送信元を示している。なお、配送先が、“００：００：００：００：００：００“は自己の装置内を示しており、イベント送信元１０４は必ずしも必要ではない。

また、ルータ切替部１４は、ルータ情報管理テーブル９０を作成し、無線ローカルネットワーク２上のルータ装置を管理する。そして、そのルータ情報管理テーブル９０を基に中継の切替先であるルータ装置を決定し、ルータ切り替えのための指示を生成する。また、ルータ切替部１４は、ルータ切り替えの指示を他のルータ装置から受けると、外部ネットワークとの接続を下位レイヤ処理部１１、１２に指示する。図１５はルータ情報管理テーブル９０の構成を示す図である。図１５において、ルータアドレス９１は無線ローカルネットワーク２上のルータ装置のアドレスであり、ＱｏＳレベル９２は該当するルータ装置が有する通信品質を示すレベル（図１４に示す）であり、帯域９３は該当するルータ装置が提供できる通信帯域を示している。

さらに、バッファ１５は、ルータ切り替え時に発生する他ルータ装置への転送パケットを一時的に保存しておくためのものであり、Ｌ３処理部１６はネットワーク層処理を行うものであり、上位レイヤ処理部１７はトランスポート層以上の処理を行うものである。

なお、下位レイヤ処理部１１には、セルラ、ＰＨＳ、ＩＥＥＥ８０２．１６やＩＥＥＥ８０２．２０等の広域無線通信方式や、ブルートゥース（登録商標）、ＵＷＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１等の狭域無線通信方式といった無線通信規格に基づくものの他、イーサネット（登録商標）等の有線通信規格に基づくものを適用することができる。

また、下位レイヤ処理部１２には、ブルートゥース（登録商標）やＵＷＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１等の狭域無線通信方式といった無線通信規格に基づくものの他、イーサネット（登録商標）等の有線通信規格に基づくものを適用することができる。

図１９は、下位レイヤ処理部１２としてブルートゥース（登録商標）（特にＰＡＮプロファイル）を適用した場合のルータ装置１０の構成を示す図である。図１９において、接続管理部１３は、ブルートゥーススタックのＨＣＩ（Ｈｏｓｔ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５４と接続し、ブルートゥースＳＩＧ規格に基づいてリンクの接続や切断制御を行うとともに、リンク確立（リンク・アップ）やリンク切断（リンク・ダウン）などのリンク状態通知（リンク・イベント）を取得する。また、ＳＤＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）５１とも接続して、付近のブルートゥース（登録商標）搭載端末の存在を検出したり、検出した端末の属性やケーパビリティ等の情報を取得する。

これにより、リンク接続の可能性を判定することができる。例えば、接続管理部１３は、接続可能な属性を有する端末との接続が可能であることを検出した場合に、後述する“リンク検出イベント”を生成して、ルータ切替部１４やＬ３処理部１６などに発行する。さらに、接続管理部１３は、Ｌ２ＣＡＰ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）５３とも接続し、本実施の形態にて使用する各種メッセージの送受信を行う。また、Ｌ３処理部１６は、ＢＮＥＰ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）５２と接続し、ＩＰパケットの送受信を行う。

なお、接続管理部１３は、本発明にかかる接続管理部と接続検出部に相当し、ルータ切替部１４は本発明にかかる経路管理部と経路切替指示部と接続通知部に相当する。また、下位レイヤ処理部１２とＬ３処理部１６とは本発明にかかる各種メッセージの受信部、指示受信部に相当し、特に、下位レイヤ処理部１２は、本発明にかかる内部リンク処理部にも相当する。また、下位レイヤ処理部１１は本発明にかかる外部リンク処理部にも相当する。

上記のように構成されたルータ装置１０の基本的な動作について、以下に説明する。

本実施の形態のルータ装置１０のパケット交換動作は、以下の通りである。

無線ローカルネットワーク２から受信したフレームは、下位レイヤ処理部１２が物理層プロトコル処理、データリンク層プロトコル処理を行った後に、Ｌ３処理部１６がルーティング処理を含むＩＰプロトコル処理を行い、いずれかの下位レイヤ処理部１１もしくは１２に転送する。外部ネットワーク１からアクセスポイント装置３ａを介して受信したパケットについても、下位レイヤ処理部１１による物理層プロトコル処理、データリンク層プロトコル処理がされた後、Ｌ３処理部１６におけるルーティング処理により、いずれかの下位レイヤ処理部１１または１２に転送される。

また、Ｌ３処理部１６は、定期的あるいは無線ローカルネットワーク２に接続した無線端末２０からの要請に応じて、無線ローカルネットワーク２に対してネットワーク情報及びルータ装置１０自身の情報を、ＩＥＴＦ ＲＦＣ２４６１（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｆｏｒ ＩＰｖ６）によって規定されるルータ広告メッセージ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓｅｇｅ）に記載して送出する。

次に、ルータ装置１０の行う外部リンクとの接続性通知の動作について以下に説明する。

まず、すべての無線ローカルネットワーク２上のルータ装置１０の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１がアクセスポイント装置１０と外部リンクを確立可能である、あるいは確立されたことを検出すると、接続可能性通知メッセージを無線ローカルネットワーク２に下位レイヤ処理部１２を介して送出する。

図１２は、接続可能性通知メッセージ１３００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１３０１、メッセージタイプフィールド１３０２、メッセージＩＤフィールド１３０３、ステータスフィールド１３０４、提供ＱｏＳレベルフィールド１３０５、および提供帯域フィールド１３０６を少なくとも有する。

図１２において、アドレスフィールド１３０１は送信元アドレスと宛先アドレスとを示し、メッセージタイプ１３０２はメッセージの種類を特定するものであり、メッセージＩＤ１３０３はメッセージを特定する識別子であり、ステータスフィールド１３０４は接続状態を示すものである。接続状態としては、接続不可を示す値‘０’と接続可能であることを示す値‘１’とが設定される。提供ＱｏＳレベル１３０５は図１４に示したＱｏＳの性能を示すレベルであり、提供帯域１３０６は外部リンクとの通信帯域を示すものである。

なお、異なるメッセージタイプを指定することにより、外部リンクを確立可能であることを通知するメッセージと、既に確立されたことを示すメッセージとを区別してもよい。これによれば、接続可能性通知メッセージ１３００を受信したノードは、外部リンク確立に要する時間の有無をメッセージタイプの確認だけで即座に判別することができる。

具体的には、接続管理部１３は、アドレスフィールド１３０１の送信元アドレスに自己の下位レイヤ処理部１２に割り当てられたＬ２アドレス、宛先アドレスにすべてのルータ装置に到達可能なマルチキャストアドレス、あるいはブロードキャストアドレスを記載する。なお、宛先とするルータ装置１０を特定できる場合は、そのルータ装置１０のＬ２アドレスを記載してもよい。

さらに、接続管理部１３は、メッセージタイプフィールド１３０２に接続可能性通知メッセージであることを特定するための識別子、メッセージＩＤフィールド１３０３にメッセージを特定するための識別子を記載する。ステータスフィールド１３０４には、接続可能であることを示す値‘１’を記載する。提供ＱｏＳレベルフィールド１３０５には、対象の下位レイヤ処理部１１が接続する外部リンクが提供するＱｏＳ性能８２にあったＱｏＳレベル８１の値を記載する。同様に、提供帯域フィールド１３０６には、外部リンクの通信帯域値を記載する。

次に、無線ローカルネットワーク２上のルータ装置１０において、接続管理部１３は、自己以外のルータ装置１０から送出された接続可能性通知メッセージ１３００を下位レイヤ処理部１２を介して受信すると、各フィールドに記載された内容をルータ切替部１４に通知する。ルータ切替部１４は、通知された内容に基づいて、ルータ情報管理テーブル９０を作成する。すなわち、ルータ切替部１４は、アドレスフィールド１３０１の送信元アドレスをルータアドレス９１、提供ＱｏＳレベルフィールド１３０５の値をＱｏＳレベル９２、提供帯域フィールド１３０６の値を帯域９３に記載する。

また、ルータ装置１０は、下位レイヤ処理部１１の外部リンクの接続状態を常時監視し、外部リンクとの接続が不可能となったことを検出すると、その時点でステータスフィールド１３０４に接続不能であることを示す値‘０’を記載した接続可能性通知メッセージ１３００を無線ローカルネットワーク２に送出する。そして、これを受信した他のルータ装置１０の接続管理部１３は、ルータ切替部１４に接続不能であるという通知を転送する。ルータ切替部１４は、接続不能であるという通知を受けて、ルータ情報管理テーブル９０の該当するエントリを削除する。これにより、ルータ装置１０は、常に他のルータ装置の外部リンクとの接続状態を管理することができる。特に、デフォルトルータとして動作しているルータ装置１０は、自己の外部リンク接続が切断する可能性を検出したときに、外部リンクを確立可能なルータ装置、あるいは既に外部リンクを確立しているルータ装置１０を切替先ルータ装置に指定することができる。

なお、上記の説明では、接続可能性通知メッセージ１３００はステータスフィールド１３０４を有していたが、これに限らず、ステータスフィールド１３０４を設けずに、接続可能性ありの通知と接続不能を通知するための個別のメッセージを設けることも可能である。

また、接続可能性通知メッセージ１３００に下位レイヤ処理部１１の識別子を記載するフィールドを追加し、さらにルータ情報管理テーブル９０にも同様の識別子を記載する欄を追加することで、接続可能性が検出された（あるいは接続可能性が失われた）下位レイヤ処理部１１の識別子を無線ローカルネットワーク２上のルータ装置１０に通知してもよい。

これにより、ルータ装置１０が外部ネットワーク１と接続するための複数の下位レイヤ処理部１１を有している場合（例えば、携帯電話網インタフェースと無線ＬＡＮインタフェース等）に、切替元ルータ装置はそれぞれの下位レイヤ処理部１１の接続状況を管理できるので、切替先ルータ装置に対してＱｏＳ要件に合致した下位レイヤ処理部１１を指定することが可能になる。

また、接続可能性通知メッセージ１３００に、特に提供ＱｏＳレベルや提供帯域に関する情報を転送するフィールドを設けずに、接続可能であるか否かの情報だけで切替先を決定することにより、メッセージ転送効率およびルータ装置１０内の処理効率を向上することができる。

次に、ルータ装置１０におけるルータ切替処理の動作について、図面を用いて説明する。

図６は、本実施の形態における切替元ルータ装置のルータ切替処理の動作を示す処理フロー図である。なお、一連のルータ切替処理を開始するルータ装置１０を特にルータ装置Ａ（１０ａ）（あるいは切替元ルータ装置１０ａ）とよび、ルータ装置Ａ（１０ａ）によって切替先に指定されたルータ装置１０を特にルータ装置Ｂ（１０ｂ）（あるいは切替先ルータ装置１０ｂ）とよぶ。

初めに、ルータ装置Ａ（１０ａ）におけるルータ切替処理の動作について説明する。

まず、接続管理部１３が、下位レイヤ処理部１１とアクセスポイント装置３ａとの間の通信リンク（以下、「外部リンク」とよぶ。）の接続状況の悪化を検出したり、パケット転送先への接続性が失われたことを検出したり、また、装置のシャットダウンなどを目的として、ユーザや上位レイヤ処理部１７などから明示的に通信リンクの切断要求を受けると、ルータ切替部１４に外部リンクとの切断可能性ありを通知する（ステップＳ６０１）。

ここで、外部リンクの接続状況は、接続管理部１３が定期的にあるいは必要に応じたタイミングで下位レイヤ処理部１１から取得したり、接続管理部１３が事前に下位レイヤ処理部１１に登録を行うことにより接続状況が変化したタイミングで下位レイヤ処理部１１から非同期に通知を受けたりすることができる。この外部リンクの接続状況は、標準的には所望の受信電界強度やビットエラーレート等を測定し、その変化により判断する。

例えば、接続管理部１３は、受信電界強度の低下を観測することによって接続状況の悪化を判断し、さらに所定の通信品質を確保するのに必要な電解強度値を下回ったときに、これ以上の通信が不可能であるとして切断可能性ありを検出する。

また、接続管理部１３は、パケット転送先への接続性の検出のために、Ｌ３処理部１６や上位レイヤ処理部１７による到達確認の結果（例えばＬ３処理部１６によるピング（ｐｉｎｇ）応答の有無）を定期的に、あるいは必要に応じたタイミングで取得したり、Ｌ３処理部１６や上位レイヤ処理部１７から非同期に通知を受けて判定する。

なお、切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）は、他のルータ装置１０やユーザや上位層処理部からの切替要請を受けたことを条件に外部リンクとの切断可能性の検出を実施するものであってもよい。これは、切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）の外部リンクは悪化していないが、さらに通信条件のよいルータ装置１０を中継路としたい場合に有用である。なお、他のルータ装置１０による切替要請は、切替要請を示すメーセージタイプ情報と送信元アドレスを有する切替要請メッセージを用いて行うことができる。

次に、ルータ切替部１４は、ルータ情報管理テーブル９０にて管理されるルータ情報の中から、現在の下位レイヤ処理部１１からの切り替えによって、現在中継を行っている通信フロー（以下、中継フローとよぶ）の品質を極力損なわないような外部リンクを有するルータ装置１０を切替先として選択する。そして、ルータ切替部１４は、接続管理部１３にＬ２アドレス、要求ＱｏＳ、および要求帯域値を通知し、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００を以下のようにして生成する。

図９は、接続指示メッセージ１０００のフォーマットを示す図であり、メッセージの送信元および宛先を示すアドレスフィールド１００１、メッセージタイプフィールド１００２、メッセージＩＤフィールド１００３、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４、要求帯域フィールド１００５、接続要求時間フィールド１００６、および端末アドレスフィールド１００７を有する。

図９において、メッセージタイプ１００２はメッセージの種類を特定するものであり、メッセージＩＤ１００３はメッセージを特定する識別子であり、要求ＱｏＳレベル１００４は図１４に示したＱｏＳの性能を示すレベルであり、要求帯域１００５は要求する通信帯域を示すものであり、接続要求時間１００６は自己が接続する外部リンクが切断されるまでの予想時間を示すものであり、端末アドレス１００７は中継中あるいは近隣キャッシュやＡＲＰキャッシュに登録されている端末のアドレスを示すものである。ここで、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４と要求帯域フィールド１００５に記載する内容を、特にＱｏＳ要求パラメータとよぶ。

接続管理部１３は、アドレスフィールド１００１の送信元（Ｆｒｏｍ：）に自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））の下位レイヤ処理部１２に割り当てられたＬ２アドレス、宛先（Ｔｏ：）に切替先とするルータ装置Ｂ（１０ｂ）の下位レイヤ処理部１２に割り当てられたＬ２アドレスを記載する。ここで、接続指示メッセージ１０００に、さらにルータ装置Ａ（１０ａ）を示す識別子を設けてもよい。これにより、複数の下位レイヤ処理部１２によって無線ローカルネットワーク２に接続され、通信相手の外部端末４０に対して複数の経路をとり得る場合でも、送信元Ｌ２アドレスによらずルータ装置Ａ（１０ａ）を一意に識別することが可能となる。

続いて、接続管理部１３は、接続指示メッセージ１０００を特定するための識別子をメッセージタイプフィールド１００２に、メッセージ自身を特定するための識別子をメッセージＩＤフィールド１００３に記載する。さらに、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４には、ＱｏＳレベル一覧表８０に基づいて、要求するＱｏＳ性能８２のレベル値８１を記載し、要求帯域フィールド１００５には同様に要求する帯域値（例えば１０Ｍｂｐｓなど）を記載する。ここで、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４と要求帯域フィールド１００５には、下位レイヤ処理部１１のＱｏＳ性能に相当するＱｏＳ性能値、通信帯域値をそれぞれ記載する。各値は、サービスにおける公称値に基づくものであっても、下位レイヤ処理部１１の実態に基づくものであってもよい。

あるいは、さらに詳細なＱｏＳ性能を抽出するために、ルータ切替部１４は、中継フローが存在するか否かをＬ３処理部１６あるいは下位レイヤ処理部１１、１２等から取得し、さらに中継フローが要求するＱｏＳ性能が明らかな場合は、そのＱｏＳ性能から要求ＱｏＳ性能を抽出してもよい。

例えば、Ｌ３処理部１６において中継パケットの受信時間間隔とパケットサイズを監視することにより、パケット中継レートを算出でき、所望の通信帯域値を抽出できるとともに、中継パケットの受信時間間隔の推移からリアルタイム中継の必要性を判別することができる。

さらに、Ｌ３処理部１６は、中継パケットの中継先が無線ローカルネットワーク２であるか否かを特定し、中継フロー特性を上りと下りで個別に監視することにより、要求すべきＱｏＳ性能値を的確に抽出することができる。

また、中継フローの監視は、無線端末２０ごと、さらにはＴＣＰ／ＵＤＰ等で使用するポートやアプリケーション単位で実施することにより適したＱｏＳ性能を抽出できる。

続いて、接続管理部１３は、接続要求時間フィールド１００６に、自己の下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されるまでの予想時間（例えば３０００ミリ秒など）を記載する。なお、切替先ルータ装置１０に接続処理に要する時間を要求する必要がない場合は、接続指示メッセージ１０００に接続要求時間フィールド１００６を特に設けなくてもよい。あるいは、接続要求時間に関する一切の処理を不要とする所定の値を記載しておくことにより、受信側での処理を省略させてもよく、処理負荷の低減を図ることができる。

また、接続管理部１３は、端末アドレスフィールド１００７に、自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））が中継している、もしくは最近まで中継していたフローを終端する無線端末２０のＬ２アドレスを記載する。あるいは、ルータ切替部１４がＬ３処理部１６の保有するＩＥＴＦ ＲＦＣ２４６１にて規定される近隣キャッシュ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｃａｃｈｅ）やＡＲＰキャッシュを参照して、最近の通信実績のある無線端末２０を特定する。そして、ルータ切替部１４はそのＬ２アドレスを接続管理部１３に通知し、接続管理部１３が端末アドレスフィールド１００７に記載する。なお、近隣キャッシュには無線端末２０だけでなく、ルータ装置１０の情報も含まれる。しかし、近隣キャッシュから無線端末２０の情報だけを抽出するには、ローカルネットワーク２を流れるルータ広告メッセージからルータ装置１０のＩＰアドレスを取得して、近隣キャッシュから情報を抽出する際にルータ装置１０のＩＰアドレスを除外（フィルタリング）することにより可能である。

ここで、端末アドレスフィールド１００７に記載すべきものが複数ある場合、接続管理部１３は端末アドレスフィールド１００７を複数設ける。なお、無線ローカルネットワーク２がイーサネット（登録商標）等で構成され、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）と無線端末２０間で、ルータ切替に際して明示的な通信リンクの確立が不要であることが明らかな場合は、接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７を設けなくてもよい。さらには、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）のルータ切替部１４間で無線端末２０のアドレスを通知するためのメッセージ交換を別途実施する場合、接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７を設けなくてもよい。また、ルータ装置Ａ（１０ａ）のルータ切替部１４が後述する接続要求メッセージ１４００を接続管理部１３に発行させて、無線端末２０との接続をルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３に別途指示するような場合も、接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７を設けなくてもよい。

以上のようにして生成された接続指示メッセージ１０００は、下位レイヤ処理部１２を介してローカルネットワークの指定のルータ装置へ送信される（ステップＳ６０２）。なお、接続指示メッセージ１０００は、接続管理部１３が生成するのではなく、ルータ切替部１４が生成して送信するものであってもよい。また、ルータ装置１０が中継するフローのＱｏＳを維持するための要求を行わない場合、接続指示メッセージ１０００は、要求ＱｏＳレベルフィールド１００４や要求帯域フィールド１００５を含まなくてもよい。

なお、ルータ切替部１４が切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を特定できない場合、接続管理部１３は、アドレスフィールド１００１の宛先にすべてのルータ装置に到達可能なマルチキャストアドレスあるいはブロードキャストアドレスを記載して、無線ローカルネットワーク２に接続指示メッセージ１０００を送信する。

次に、接続指示メッセージ１０００を送出した後、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２を介して接続指示応答メッセージ１１００を受信すると、ルータ切替部１４に通知する（ステップＳ６０３）。

図１０は、接続指示応答メッセージ１１００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１１０１、タイプフィールド１１０２、メッセージＩＤフィールド１１０３、ステータスフィールド１１０７、提供ＱｏＳレベルフィールド１１０４、提供帯域フィールド１１０５、および接続所要時間フィールド１１０６を少なくとも含む。なお、ステータス１１０７は外部リンクとの接続適合性を示すものであり、要求された条件に適合する場合は‘０’が記載され、外部リンクと接続できない場合は‘１’が記載され、要求条件に不適合である場合は‘２’が記載される。また、提供ＱｏＳレベル１１０４は外部リンクとの通信で提供可能な通信品質を図１４に記載のレベル値で示すものである。

このとき、接続管理部１３は、先に送出した接続指示メッセージ１０００の応答であることを、接続指示メッセージ１０００のメッセージＩＤフィールド１００３と接続指示応答メッセージ１１００のメッセージＩＤフィールド１１０３が同一であることから確認する。そのうえで接続管理部１３は、ルータ切替部１４に各フィールドに記載された情報（値）を転送する。ルータ切替部１４は、これを受けて、ステータスフィールド１１０７に記載された値から、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先とするのに適しているか否かの判定を行う（ステップＳ６０４）。

例えば、ステータス１１０７の値が「外部リンクを確立することができ、要求ＱｏＳ性能も満足する」ことを示す‘０’であった場合は、ルータ切替部１４はルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先に決定する。一方、ステータス１１０７の値が「外部リンクを確立することができない」ことを示す‘１’や、「外部リンクを確立できるが、要求ＱｏＳ性能を満足しない」ことを示す‘２’、またはその他の理由により切替先となりえない旨の応答であった場合は、ルータ切替部１４はルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先にせず、他のルータ装置１０を対象に、再度ステップＳ６０２から処理を行う。

さらに、ルータ切替部１４は、提供ＱｏＳレベルフィールド１１０４および提供帯域フィールド１１０５に記載された値から、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が提供可能なＱｏＳレベルと帯域を確認する。さらに、ルータ切替部１４は、接続所要時間フィールド１１０６の値が、自身の下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されるまでの予想時間を上回る場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替先にせず、他のルータ装置１０を対象にステップＳ６０２から処理を再開する。あるいは、ルータ切替部１４は、接続所要時間フィールド１１０６の値が、自身の下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されるまでの予想時間を上回る場合であっても、自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））が中継パケットのバッファリング機構を有している場合は、外部リンク切断後の中継パケットをバッファリングするものとして、接続所要フィールド１１０６に記載された値の評価を省略する。あるいは、バッファリングに必要なバッファサイズを有しているかを算出したりして、ルータ装置Ａ（１０ａ）がルータ装置Ｂ（１０ｂ）を切替対象とする処理を継続してもよい。

また、ルータ切替部１４は、既に外部リンクが切断され、ルータ切替部１４からの制御により、Ｌ３処理部１６が無線端末２０を送信元とする中継パケットをバッファ１５に一時的に蓄積している場合、今後必要となる蓄積容量を中継パケットの受信頻度とサイズから概算して、効率的なリソース管理を行う。

なお、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）から切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）に対して、接続処理に要する時間を提示してもらう必要がない場合は、接続所要時間フィールド１１０６を設けなくてもよい。あるいは、接続所要時間に関する一切の処理を不要とする所定の値を接続指示メッセージに記載しておくことにより、受信側での処理を省略させてもよい。これにより、処理負荷の低減を図ることができる。

また、接続管理部１３は、ルータ装置Ａ（１０ａ）が、接続指示応答メッセージ１１００を受信するまでの許容待ち時間を設定して、受信待ち状態を管理してもよい。特に、許容待ち時間として下位レイヤ処理部１２のコネクション維持時間を採用し、下位レイヤ処理部１２のコネクションが切断されるか休眠状態に入るまでメッセージの受信を待つようにしてもよい。

あるいは、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２におけるルータ装置Ｂ（１０ｂ）とのコネクション状態から、接続指示応答メッセージ１１００の受信待ち状態を解除してもよい。例えば、接続管理部１３は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）との交信が不可能であることをＲＦＣ２４６１で規定されるようなＩＰｖ６における近隣キャッシュや、ＲＦＣ８２６で規定されるようなＩＰｖ４におけるＡＲＰにより検出し、他のルータ装置Ｂ（１０ｂ）に対する切替処理を開始してもよい。

ルータ装置Ａ（１０ａ）のルータ切替部１４は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が切替先として適切ではないと判定した場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が接続処理を行っている外部リンクを切断することを指示する切断要求メッセージをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に向けて送出するように、接続管理部１３に指示してもよい。このとき、ルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、ルータ切替部１４からの指示を受けて切断要求メッセージを送出する。それを受信したルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、先に受信したルータ装置Ａ（１０ａ）からの接続指示メッセージ１０００によって接続処理を行っている外部リンクとの切断処理を開始する。このようにルータ装置Ａ（１０ａ）が切替先ルータ装置の接続可否を判断することによって、結果的に使用されなくなるルータ装置Ｂ（１０ｂ）の外部リンクを早い時点で切断できるので、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は通信費用や消費電力の浪費を抑えることができる。

次に、接続管理部１３が下位レイヤ処理部１２を介して接続完了通知メッセージ１２００を受信すると、ルータ切替部１４に通知する（ステップＳ６０５）。図１１は、接続完了通知メッセージ１２００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１２０１、メッセージタイプフィールド１２０２、メッセージＩＤフィールド１２０３、ステータスフィールド１２０７、提供ＱｏＳレベルフィールド１２０４、および提供帯域フィールド１２０５を少なくとも有する。各フィールドの内容は、先に説明した接続指示応答メッセージ１１００が有するものと基本的に同じである。ただし、ステータスフィールド１２０７は外部リンクの確立に成功したか否かを示すものである。

次に、ルータ切替部１４は、通知された接続完了通知メッセージ１２００のステータスフィールド１２０７を参照して、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が外部リンクの確立に成功したか否かを判別する（ステップＳ６０６）。外部リンクが確立できなかった場合、再度他のルータ装置１０を対象にステップＳ６０２へ処理は戻される。

次に、ルータ切替部１４は、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が外部リンクとの確立を完了したことを判別すると、経路切替指示メッセージとして、ＲＬ＝０のルータ広告メッセージを送出するようＬ３処理部１６に指示する。Ｌ３処理部１６はこれを受けて、下位レイヤ処理部１２を介して無線ローカルネットワーク２にルータ広告メッセージを送出する（ステップＳ６０７）。

なお、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００を受信することなく、接続完了通知メッセージ１２００を受信した場合、上記の接続指示応答メッセージ１１００を受信したときの処理を特に実施する必要はない。

また、ルータ切替部１４は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が切替先として適切であると判定したことを受けて（ステップＳ６０４）、無線端末２０に特定の通信装置（ここではルータ装置Ｂ（１０ｂ））との接続処理を開始するように、接続管理部１３が接続要求メッセージを送信するように指示してもよい。これにより、無線端末２０とルータ装置Ｂ（１０ｂ）との下位レイヤにおけるコネクションを、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）間の切替処理が完了する前に実施しておくことが可能になるので、高速な切替処理を実現することができる。

図１３は、接続要求メッセージ１４００のフォーマットを示す図であり、アドレスフィールド１４０１、タイプフィールド１４０２、メッセージＩＤフィールド１４０３、およびルータ装置アドレスフィールド１４０４を少なくとも有する。

接続管理部１３は、ルータ切替部１４から無線端末２０のアドレスとルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを取得する。さらに、アドレスフィールド１４０１の送信元を自己（ルータ装置Ａ（１０ａ））のアドレス、宛先を無線端末２０のアドレスに設定し、ルータ装置アドレスフィールド１４０４にルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを記載して、下位レイヤ処理部１２を介して送出する。

なお、ルータ切替部１４が接続管理部１３から接続完了通知メッセージ１２００の受信通知を受ける前、あるいは接続完了通知メッセージ１２００の受信通知を受けた直後に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）からの、経路切替指示メッセージに対する受信通知をＬ３処理部１６から受けた場合、ルータ切替部１４は経路切替指示メッセージの送出指示をＬ３処理部１６に発行しない。

ここで、上記経路切替指示メッセージ（ルータ広告メッセージ）の送信元がルータ装置Ｂ（１０ｂ）であるか否かは、メッセージのレイヤ２アドレスがルータ装置Ｂ（１０ｂ）のものと同一であるか否かを比較することにより判断することができる。

次に、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）におけるルータ切替処理の動作について、図７の動作フローを用いて説明する。

図７において、まず、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２を介して接続指示メッセージ１０００を受信する（ステップＳ６５０）。

下位レイヤ処理部１１は、アクセスポイント装置３ｂと外部リンクを確立することが可能か否かを、アクセスポイント装置３ｂからの電波強度や、無線ＬＡＮであればＳＳＩＤ、あるいはＷＥＰキー等の情報を取得しているかによって判定する（ステップＳ６５１）。

具体的には、下位レイヤ処理部１１は、通信プロトコルの制御チャネルを利用して、アクセスポイント装置３ｂが提供するネットワークの情報をアクセスポイント装置３ｂから取得する。例えば、アクセスポイント装置３ｂへの通信が無線ＬＡＮであれば、ＳＳＩＤの同一性を判定するなどして接続性を確認することができる。あるいは、下位レイヤ処理部１１は、実際にアクセスポイント装置３ｂと接続処理を行い、通信状態を確認してもよい。

接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１から接続不可能である通知を受けた場合、接続指示応答メッセージ１１００のステータスフィールド１１０７に記載する値を‘１’に決定する（ステップＳ６５２）。

なお、本処理は、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００の受信を受けて、メッセージ内容をルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４が接続管理部１３に下位レイヤ処理部１１の外部リンクへの接続性を判定するように指示してもよい。その場合、接続指示応答メッセージ１１００に記載する値は、ルータ切替部１４が接続管理部１３に通知し、接続管理部１３が接続応答メッセージ１１００に記載する。

ステップＳ６５１において、外部リンクと接続可能あるいは既に接続済みである場合、接続管理部１３は、さらに接続指示メッセージ１０００の要求ＱｏＳレベルフィールド１００４と要求帯域フィールド１００５にて通知された要件を満足できるものであるかを判定する（ステップＳ６５３）。そして、下位レイヤ処理部１１が提供するＱｏＳレベルと通信帯域が、通知された要求値以下あるいは劣るものである場合、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００のステータスフィールド１１０７に記載する値を‘２’に決定する（ステップＳ６５４）。

また、外部リンクを確立可能でＱｏＳ要件も満たすことが判定されると、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００のステータスフィールド１１０７に記載する値を‘０’に決定する（ステップＳ６５５）。なお、本処理は、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００の受信を受けて、メッセージ内容をルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４が接続管理部１３に要求ＱｏＳおよび要求帯域に関する処理を実施するように指示してもよい。その場合、接続指示応答メッセージ１１００に記載する値は、ルータ切替部１４が接続管理部１３に通知し、接続管理部１３が接続応答メッセージ１１００に記載する。

次に、接続管理部１３は、アクセスポイント装置３ｂと未接続である場合に、接続（外部リンク確立）処理を下位レイヤ処理部１１に指示するとともに、接続指示メッセージ１０００の端末アドレスフィールド１００７に記載されたアドレスの無線端末２０とのリンク接続処理を下位レイヤ処理部１２に指示する（ステップＳ６５６）。

なお、本処理は、接続管理部１３が接続指示メッセージ１０００の受信を受けて、メッセージ内容をルータ切替部１４に通知する。そして、ルータ切替部１４が接続管理部１３に対して、下位レイヤ処理部１１のリンク接続処理開始と無線端末２０とのリンク接続処理開始を指示するものであってもよい。また、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）のルータ切替部１４間で、接続指示メッセージ１０００とは別に無線端末２０のアドレスを通知するためのメッセージ交換を行ってもよい。その場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１にリンク接続処理を指示したタイミングをルータ切替部１４に通知し、それを受けてルータ切替部１４が無線端末２０と下位レイヤ処理部１２との間のリンク接続処理を接続管理部１３に指示する。

次に、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００を生成して送出する（ステップＳ６５７）。すなわち、接続管理部１３は、接続指示応答メッセージ１１００のアドレスフィールド１１０１の送信元を自己（ルータ装置Ｂ（１０ｂ））のアドレス、宛先を接続指示メッセージ１０００の送信元アドレス（ルータ装置Ａ（１０ａ））に設定し、メッセージＩＤフィールド１１０３に接続指示メッセージ１０００のメッセージＩＤフィールド１００３と同じ値を設定する。さらに、ステータスフィールド１１０７に先に決定した値を記載し、提供ＱｏＳレベルフィールド１１０４と提供帯域フィールド１１０５に、下位レイヤ処理部１１が提供可能なレベルおよび帯域を記載する。また、接続所要時間フィールド１１０５には、下位レイヤ処理部１１がアクセスポイント装置３ｂと外部リンクを確立するのに要する想定時間と、下位レイヤ処理部１２が無線端末２０とリンクを確立するのに要する想定時間のいずれか一方（最大値）を記載する。接続管理部１３は、以上の設定を行った後、下位レイヤ処理部１２を介して無線ローカルネットワーク２に送出する。

なお、ステップＳ６５６とＳ６５７の実施順序は、必ずしも上記の説明した順序である必要はなく、ステップＳ６５７（接続指示応答メッセージ１１００の送出）を行った後にステップＳ６５６を実施してもよいし、両ステップを同時に実施するものであってもよい。

次に、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１と下位レイヤ処理部１２とがそれぞれの接続先とリンク接続処理を完了したことを受けて（ステップＳ６５８）、接続完了通知メッセージ１２００を送出する（ステップＳ６５９）。このとき、接続完了通知メッセージ１２００のアドレスフィールド１２０１の送信元を自己（ルータ装置Ｂ（１０ｂ））のアドレス、宛先を接続指示メッセージ１０００の送信元アドレス（ルータ装置Ａ（１０ａ））に設定し、メッセージＩＤフィールド１２０３に接続指示メッセージ１０００のメッセージＩＤフィールド１００３と同じ値を設定する。さらに、ステータスフィールド１２０７に、両方の接続処理が正常に完了した場合には正常終了を示す‘０’を、正常に終了できなかった場合にはそれ以外のエラー値を記載する。また、提供ＱｏＳレベルフィールド１２０４と提供帯域フィールド１２０５には、下位レイヤ処理部１１が提供可能なレベルおよび帯域を記載する。

また、Ｌ３処理部１６は、接続管理部１３からの通知を受けて、ルータ広告メッセージを無線ローカルネットワークへ送出する。このルータ広告メッセージは、本発明にかかる自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知メッセージに相当する。これにより、無線端末２０は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が中継可能なルータ装置であると認識し、ルータリストにルータ装置Ｂ（１０ｂ）を追加する。

このように、本発明の目的を達成するには、接続管理部１３が双方の処理が完了したことを受けて接続完了通知メッセージ１２００を送出することが必要である。

また、無線端末２０との接続を行う必要がない場合は、下位レイヤ処理部１１におけるリンク接続が完了した時点でステップＳ６５９に進む。

なお、接続管理部１３は、接続完了通知メッセージ１２００の送信完了をルータ切替部１４に通知し、それを受けてルータ切替部１４が、切替指示メッセージとしてＲＬ＝０、送信元をルータ装置Ａ（１０ａ）としたルータ広告メッセージを送出するようＬ３処理部１６に指示してもよい。あるいは、接続管理部１３が、下位レイヤ処理部１１および下位レイヤ処理部１２がそれぞれの接続先とリンク接続処理を完了したことを受けて（ステップＳ６５８）、接続完了通知メッセージ１２００をすることなくルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４が切替指示メッセージとしてＲＬ＝０、送信元をルータ装置Ａ（１０ａ）としたルータ広告メッセージを送出するようＬ３処理部１６に指示してもよい。

また、ルータ切替部１４が無線端末２０のアドレスを接続指示メッセージ１０００ではなく、他の専用のメッセージで通知された場合、ルータ切替部１４が、別途無線端末２０とのリンク接続処理を接続管理部１３を介して下位レイヤ処理部１２に指示する。この場合、接続管理部１３は、無線端末２０との接続が完了したことを受けて、別途接続完了通知メッセージ１２００をルータ装置Ａ（１０ａ）に送信する。そして、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）における外部リンク接続完了に対する接続完了通知メッセージ１２００と、内部リンク上の無線端末２０との接続完了に対する接続完了通知メッセージ１２００の両方を受信した後にステップＳ６０６へ移行する。

そのため、接続完了通知メッセージ１２００に、外部リンクとの接続完了であるか、あるいは端末との接続完了であるかを識別するための識別情報を記載するフィールドを追加する必要がある。この識別情報としては、例えば、接続先のアドレスや、リンク接続を行った下位レイヤ処理部の識別子などである。

また、下位レイヤ処理部１２が無線端末２０とのリンク接続を完了したタイミングを接続管理部１３を介してＬ３処理部１６に通知してもよい。あるいは、そのタイミングを接続管理部１３からルータ切替部１４へ、そしてルータ切替部１４からＬ３処理部１６へ通知して、Ｌ３処理部１６がルータ広告メッセージ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓｅｇｅ）を無線ローカルネットワーク２に送出してもよい。これにより、Ｌ３処理部１６によるルータ広告メッセージの送信開始タイミングを的確に指示することができ、無線端末２０に新たなルータ装置１０（ここではルータ装置Ｂ（１０ｂ））との接続を迅速に検出させることができるので、無線端末２０はルータ切替処理を高速に実施することが可能になる。

また、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３が、接続指示応答メッセージ１１００あるいは接続完了通知メッセージ１２００を送出する前に、下位レイヤ処理部１１の外部リンクが切断されたことを検知した場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、リンク切断通知メッセージをルータ装置Ａ（１０ａ）に送信する。この切断通知メッセージは、接続可能性通知メッセージ１３００のステータス１３０４に外部リンクと接続できない状態を示す‘１’を設定したものである。

ルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、リンク切断通知メッセージをルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信したことを受けて、接続指示応答メッセージ１１００あるいは接続完了通知メッセージ１２００の受信待ち状態を終了させる。さらに、接続管理部１３は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）からのリンク切断通知メッセージの受信をルータ切替部１４に通知し、ルータ切替部１４がルータ情報管理テーブル９０からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に該当するエントリを削除する。

また、切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）はステップＳ６０４において、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信した通信品質（ＱｏＳ）等が不適切であると判定した場合、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）へ接続指示の取消要求をすることができる。この場合、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は既に外部リンクとの接続処理を開始しているのであれば、接続処理を中止する。また、端末に対しても同様に、接続処理を中止する。

さらに、本実施の形態では、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）が、ステップＳ６５１乃至Ｓ６５４においてステータスを決定した後に、外部リンクへの接続を行っているが、これに限らず、外部リンクへの接続の可能性がないと判断したとき、あるいはＱｏＳ要件を満たさないと判断したときは、外部リンクへの接続処理や端末との接続処理を開始しないようにすることも可能である。この場合、切替先ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、接続指示応答メッセージを送信した後に、すべての処理を終了することになる。

なお、本実施の形態において、ルータ装置１０の接続管理部１３がすべてのメッセージを、下位レイヤ処理部１２を介して取得するとしたが、Ｌ３処理部１６を介して取得するものであってもよい。これにより、無線ローカルネットワーク２が複数の通信メディアによって構築されている場合に、異なるメディアに属するルータ装置１０との間の切替が可能となる。

また、送信元ルータ装置１０（あるいは接続管理部）を特定するためのアドレス情報とは異なる識別子をルータ装置間で規定し、その識別子を記載するフィールドを本発明に係る接続指示メッセージ、接続指示応答メッセージ、接続完了メッセージ、接続可能性通知メッセージ、接続要求メッセージ、および通知登録メッセージに設ける。これにより、特にローカルネットワークに接続する複数の下位レイヤ処理部１２を有するルータ装置からこれらのメッセージを受信したルータ装置および無線端末は、メッセージの送信元を容易に特定することができるので、メッセージの送受信状態をはじめルータ切替処理を統合的に実施することが可能になり、処理効率の向上を図ることができる。

以上のように、本発明によるルータ装置は、切替先ルータ装置との間で外部リンク状況の悪化やリンク確立等のイベントに基づくリアルタイムなメッセージ交換を行うことにより、高速なルータ切替を実現し、パケットロスを低減することが可能となる。

次に、ルータ装置１０が上記の接続性通知を他のルータ装置へ要求する動作について以下に説明する。

まず、接続性通知の要求元ルータ装置（ルータ装置Ａ（１０ａ））は、他のルータ装置（ルータ装置Ｂ（１０ｂ））が外部リンクを確立できるか否かをリアルタイムに知るため、通知登録メッセージをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に送信する。この通知登録メッセージ１５００は、イベントが発生したら、リアルタイムに取得したいメッセージを登録するものであり、送信を望むルータ装置に対してのみ登録すればよい。なお、このときの通知登録メッセージは、外部リンク確立の可能性が明らかとなった時点で、接続可能性通知メッセージ１３００の送信を要求するものである。

図１６は、通知登録メッセージ１５００のフォーマットを示す図である。図１６において、アドレスフィールド１５０１はメッセージの送信元アドレス（Ｆｒｏｍ）と宛先アドレス（Ｔｏ）を示し、タイプフィールド１５０２は通知登録メッセージを識別する値を示し、イベントタイプフィールド１５０４は送付対象である通知（イベント）メッセージの識別子を示す。すなわち、イベントタイプフィールド１５０４に各メッセージの識別子を設定することにより、接続可能性通知メッセージ１３００以外の非同期に発生する下位レイヤ処理部１１や外部リンクに関する状態変化（イベント）を通知するメッセージ（リンク切断通知メッセージや接続完了通知メッセージなど）の送出要求を登録することができる。

上記の通知登録メッセージ１５００を他のルータ装置へ送出するときの動作を詳細に説明する。

すなわち、ルータ装置Ａ（１０ａ）のルータ切替部１４は、接続可能性通知メッセージ１３００をリアルタイムで送信するようにルータ装置Ｂ（１０ｂ）に対して要求することを接続管理部１３に指示する。接続管理部１３はこれを受けて、接続可能性通知メッセージ１３００の識別子が記載された通知登録メッセージ１５００をルータ装置Ｂ（１０ｂ）へ送信する。

このとき、接続管理部１３は、図１８に示すようなイベント管理テーブルに該当するエントリを生成する。すなわち、接続管理部１３はイベントタイプ１０１を接続可能性通知メッセージ１３００とし、配送先１０２を”００：００：００：００：００：００”、ローカル配送先１０３をルータ切替部１４とするエントリを生成する。このとき、装置内で発生するイベント通知と外部装置で発生するイベント通知を区別するために、イベント送信元１０４を追加してもよい。図１８では、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを、仮に”１１：２２：３３：４４：５５：６６”とした。これにより、ルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、本来所望するルータ装置Ｂ（１０ｂ）におけるイベント通知のみをルータ切替部１４に配信することができるので、処理負荷を低減することができる。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、この通知登録メッセージ１５００を受信すると、図１７に示すイベント管理テーブル１００に通知された情報を登録する。

すなわち、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、登録対象である通知メッセージ（ここでは接続可能性通知メッセージ１３００）の識別子をイベントタイプ１０１に、ルータ装置Ａ（１０ａ）のアドレス（ここでは仮に”２２：３３：４４：５５：６６：７７”とした）を配送先１０２に記載する。なお、図１７には、リンク切断通知メッセージが発生した際にアドレス”３３：４４：５５：６６：７７：８８”に送付する旨の登録や、接続可能性通知メッセージ１３００を装置内のルータ切替部１４にも配送する旨の登録を参考として記載している。

このように、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は下位レイヤ処理部１２からリンクの状態や特性、またはイベント通知を受け取ると、イベント管理テーブル１００に基づいて、その転送先が外部の装置であるか内部の処理部であるかを判定する。そして、転送先が外部の装置である場合、接続管理部１３は受け取った情報をメッセージに含めて外部の装置宛に送出する。

また、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１から接続可能性通知を受信したか、あるいは自己が管理する下位レイヤ処理部１１の状態から接続可能性を検出したとき、イベント管理テーブル１００を参照して、接続可能性通知メッセージ１３００の取得を希望するルータ装置Ａ（１０ａ）を検索する。そして、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１１から取得した接続可能性通知、あるいは自己検出の情報に基づいて接続可能性通知メッセージ１３００を生成し、ルータ装置Ａ（１０ａ）に送信する。

ここで、下位レイヤ処理部１１から取得する接続可能性通知は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）に送信する接続可能性通知メッセージ１３００と同等のものであってもよく、接続管理部１３は特にメッセージを生成することなく、下位レイヤ処理部１１から取得した接続可能性メッセージ１３００をルータ装置Ａ（１０ａ）に転送することになる。これにより、通知メッセージ処理における効率向上が期待できる。

なお、図１７に示すイベント管理テーブル１００の例では、接続可能性通知メッセージ１３００は、コピーされて装置内のルータ切替部１４にも配送されるが、これは一例であり、本実施の形態におけるルータ切替処理とは関係ない。

また、図１７には例示していないが、通知メッセージは装置内で複数の処理部に対してコピー配送され得る。この場合、装置の処理負荷と転送遅延とを低減するために、実際にコピーは行わずに、通知メッセージにより記憶されたメモリ領域を通知し、配送を受けた処理部が各々通知されたメモリ領域を参照する。

ここで、接続可能性通知メッセージ１３００を受信したルータ装置Ａ（１０ａ）の接続管理部１３は、図１８に示すイベント管理テーブル１００を参照し、ルータ切替部１４に受信した接続可能性通知メッセージ１３００そのものか、あるいはメッセージに含まれる情報を転送する。

そして、通知登録メッセージ１５００を受信したルータ装置Ｂ（１０ｂ）の接続管理部１３が、登録内容をイベント管理テーブル１００に登録完了したときに、通知登録完了メッセージをルータ装置Ａ（１０ａ）に返信してもよい。これにより、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、通知登録メッセージ１５００のネットワーク上での紛失に対応することができるので、確実な登録を行うことが可能になる。

なお、ルータ装置Ａ（１０ａ）あるいはその接続管理部１３を一意に識別可能な識別子を下位レイヤ処理部１１、１２のアドレスとは別にルータ装置間で規定し、通知登録メッセージ１５００に含めることにより、通知登録メッセージ１５００を受信したルータ装置は、メッセージの送信元や宛先のルータ装置を特定することができる。これは、複数の接続管理部１３が一つのルータ装置１０内に存在する場合や、複数の下位レイヤ処理部１１、１２を介して装置間が接続される場合に装置を特定するのに有効である。なお、その際、イベント管理テーブル１００および／あるいはルータ情報管理テーブル９０にも、ルータ装置１０あるいは接続管理部１３を一意に識別可能な識別子を記載するための装置識別子フィールドを設ける必要がある。

また、通知登録メッセージ１５００にメッセージの交換に用いる下位レイヤ処理部１１の種別（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．１６、セルラ、イーサネット(登録商標)、および／あるいは通信インタフェース識別子のように通信メディアをさらに細かく識別するための情報）を含めることにより、通知登録メッセージ１５００を受信したルータ装置１０が、それらの情報を基にメッセージを送出するための下位レイヤ処理部１２を特定してもよい。また、接続管理部１３が通知登録メッセージ１５００を受信した下位レイヤ処理部１２を表すインタフェース識別子を、イベント管理テーブル１００および／あるいはルータ情報管理テーブル９０に記憶しておき、要求されたメッセージを送出する際に、記憶しておいたインタフェース識別子で特定される下位レイヤ処理部を介して送信するようにしてもよい。

また、装置自身の特性や動作性能、またはメッセージの必要性等から、通知メッセージを受信するタイミングや受信可能頻度を要求するフィールドを、通知登録メッセージ１５００に追加してもよい。例えば、メッセージの欠落が発生する場合の信頼性を高めるために、所定の通知メッセージを一定時間間隔で送信し続けることを要求する目的で送信時間間隔と最大送信回数を指定する。あるいは、通知メッセージが短期間に連続して発生する場合の処理負荷を抑えるために、通知メッセージの送信時間間隔を指定する。また、通知メッセージが同時に発生した場合の送信順序を決定するために、優先順位を指定して重要な通知メッセージを優先的に取得できるようにすることができる。

なお、ルータ装置１０が、無線ローカルネットワーク２に接続可能な下位レイヤ処理部１２に相当するインタフェースを複数有する場合に、通知登録メッセージ１５００や以降のメッセージの送受信に用いるインタフェースを決定する方法としては次の２つがある。

第一の方法は、コネクションが確立した、あるいは確立しているインタフェースを選択するというものである。これにより、ただちに登録およびメッセージの送受信が可能となる他、相手のルータ装置１０の有するインタフェースをあらためて確認することなく登録処理を行うことができる。

第二の方法は、高い通信特性を有するインタフェースを選択するというものである。ここで通信特性とは、通信品質や通信帯域、通信のリアルタイム性、通信の信頼性などを指し、それらを単独あるいは組み合わせて判断する。これにより、メッセージの再送を抑え、低い伝送遅延でのメッセージ伝送が可能となる。その結果、高速で確実な登録処理とメッセージ交換を行うことができる。なお、上記以外の通信特性として、トラフィック特性や、通信コスト（料金等）や、通信エリアなどを考慮してもよい。

また、選択されたインタフェースがコネクションを確立していない、あるいは接続されていない場合、通知登録メッセージ１５００の送付や通知メッセージの受信に先立って、コネクション確立処理または物理的な接続を行う必要がある。

また、メッセージ送信において、複数のインタフェースを選択してもよい。これにより、メッセージ伝送の信頼性を向上することができる。

上記のように、ルータ装置が下位レイヤ処理部１２に相当するインタフェースを複数有し、一つのルータ装置１０と複数のコネクションを確立し、さらにそれぞれに登録を行っている場合でも、メッセージを伝送するインタフェースを選択することができる。

例えば、ルータ装置は、すべてあるいは複数の選択されたインタフェースを介して送信することにより、メッセージ伝送の信頼性を向上することができる。また、一つのインタフェースを選択して送信することにより、メッセージ送信処理の負荷を低減することができる。なお、選択を行う際、ルータ装置は上記のような通信特性を用いることができる。

なお、複数のインタフェースを介して登録が可能である場合、ルータ装置はそれを管理する項目をルータ情報管理テーブル９０に設けてもよい。

また、接続管理部１３は、下位レイヤ処理部１２によってコネクションが確立された際あるいは確立される前に、接続先の装置が接続管理部を有しており、各種メッセージ交換が可能であるかをケーパビリティ情報として取得してもよい。そのために、下位レイヤ処理部１２は、自己の装置が接続管理部を有するか否かを示す情報を、コネクション接続時や接続前の制御メッセージを用いて他のルータ装置と交換する。そして、各装置の接続管理部が周辺装置の接続管理部搭載状況を管理する。

このように、ルータ装置は、接続先の装置が接続管理部１３を搭載することをコネクション確立前あるいは確立時に知ることによって、上記で説明したようなイベント通知の登録を行うことができるので、各種通知メッセージをリアルタイムに取得することが可能になる。その結果、ルータ装置は、ルータ切替や一般的なハンドオーバにおける移動検出処理を効率的に行うことができる。

なお、本実施の形態では、接続管理部１３は下位レイヤ処理部１２を介してメッセージを送出するとしたが、Ｌ３処理部１６や上位レイヤ処理部１７を介して送出してもよい。Ｌ３処理部１６の具体例としては、ＩＰスタックであり、上位レイヤ処理部１７の具体例としては、ＴＣＰ/ＵＤＰスタック、ＳＩＰスタック、あるいはＨＴＴＰスタック等がある。

また、接続管理部１３が上位レイヤ処理部１７を介して送出する場合、接続管理部１３は上位レイヤ処理部１７と接続する。

また、接続管理部１３はメッセージの送信に際して、送信先の接続管理部１３を識別するために、例えばＩＰアドレスやＭＡＣアドレス、ホスト名等のホスト識別子、あるいはインタフェース識別子などをメッセージに含めてもよい。これら各種アドレスや識別子は、それらを管理管轄する処理部、アプリケーション、あるいはユーザ設定により取得することができる。

また、本実施の形態で説明した接続管理部が実施する処理をルータ切替部１４が適宜実施するものであってもよい。

次に、無線端末２０の構成および基本的な動作について説明する。

図２は無線端末２０の構成図である。

図２において、下位レイヤ処理部２１は物理層処理、データリンク層処理を行うものであり、無線ローカルネットワーク２に接続するものであり、接続管理部２２は本発明によるルータ切替処理に関する処理を実施するものであり、Ｌ３処理部２３はネットワーク層処理を行うものであり、上位レイヤ処理部２４はアプリケーションを含んだトランスポート層以上の処理を行うものである。

なお、図２は無線端末２０がホストとして機能する場合の構成であり、さらに多くの下位レイヤ処理部を有して、無線ローカルネットワーク２内部のルータとして機能することも可能であり、本発明はその具備する数を制限するものではない。

また、無線端末２０は、下位レイヤ処理部を二つ以上具備する場合であっても、同様の構成で実現でき、以下に説明する手順によってその動作を実現することができる。

また、下位レイヤ処理部２１は、ブルートゥース（登録商標）やＵＷＢ、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮといった無線通信規格に基づくものを適用することができる。なお、無線端末２０においても、図１９に示したルータ装置１０の構成と同様に、下位レイヤ処理部２１としてブルートゥースＳＩＧ（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐ）規格を適用することができる。さらに、下位レイヤ処理部２１は接続管理部２２やＬ３処理部２３との接続についても、ルータ装置と同様である。

なお、接続管理部２２は本発明にかかる接続管理部に相当し、下位レイヤ処理部２１とＬ３処理部２３とは本発明にかかる受信部に相当する。

上記のように構成された無線端末２０の基本的な動作について、以下に説明する。

初めに、本実施の形態における無線端末２０の送受信動作について、以下に説明する。

まず、無線ローカルネットワーク２から受信したフレームは、下位レイヤ処理部２１が物理層プロトコル処理、データリンク層プロトコル処理を行った後にＬ３処理部２３に転送する。

Ｌ３処理部２３はこれを受けて、ＩＰプロトコル処理を行ったのち、上位レイヤ処理部２４に転送される。そして、上位レイヤ処理部２４は、アプリケーションを含む上位層の処理を行う。

また、上位レイヤ処理部２４から送信されたユーザデータは、Ｌ３処理部２３に転送されてＩＰプロトコル処理を行った後、下位レイヤ処理部２１に転送される。そして、下位レイヤ処理部２１はデータリンク層プロトコル処理と物理層プロトコル処理を行い、無線ローカルネットワーク２に送出する。

さらに、Ｌ３処理部２３は、無線ローカルネットワーク２から受信したルータ広告メッセージ（Ｒｏｕｔｅｒ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓｅｇｅ）からネットワーク情報やルータ装置１０の情報を抽出し、それらの情報を管理する。

次に、無線端末２０におけるルータ切替処理について、図面を用いて説明する。

図８Ａは、ルータ装置Ａ（１０ａ）から接続要求メッセージ１４００を受信した場合の処理を示すフロー図である。

図８Ａにおいて、まず、接続管理部２２が下位レイヤ処理部２１から接続要求メッセージ１４００を受信すると（ステップＳ７００）、ルータ装置アドレスフィールド１４０４から接続対象とするルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを抽出する（ステップＳ７０１）。

次に、接続管理部２２は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）との間でリンク接続処理を行う（ステップＳ７０２）。

次に、接続管理部は、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）からルータ広告メッセージを取得して、Ｌ３処理部１６が管理するルータリストを更新する（ステップＳ７０３）。

なお、接続管理部２２は、Ｌ３処理部２３を介して接続要求メッセージ１４００を取得してもよい。また、ステップＳ７０１によって抽出されたルータ装置Ｂ（１０ｂ）との接続が既に完了している場合、接続管理部２２はステップＳ７０２を省略して、重複接続を回避する。

また、無線端末２０は接続要求メッセージ１４００を処理しない場合接続管理部２２を設ける必要がなく、従来使用されていた無線端末２０をそのまま利用できる。

図８Ｂは、ルータ装置Ａ（１０ａ）から経路切替指示メッセージとしてルータ広告メッセージを受信した場合の処理を示すフロー図である。

図８Ｂにおいて、まず、Ｌ３処理部２３が下位レイヤ処理部２１を介してルータ広告メッセージを受信する（ステップＳ７２０）。受信したルータ広告メッセージのルータライフタイム（ＲＬ）が‘０’である場合、接続管理部２２はルータリストを更新し、そのルータ装置１０がデフォルトルータである場合はデフォルトルータを変更する（ステップＳ７２２）。ここでは、デフォルトルータであるルータ装置Ａ（１０ａ）からルータライフタイムが‘０’のルータ広告メッセージを受信するので、デフォルトルートのネクストホップをルータ装置Ａ（１０ａ）からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に変更して、ルータ切替処理を完了する。受信したルータ広告メッセージのルータライフタイムが‘０’以外の場合、無線端末２０は通常のルータ広告メッセージ処理を行う（ステップＳ７２３）。

このように、本発明による無線端末２０は、ルータ切替処理の中で切替先ルータ装置とのリンク接続を実施するため、切替処理完了時には即座に切替先ルータ装置を経由して外部ネットワークとパケット通信を行うことができ、高速なルータ切替を実現できる。なお、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）から無線端末２０への接続処理が発生する場合、無線端末２０は下位レイヤ処理部２１によって従来の標準的な接続方法により接続処理を実施するため、特別な手段を必要としない。

以上のように動作するルータ装置１０と無線端末２０により構成される図３に示す通信システムにおいて、無線端末２０が外部端末４０とパケット通信を行う際に中継ノードがルータ装置Ａ（１０ａ）からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に切り替わるときの動作について説明する。

図４は、本実施の形態における通信システムの第一の動作を示すシーケンス図である。

無線ローカルネットワーク２上のルータ装置Ａ（１０ａ）がアクセスポイント装置３ａと接続しており、無線端末２０は、外部端末４０とルータ装置Ａ（１０ａ）を介してユーザデータのパケット通信を行っている（ステップＳ５００）。ルータ装置Ａ（１０ａ）とアクセスポイント装置３ａ間の外部リンクの通信状況が悪化、またはユーザや上位層から明示的に通信リンクの切断を要求されたことにより、ルータ装置Ａ（１０ａ）が外部リンクの切断可能性を検出すると（ステップＳ５２０）、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、無線ローカルネットワーク２上のルータ装置Ｂ（１０ｂ）に接続指示メッセージ１０００を送出する（ステップＳ５０１）。以降、無線端末２０が送信する外部端末４０宛のパケットは、ルータ装置Ａ（１０ａ）がアクセスポイント装置３ａと通信を行える間はアクセスポイント装置３ａを介して外部端末４０宛に中継するが、アクセスポイント装置３ａとの接続が途絶えた場合は、ルータ装置Ａ（１０ａ）がパケットをバッファに一時的に蓄積する（ステップＳ５０２）。

接続指示メッセージ１０００を受信したルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂとの接続性を確認し、接続可能であると判定すると、接続指示応答メッセージ１１００をルータ装置Ａ（１０ａ）に返信する（ステップＳ５０３）。なお、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂとの接続が不可能であったり、接続指示メッセージ１０００のＱｏＳや帯域や、接続時間に対する要求値を満たすことができない等の理由により、接続指示を拒否する場合だけ、接続指示応答メッセージ１１００を返信してもよい。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂとのリンク接続処理（ステップＳ５０４）と、接続指示メッセージ１０００の端末アドレスフィールド１００７に記載された無線端末２０とのリンク接続処理（ステップＳ５０５）を実施する。なお、ステップＳ５０３と、Ｓ５０４およびＳ５０５の実施順序は、図示したとおりである必要はなく、ステップＳ５０４およびＳ５０５を開始した直後にステップＳ５０３を実施したり、これらを同時に実施してもよい。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、無線端末２０とアクセスポイント装置３ｂとの接続処理をともに完了すると、ルータ装置Ａ（１０ａ）に接続完了通知メッセージ１２００を送出する（ステップＳ５０６）。また、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知メッセージとして、ルータ広告メッセージを無線ローカルネットワークへ送出する（ステップＳ５１０）。これにより無線端末２０は、ルータリストにルータ装置Ｂ（１０ｂ）を追加する。

ルータ装置Ａ（１０ａ）は、これを受けて、無線端末２０に関する中継パケットを蓄積している場合はルータ装置Ｂ（１０ｂ）に転送し、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、アクセスポイント装置３ｂを介して外部端末４０宛に中継する（ステップＳ５０７）。なお、ルータ装置Ａ（１０ａ）が蓄積していたパケットをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に転送するタイミングは、接続指示応答メッセージを受信したステップＳ５０３の後でもよく、その場合、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）はアクセスポイント装置３ｂとの接続処理が完了するまで、転送されたパケットをバッファに一時的に蓄積しておく。

また、接続完了通知メッセージ１２００を受信したルータ装置Ａ（１０ａ）は、経路切替指示メッセージとしてルータライフタイムを‘０’とするルータ広告メッセージを無線ローカルネットワーク２に送出する（ステップＳ５０８）。これにより無線端末２０は、ルータリストのデフォルトルータをルータ装置Ａ（１０ａ）からルータ装置Ｂ（１０ｂ）に変更する。

以後、無線端末２０はルータ装置Ｂ（１０ｂ）を介して外部端末４０とパケット通信を行うことができるようになる（ステップＳ５０９）。

なお、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、接続完了通知メッセージ１２００の送信と同時、あるいは接続完了通知メッセージ１２００の送信に代えて、ルータ装置Ａ（１０ａ）の代理として経路切替指示メッセージを無線ローカルネットワーク２に送出してもよい。このときの経路切替指示メッセージは、ルータ装置Ａ（１０ａ）のＩＰアドレスをＩＰヘッダの送信元アドレスフィールドに記載し、ルータライフタイムを‘０’にしたルータ広告メッセージである。

ルータ装置Ａ（１０ａ）はこれを受けて、経路切替指示メッセージを送出する必要がなくなる。また、無線ローカルネットワーク２上の端末は、ルータ装置Ａ（１０ａ）の経路切替指示メッセージよりも早く受信できるので、さらに高速な経路切替を実現することが可能になる。

図５は、本実施の形態における通信システムの第二の動作を示すシーケンス図である。

基本的な動作は、図４に示したシーケンス図と同じであることから、ユーザデータの流れは省略している。以下、図４にて説明したシーケンスと異なる点のみ説明する。

図５において、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、接続指示メッセージ１０００を送信し（ステップＳ５０１）、その結果として接続指示応答メッセージ１１００をルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信すると（ステップＳ５０３）、ルータ装置Ａ（１０ａ）は、ルータ装置アドレスフィールド１４０４にルータ装置Ｂ（１０ｂ）のアドレスを記載した接続要求メッセージ１４００を無線端末２０に送出する（ステップＳ５１０）。無線端末２０はこれを受けて、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）とのリンク接続処理を行う（ステップＳ５０５）。ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、接続指示メッセージ１０００により無線端末２０のアドレスを取得済みであるので、無線端末２０が開始した接続処理（ステップＳ５０５）と、アクセスポイント装置３ｂとの接続処理（ステップＳ５０４）がともに完了した時点で接続完了通知メッセージ１２００を送出することができる。また、無線端末２０は、既に通信実績のあるルータ装置Ａ（１０ａ）から、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）とのリンク接続指示を受けることにより、高い信頼性のもとでルータ装置Ｂ（１０ｂ）との接続処理（ステップＳ５１０）を行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、ルータ装置間で外部リンク状況の悪化やリンク確立等のイベントに基づくリアルタイムなメッセージ交換を行うとともに、切替先ルータ装置と端末間のリンク接続を切替処理の一環として実施することにより高速なルータ切替を実現でき、パケットロスを低減することが可能となる。

さらに、本実施の形態によれば、切替先ルータ装置が外部網への接続完了をリアルタイムに通知するとともに、すべての切替タイミングを制御するので、切替時間の浪費やパケットロスの発生を回避でき、最適なタイミングでルータ切替を実施することが可能になる。

また、切替先ルータ装置が外部網への接続を実施するのと同時にＬＡＮ上の端末とのリンクコネクションを確立する操作を実施するので、端末と切替先ルータ装置間でリンクコネクションが未確立な場合にも対応できる。

さらにまた、切替先ルータ装置が外部網への接続と端末とのリンクコネクション確立を完了した時点で、切り替えを開始させるので、端末は既に確立された切替先ルータ装置とのリンクコネクションを含めて経路表を直ちに更新し、デフォルトルータを切替先ルータ装置に高速に切り替えることができる。また、端末はルータ切替に際して経路表の更新とデフォルトルータの変更を行うだけでよく、切替元ルータ装置のルーティング機能停止までの時間や切替先ルータ装置のルーティング可能となるまでの時間を管理する必要がない。

なお、本実施の形態では、ＱｏＳに関する情報の一例として所定のＱｏＳレベルと帯域値を用いたが、それ以外の情報を用いてもよく、その利用を制限するものではない。

また、本実施の形態では、ＩＰによる中継を実施するルータ装置について記載したが、レイヤ２における中継を実施するブリッジ装置や、上位層における中継を実施するゲートウェイ装置（ＮＡＴ装置やＮＡＰＴ装置を含む）についても、同様に本発明を実施可能である。

また、本実施の形態では、ルータ装置Ａ（１０ａ）は切替元ルータ装置としての機能を有し、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は切替先ルータ装置としての機能を有するとしたが、ルータ装置Ａ（１０ａ）とルータ装置Ｂ（１０ｂ）は双方の機能を有するものであってもよい。

また、本実施の形態にて説明したメッセージのうち、特に接続指示メッセージ、接続要求メッセージなどの特定の処理を指示するメッセージは、指示コマンドと称してもよい。すなわち、本発明において、特定の処理を指示するメッセージは、遠隔の通信装置に対するコマンドであることから、リモートコマンドと称することができる。具体的には、各々、リモート接続指示コマンド、リモート接続要求コマンドのように称することができる。

同様に、接続完了通知メッセージ、接続指示応答メッセージ、接続可能性通知メッセージ、およびリンク切断通知メッセージなどの特定の状態変化（イベント）を通知するメッセージは、イベント通知と称してもよい。すなわち、本発明において、特定の状態変化（イベント）を通知するメッセージは、遠隔の通信装置に対するイベント通知であることからリモートイベントと称することができる。具体的には、各々、リモート接続完了イベント、リモート接続指示応答イベント、リモート接続可能性イベント、およびリンク切断イベントのように称することができる。

また同様に、通知登録メッセージなどのイベント通知をリアルタイムに送付させることを依頼するメッセージは、イベント・レジストレーションあるいはイベント・レジストレーション・コマンドと称してもよい。すなわち、本発明において、イベント通知を依頼するメッセージは、遠隔の通信装置に対するイベント・レジストレーションであることから、リモート・イベント・レジストレーションあるいはリモート・イベント・レジストレーション・コマンドのように称することができる。

なお、リモートコマンドの実施に先立って、送信先の装置に対して認証処理を含むレジストレーション処理を行うことにより、信頼性の高いリモートコマンド処理を実現することができる。特に、コマンド発行に先立って包括的にレジストレーションを行っておくことにより、複数のコマンドを発行するたびに認証を行う必要がなくなる。これにより、装置の処理負荷を低減できるとともに、迅速なコマンド処理が可能となる。

上記の表現を用いれば、接続可能性通知メッセージ１３００は、当該リンクが接続されてはいないが接続可能であることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク検出イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク検出イベント”であると言える。あるいは、当該リンクが確立可能であり接続処理中であることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”や、既に当該リンクの接続が確立されていることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・アップ・イベント”であるとも言える。

また、接続指示メッセージ１０００は、“リンク・コンフィグレーション・コマンド”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・コンフィグレーション・コマンド”と、後述する“リモート・リンク・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせたものであると言える。“リンク・コンフィグレーション・コマンド”は、当該リンクの接続処理を開始するよう下位レイヤ処理部１１、１２に指示するのに用いられ、下位レイヤ処理部１１、１２が“リンク・コンフィグレーション・コマンド”を受信すると、コマンドに含まれる接続相手の識別子等の接続に必要な情報に基づいてリンク確立処理を開始する。

このように考えたとき、接続指示メッセージ１０００に、“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせることにより、接続指示応答メッセージに相当する“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”をリアルタイムに取得することができるようになる。またさらに、接続指示メッセージ１０００に“リンク・ゴーイング・ダウン・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・ゴーイング・ダウン・イベント”を組み合わせることにより、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）に対して迅速な切替処理を暗に要請することができるようにもなる。なお、“リモート・ゴーイング・ダウン・イベント”は、受信電波強度の低下やビットエラー率の向上などを監視した結果から当該リンクの通信状態が悪化しており、近いうちにリンクが切断されるであろうことを判断したことを通知するために、下位レイヤ処理部１１、１２が発行するものである。

また、接続要求メッセージ１４００は、“リモート・リンク・コンフィグレーション・コマンド”と、“リモート・リンク・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせたものであると言える。このように考えたとき、リンク接続処理の状況を確認する目的で、“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリアルタイム発行を登録する“リモート・イベント・レジストレーション”を組み合わせることもできる。

また、接続指示応答メッセージ１１００は、当該リンクが確立可能であり接続処理中であることを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・ゴーイング・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・ゴーイング・アップ・イベント”であると言える。

また、接続完了通知メッセージ１２００は、当該リンクの接続が完了したことを通知するために、下位レイヤ処理部が発行する“リンク・アップ・イベント”のリモート転送、すなわち“リモート・リンク・アップ・イベント”であると言える。

なお、本実施の形態では、ルータ装置間で中継機能を委譲するための方法について記載したが、本実施の形態において説明したメッセージは、中継機能を伴わない通信端末がネットワークアクセスポイント装置間を移動する際の、ネットワーク側の主導による中継路切替にも利用することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図面を用いて説明する。

図２０は本実施の形態における通信システムの構成を示す図であり、実施の形態１とは切替元ルータ装置Ａ（１０ａ）と無線端末２０の代わりに外部端末４０との通信フローを有するマルチインタフェース通信端末３０を有している点が異なる。このマルチインタフェース通信端末３０は中継機能を有していない点がルータ装置と異なるが、構成は図１に示すものと同一である。

初めに、マルチインタフェース通信端末３０とルータ装置Ｂ（１０ｂ）の動作について実施の形態１と異なる点のみ説明する。

まず、マルチインタフェース通信端末３０のルータ切替部１４は、アクセスポイント装置３ａ間の通信状況悪化を検出すると、接続管理部１３を介してルータ装置Ｂ（１０ｂ）に接続指示メッセージ１０００を送信する。このとき、実施の形態１と異なる点は、無線端末２０のアドレスを端末アドレスフィールド１００７に記載する必要がない点であり、本実施の形態においては、端末アドレスフィールド１００７を省略することができる。

次に、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）は、受信した接続指示メッセージ１０００に端末アドレスフィールド１００７が含まれないか、あるいは端末アドレスフィールド１００７に有効なアドレスの記載がない場合、図６のステップ６５８において外部リンクの接続を完了した時点で次のステップに進む。

以降、マルチインタフェース通信端末３０は実施の形態１において説明した処理を進める。そして、最終的に接続完了通知メッセージ１２００をルータ装置Ｂ（１０ｂ）から受信し（図６、ステップＳ６０５、Ｓ６０６）、マルチインタフェース通信端末３０のルータ切替部１４が、Ｌ３処理部１６に経路切替指示メッセージを送出して（図６、ステップＳ６０７）、Ｌ３処理部１６において管理する経路表を更新する。

すなわち、マルチインタフェース通信端末３０の接続管理部１３は、それまで下位レイヤ処理部１１に相当するインタフェースをデフォルトルートとして設定していたのに対し、下位レイヤ処理部１２に相当するインタフェースをデフォルトルートに設定し、デフォルトルータをルータ装置Ｂ（１０ｂ）に設定する。

また、これと同時に、マルチインタフェース通信端末３０の接続管理部１３は下位レイヤ処理部１１に相当するインタフェースに関するルーティング情報を抹消する。これにより、マルチインタフェース通信端末３０は、上位レイヤ処理部１７が終端する通信フローを下位レイヤ処理部１１経由から下位レイヤ処理部１２経由に切り替え、ルータ装置Ｂ（１０ｂ）を介して送受信することが可能となる。

以上のように本発明によれば、マルチインタフェース通信端末３０は、自己の外部リンクへのインタフェースからルータ装置へ高速に切り替えることができるので、パケットロスを低減することが可能となる。

本発明は、外部網への無線通信による接続機能を持つ複数のルータ装置間の切替等に有用であり、外部網との切断を予期した際に、迅速にルータ装置を他のルータ装置へ切り替えるのに適している。

本発明の実施の形態１に係るルータ装置の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る通信システムの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る通信システムの第一の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態１に係る通信システムの第二の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態１に係る切替元ルータ装置の動作例を示すフロー図 本発明の実施の形態１に係る切替先ルータ装置の動作例を示すフロー図 本発明の実施の形態１に係る端末の動作例を示すフロー図 本発明の実施の形態１に係る端末の動作例を示すフロー図 本発明の実施の形態１に係る接続指示メッセージの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る接続指示応答メッセージの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る接続完了通知メッセージの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る接続可能性通知メッセージの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る接続要求メッセージの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るＱｏＳレベル一覧の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るルータ情報管理テーブルの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係る通知登録メッセージの構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るイベント管理テーブルの第一の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るイベント管理テーブルの第二の構成を示す図 本発明の実施の形態１に係るルータ装置の第二の構成を示す図 本発明の実施の形態２に係る通信システムの構成を示す図

符号の説明

１ 外部ネットワーク
２ 無線ローカルネットワーク
３，３ａ，３ｂ アクセスポイント装置
１０，１０ａ，１０ｂ ルータ装置
１１，１２ 下位レイヤ処理部
１３ 接続管理部
１４ ルータ切替部
１５ バッファ
１６ Ｌ３処理部
１７ 上位層処理部
２０ 無線端末
２１ 下位レイヤ処理部
２２ 接続管理部
２３ Ｌ３処理部
２４ 上位レイヤ処理部
３０ マルチインタフェース通信端末
４０ 外部端末
５１ ＳＤＰ
５２ ＢＮＥＰ
５３ Ｌ２ＣＡＰ
５４ ＨＣＩ
５５ ベースバンド
９０ ルータ情報管理テーブル
１００ イベント管理テーブル

Claims (29)

1. 同一の無線ローカルネットワーク上の複数の通信インタフェースを有する、複数のマルチインタフェース通信装置を切り替える経路切替方法であって、
   第一のマルチインタフェース通信装置が、第二のマルチインタフェース通信装置へ接続指示を送出するステップと、
   第二のマルチインタフェース通信装置が、前記接続指示を受信すると外部網との接続処理を開始するステップと、
   第二のマルチインタフェース通信装置が接続を完了すると、当該接続の完了を通知する接続完了通知を第一のマルチインタフェース通信装置へ送出したり、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知を無線ローカルネットワークへ送出するステップと、
   第一のマルチインタフェース通信装置が前記接続完了通知を受信すると、経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知するステップと、
   前記自己情報通知と前記経路切替指示とを受信した無線ローカルネットワーク上の端末が、中継に用いるマルチインタフェース通信装置を第一のマルチインタフェース通信装置から第二のマルチインタフェース通信装置に変更するステップと
   を有する経路切替方法。
2. 前記第一のマルチインタフェース通信装置からの前記接続指示は、前記第一のマルチインタフェース通信装置が、外部網との通信パケットロス率が所定値より大きい場合、電波受信強度が所定値より低い場合、自己のシャットダウンが開始された場合、および他のマルチインタフェース通信装置への切替要求を受けた場合のいずれかにおいて送出される請求項１に記載の経路切替方法。
3. 前記第二のマルチインタフェース通信装置による前記接続処理は、外部網との接続可能性がある場合に開始され、さらに第二のマルチインタフェース通信装置は、前記第一のマルチインタフェース通信装置に、外部網への接続を開始したことを通知する接続指示応答を送出するステップを有する請求項１に記載の経路切替方法。
4. 第一のマルチインタフェース通信装置が、中継している通信フロー特性に基づく通信性能要求を前記接続指示に含めて送出し、第二のマルチインタフェース通信装置は、接続対象の外部網との通信性能が前記通信性能要求をさらに満たす場合に、前記接続処理を開始する請求項３に記載の経路切替方法。
5. 前記第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網との接続可能性がない場合、あるいは接続可能性があるが、前記通信性能要求を満たさない場合、外部網との前記接続処理を開始せず、
   前記第二のマルチインタフェース通信装置は、外部網への接続を実施しなかったことを通知する接続指示応答を送出するステップをさらに有する請求項４に記載の経路切替方法。
6. 第一のマルチインタフェース通信装置が、外部網への接続を実施しなかったことを通知する接続指示応答を第二のマルチインタフェース通信装置から受信した場合、第三のマルチインタフェース通信装置に経路切替指示を送出するステップをさらに有する請求項５に記載の経路切替方法。
7. 前記第二のマルチインタフェース通信装置が、前記接続完了通知を送出した後、あるいは送出に代えて、前記第一のマルチインタフェース通信装置による前記経路切替指示を通知するステップの代理として、前記経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知する請求項１に記載の経路切替方法。
8. 前記第一のマルチインタフェース通信装置が、前記第二のマルチインタフェース通信装置に、無線ローカルネットワーク上の中継中の端末を特定する端末識別子を前記接続指示とともに送出するステップと、
   前記第二のマルチインタフェース通信装置が、前記端末識別子で特定された端末に対する接続処理を開始するステップと
   をさらに有する請求項１乃至７のいずれか一つに記載の経路切替方法。
9. 前記第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網への接続と前記端末への接続とがともに完了したとき、前記自己情報通知と前記接続完了通知とを送出する請求項８に記載の経路切替方法。
10. 前記端末識別子で特定される端末は、第一のマルチインタフェース通信装置の近隣キャッシュあるいはＡＲＰキャッシュに登録されているものの中から指定される請求項８に記載の経路切替方法。
11. 前記第二のマルチインタフェース通信装置が、外部網との接続可能性の状態が変化した時点で、前記第一のマルチインタフェース通信装置へ接続の可否を通知する接続可能性通知を送出するステップと、
    前記第一のマルチインタフェース通信装置が、接続可を受信したとき、前記接続可能性通知に含まれる前記第二のマルチインタフェース通信装置の接続可の情報を記憶し、接続不可を受信したとき、前記第二のマルチインタフェース通信装置の接続可の情報の記憶を削除するステップと、
    前記第一のマルチインタフェース通信装置が前記接続指示を送出する際に、記憶した前記第二のマルチインタフェース通信装置の接続可否の情報に基づいて送出先を決定するステップと
    をさらに有する請求項１に記載の経路切替方法。
12. 前記接続可能性通知は、マルチインタフェース通信装置の識別子と、外部網との通信性能とを含み、
    前記第一のマルチインタフェース通信装置は、中継フローの特性に適した通信性能を外部網との通信で有する、接続可能なマルチインタフェース通信装置を前記接続指示の送出先に決定する請求項１１に記載の経路切替方法。
13. 複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置であって、
    外部網との接続状況の悪化や、自己がシャットダウンされたことや、外部網との接続を他のマルチインタフェース通信装置と交替する切替要求を受信したことの少なくともいずれか一つを検出する接続管理部と、
    前記接続管理部からの前記検出の通知を受けて、外部網への接続指示と、近隣キャッシュあるいはＡＲＰキャッシュに登録されている端末を特定する識別子とを自己の接続しているローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置へ通知する経路管理部と、
    前記接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から、外部網への接続完了の通知を受信する受信部と、
    前記受信部からの接続完了通知を受けて、中継に用いるマルチインタフェース通信装置の切替を指示する経路切替指示をローカルネットワークに通知する経路切替指示部と
    を具備するマルチインタフェース通信装置。
14. 前記経路管理部が通知する前記識別子は、所定時間内に中継したフローの終端である端末の識別子である請求項１３に記載のマルチインタフェース通信装置。
15. 前記経路管理部は、中継している通信フロー特性に基づく通信品質や通信性能を示す要求パラメータを前記接続指示と共に送出する請求項１３に記載のマルチインタフェース通信装置。
16. 前記受信部は、前記接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から外部網との非接続を通知するための接続指示応答を受信し、
    前記経路管理部は、前記受信部からの前記接続指示応答の通知を受けて、異なる宛先のマルチインタフェース通信装置に対して接続指示を送出する請求項１３に記載のマルチインタフェース通信装置。
17. 前記受信部は、ローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置から外部網への接続可能性通知を受信し、
    前記経路切替部は、前記受信部から接続可を通知されたとき、接続可能性通知の送信元マルチインタフェース通信装置を特定する識別子を記憶し、接続不可を通知されたとき、記憶してある前記送信元マルチインタフェース通信装置を特定する識別子を記憶から削除し、前記接続指示の送出先を前記記憶した識別子の中から決定する請求項１６に記載の経路切替装置。
18. 前記接続可能性通知は、外部網との接続の可否、自己を特定する識別子、および外部網との通信容量を含み、
    前記経路切替部は、前記接続可能性通知に基づいて、中継フローの特性に適した通信容量のマルチインタフェース通信装置を接続指示の送出先に決定する請求項１７に記載のマルチインタフェース通信装置。
19. 前記経路管理部は、前記接続可能性通知、前記接続指示応答、および前記接続完了通知を即時的に送出することを要請する即時通知要請を送出する請求項１７に記載のマルチインタフェース通信装置。
20. 前記受信部が前記接続完了通知を受信する以前に、前記接続指示の通知先のマルチインタフェース通信装置から経路切替指示を受信した場合、前記経路切替指示部は前記経路切替指示の送出を中止する請求項１３乃至１９のいずれか一つに記載のマルチインタフェース通信装置。
21. 複数の通信インタフェースを有するマルチインタフェース通信装置であって、
    外部網への接続指示と、ローカルネットワーク上の端末を特定する識別子との通知を受信する指示受信部と、
    外部網との接続処理を行う外部リンク処理部と、
    前記識別子を通知された端末との接続処理を行う内部リンク処理部と、
    前記外部リンク処理部と前記内部リンク処理部との両方から接続を完了したことを受けて、接続完了を通知する接続完了通知を前記接続指示の送信元であるマルチインタフェース通信装置へ送出したり、自己のネットワーク情報を通知する自己情報通知をローカルネットワークへ送出する接続通知部と
    を具備するマルチインタフェース通信装置。
22. 外部網との接続可能性を検出する接続検出部をさらに有し、
    前記外部リンク処理部と前記内部リンク処理部は、前記接続検出部からの接続可の検出通知を受けて、前記接続処理を開始し、
    前記接続通知部は、前記接続検出部からの接続可の検出通知を受けて、前記接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置に、外部網への接続処理の開始を通知するための接続指示応答を送出する請求項２１に記載のマルチインタフェース通信装置。
23. 前記指示受信部は、さらに通信品質と通信性能を示す要求パラメータを受信すると、前記接続検出部へ通知し、
    前記接続検出部は、前記要求パラメータによって与えられる要件が接続対象の外部網によって満足できるか否かを検出する請求項２２に記載のマルチインタフェース通信装置。
24. 前記接続通知部は、前記接続検出部からの接続不可の検出通知を受けて、前記接続指示の送信元マルチインタフェース通信装置に、外部網への非接続を通知するための接続指示応答を送出する請求項２２に記載のマルチインタフェース通信装置。
25. 前記接続検出部は、外部網との接続可能性を常時監視し、接続可能性の状態が変化した時点で、前記接続通知部へ通知し、
    前記接続通知部が当該通知を受けて、接続可能性を知らせる接続可能性通知をローカルネットワーク上の他のマルチインタフェース通信装置へ送出する請求項２４に記載のマルチインタフェース通信装置。
26. 前記接続可能性通知は、外部網との接続の可否、自己を特定する識別子、および外部網の通信容量を含む請求項２５に記載のマルチインタフェース通信装置。
27. 前記接続通知部は、前記接続可能性通知、前記接続指示応答、および前記接続完了通知を即時的に送出することを要請する即時通知要請を受信している場合、該当メッセージの生成時に即時的に要請元のマルチインタフェース通信装置へ送出する請求項２５に記載のマルチインタフェース通信装置。
28. 前記接続通知部は、前記接続完了通知の送出後に、あるいは前記接続完了通知に代えて、前記接続指示の送信元であるマルチインタフェース通信装置の代理として、中継に用いるマルチインタフェース通信装置の切替を指示する経路切替指示を無線ローカルネットワークへ通知する請求項２１乃至２７のいずれか一つに記載のマルチインタフェース通信装置。
29. 未接続のマルチインタフェース通信装置から接続要求を受信したり、接続中のマルチインタフェース通信装置から他のマルチインタフェース通信装置への経路切替を指示する経路切替指示を受信する受信部と、
    前記受信部から通知される前記接続要求に基づいて要求元のマルチインタフェース通信装置と接続処理を行ったり、前記経路切替指示に基づいて接続済みのマルチインタフェース通信装置へ中継先を切り替える接続管理部と
    を具備する端末。

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