WO2014125781A1 - 無線通信システム、無線機器及びそのアドレス設定方法 - Google Patents

無線通信システム、無線機器及びそのアドレス設定方法 Download PDF

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Definitions

  • step S10 the introduced HEMS controller 5 transmits a router request (RS: prefix request). Accordingly, the HEMS controller 5 requests the smart meter 3 for router advertisement (RA: prefix notification).
  • the HEMS controller 5 does not necessarily have to transmit the RS, but may be transmitted from the HEMS terminals 7a to 7e or from both. Further, since the smart meter 3 periodically transmits the router advertisement requested by the RS, it is not necessary to transmit the RS.
  • the IPv6 address configured by the address prefix of the smart meter 3 is set in the HEMS terminals 7a to 7e. Then, the route of the packet addressed to the HEMS server 13 is set as a route passing through the HEMS controller 5, and the HEMS controller 5 replaces the prefix portion of the source address of the packet with its own address prefix. As a result, even when there are a plurality of wireless devices functioning as edge routers, it is sufficient to set only the address configured with the prefix of the smart meter 3 in the HEMS terminals 7a to 7e. The selection of can be avoided.
  • the address configured with the address prefix of the smart meter 3 is set and the address configured with the address prefix of the HEMS controller 5 is set. Is deleted. Then, the route of the packet addressed to the HEMS server 13 is set as a route passing through the HEMS controller 5, and the prefix portion of the source address of the packet is replaced with the address prefix of the HEMS controller 5.
  • the route of the packet addressed to the HEMS server 13 is set as a route passing through the HEMS controller 5
  • the prefix portion of the source address of the packet is replaced with the address prefix of the HEMS controller 5.

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Abstract

　本発明の無線通信システム１のアドレス設定方法は、ＨＥＭＳコントローラ５及びＨＥＭＳ端末７がスマートメータ３のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを各々生成し、ＨＥＭＳ端末７はＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定する。そして、ＨＥＭＳコントローラ５はＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自身のアドレスプレフィックスに置き換えてＮＡＴ設定する。

Description

無線通信システム、無線機器及びそのアドレス設定方法
　本発明は、無線通信システム、無線機器及びそのアドレス設定方法に係り、特に無線通信ネットワークにエッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合のアドレス設定方法に関する。
　従来より、６ＬｏＷＰＡＮ（IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks）の標準である下記の非特許文献が知られている。６ＬｏＷＰＡＮは、ＩＰｖ６をＩＥＥＥ ８０２．１５．４上で利用可能にするものである。
　現在、この６ＬｏｗＰＡＮを用いた宅内ネットワークが検討されているが、ユーザ宅内にはＨＥＭＳ（Home Energy Management System）やスマートメータ等を含めた複数のネットワークが存在する場合がある。このように複数のネットワークが存在すると、エッジルータとして機能する無線機器も複数存在することになる。例えば、スマートメータが予め設置されている住宅にＨＥＭＳを導入する場合には、スマートメータとＨＥＭＳコントローラがエッジルータとして機能する無線機器として存在することになる。
　このようにエッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合には、ＨＥＭＳを構成するエアコンやヒートポンプといったＨＥＭＳ端末にはそれぞれ複数のIpv6アドレスが割り当てられることになる。
RFC 4944 Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4 Networks
　ここで、ＨＥＭＳ端末に複数のIpv6アドレスが割り当てられると、ＨＥＭＳ端末はパケットの送信時に何らかのアドレス選択機能を使って送信元アドレスを決定しなければならない。しかしながら、ＨＥＭＳ端末は一般的に小リソースの組込機器なので、複数のアドレスを選択するような処理は処理負荷を軽減するためにできる限り避ける必要があるという問題点があった。
 そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、エッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合でも、無線端末のパケット送信時にアドレスの選択を回避することのできるアドレス設定方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決する第１の発明に係る無線通信システムのアドレス設定方法は、第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムのアドレス設定方法であって、前記第１の無線機器がルータ広告を送信するステップと、前記第２の無線機器及び前記無線端末が前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを各々生成するステップと、前記第２の無線機器が前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認するステップと、前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記第２の無線機器が、前記無線端末に対して前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定するように指示するステップと、前記無線端末が、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定するステップと、前記第２の無線機器が、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを、前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するステップとを含むことを特徴とする。
　上記の課題を解決する第２の発明に係る無線通信システムのアドレス設定方法は、第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムのアドレス設定方法であって、前記第１の無線機器が第１のルータ広告を送信するステップと、前記第２の無線機器及び前記無線端末が前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを各々生成するステップと、前記第２の無線機器が前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認するステップと、前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記第２の無線機器がアドレスの無効を要求する第２のルータ広告を送信するステップと、前記無線端末が、前記第２のルータ広告にしたがって前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除するステップと、前記第２の無線機器が、前記無線端末に対して前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定するように指示するステップと、前記無線端末が、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を前記第２の無線機器を経由する経路に設定するステップと、前記第２の無線機器が、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを、前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するステップとを含むことを特徴とする。
　上記の課題を解決する第３の発明に係る無線通信システムの無線機器は、異なるネットワークに属する複数の無線機器と、前記複数の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムの無線機器であって、第１のネットワークに属する第１の無線機器からルータ広告を受信して、前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、自身が属する第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部とを備えることを特徴とする。
　上記の課題を解決する第４の発明に係る無線通信システムの無線機器は、異なるネットワークに属する複数の無線機器と、前記複数の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムの無線機器であって、第１のネットワークに属する第１の無線機器から第１のルータ広告を受信して、前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、自身が属する第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、アドレスの無効を要求する第２のルータ広告を送信するアドレス無効要求部と、前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部とを備えることを特徴とする。
　上記の課題を解決する第５の発明に係る無線通信システムは、第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムであって、前記第２の無線機器は、前記第１の無線機器からルータ広告を受信して、前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部とを備え、前記無線端末は、前記第１の無線機器から前記ルータ広告を受信して、前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、前記第２の無線機器の経路設定指示にしたがって、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定する経路設定部とを備えることを特徴とする。
　上記の課題を解決する第６の発明に係る無線通信システムは、第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムであって、前記第２の無線機器は、前記第１の無線機器からの第１のルータ広告を受信して、前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、アドレスの無効を要求する第２のルータ広告を送信するアドレス無効要求部と、前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部とを備え、前記無線端末は、前記第１の無線機器から前記第１のルータ広告を受信して、前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、前記第２のルータ広告にしたがって前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除するアドレス変更部と、前記第２の無線機器の経路設定指示にしたがって、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定する経路設定部とを備えることを特徴とする。
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムのＨＥＭＳコントローラの構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムのＨＥＭＳ端末の構成を示すブロック図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムによるアドレス設定処理の処理手順を示すシーケンス図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムによるアドレス変換動作を説明するための図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムのＨＥＭＳコントローラの構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムのＨＥＭＳ端末の構成を示すブロック図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムによるアドレス設定処理の処理手順を示すシーケンス図である。 図９は、本発明の第３実施形態に係る無線通信システムによるアドレス設定処理の処理手順を示すシーケンス図である。
　以下、本発明を適用した第１～第３実施形態について図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
　［無線通信システムの構成］
　図１は本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システム１は、スマートメータ３と、ホームエネルギーマネジメントシステム（以下、ＨＥＭＳ）のＨＥＭＳコントローラ５と、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅとを備えている。
　無線通信システム１は、エッジルータとして機能する無線機器が複数存在するシステムであり、図１ではスマートメータ３とＨＥＭＳコントローラ５がエッジルータとして機能する無線機器である。本実施形態では、ユーザ宅内に設けられたＨＡＮ（Home Area Network）によって構成されたネットワークを一例として示しており、このネットワークではIEEE 802.15.4のデータリンク層上で6LoWPAN／IPv6を実装している。
　スマートメータ３は、第１のネットワークであるＡＭＩ（Advanced Metering Infrastructure）の終点として構成された第１の無線機器である。ＡＭＩは電力計量システムであるため、スマートメータ３は各家庭の電力計量値を、ＡＭＩを介して電力会社サーバ９にアップロードしている。ここで、IEEE 802.15.4の無線機器には親子関係があり、スマートメータ３はＦＦＤ（Full Function Device）の機能を有しているので、親機（コーディネータ）として機能する。したがって、スマートメータ３はエッジルータとして機能し、ルータ広告（Router Advertisemet）を送信してアドレスプレフィックスを配布する。
　ＨＥＭＳコントローラ５は、第２のネットワークであるＨＥＭＳを構成する第２の無線機器である。ＨＥＭＳでは、ＨＥＭＳコントローラ５がＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅから電力消費量等の値を収集して各種のエネルギーマネジメント機能を提供している。ここで、ＨＥＭＳコントローラ５もＦＦＤ（Full Function Device）の機能を有しており、親機（コーディネータ）として機能する。したがって、エッジルータとして機能し、ルータ広告を送信してアドレスプレフィックスを配布する。一方、ＨＥＭＳコントローラ５は、スマートメータ３に対しては子機として機能する。したがって、スマートメータ３からルータ広告を受信し、このルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスと自身のＭａｃアドレスとに基づいてIPv6アドレスを設定する。そして、ＨＥＭＳコントローラ５は、ブロードバンドルータ１１からインターネットを介してＨＥＭＳサーバ１３に接続されている。
　ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅは、ＨＥＭＳを構成する無線端末であり、図１では一例としてエアコン、自然冷媒ヒートポンプ給湯器、蓄電池、太陽光発電装置、ＩＨクッキングヒータが図示されている。そして、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅは限定された機能のみを実装したＲＦＤ（Reduced Function Device）であり、スマートメータ３及びＨＥＭＳコントローラ５に対して子機として機能する。したがって、スマートメータ３及びＨＥＭＳコントローラ５からルータ広告を受信し、このルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスと自身のＭａｃアドレスとに基づいてIPv6アドレスを設定する。
　次に、図２を参照してＨＥＭＳコントローラ５の構成を説明する。図２に示すように、ＨＥＭＳコントローラ５は、アドレス生成部２１と、接続確認部２３と、経路設定指示部２５と、アドレス設定部２７とを備えている。
　アドレス生成部２１は、スマートメータ３からルータ広告を受信して、このルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスと自身のＭａｃアドレスとに基づいてIPv6アドレスを生成する。
　接続確認部２３は、ＨＥＭＳサーバ１３に対してスマートメータ３を経由して接続可能であるか否かを確認する。
　経路設定指示部２５は、スマートメータ３を経由して接続可能であることが確認された場合に、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに対してＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定するように指示する。
　アドレス設定部２７は、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットを受信した場合に、そのパケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスをＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定する。
　尚、ＨＥＭＳコントローラ５は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器を備えている。そして、特定のプログラムを実行することにより、アドレス生成部２１、接続確認部２３、経路設定指示部２５及びアドレス設定部２７として動作する。
　次に、図３を参照してＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅの構成を説明する。図３に示すように、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅは、アドレス生成部３１と、経路設定部３３とを備えている。
　アドレス生成部３１は、スマートメータ３及びＨＥＭＳコントローラ５からルータ広告を受信して、このルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスと自身のＭａｃアドレスとに基づいてIPv6アドレスを生成する。
　経路設定部３３は、ＨＥＭＳコントローラ５からの経路設定指示にしたがってＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路をＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定する。
　尚、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅは、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器を備えており、特定のプログラムを実行することにより、アドレス生成部３１及び経路設定部３３として動作する。
　［アドレス設定処理の手順］
　次に、本実施形態に係る無線通信システム１によるアドレス設定処理の手順を図４のシーケンス図を参照して説明する。本実施形態では、スマートメータ３が予め設置されている住宅にＨＥＭＳを導入する場合について説明する。
　図４に示すように、まずステップＳ１０において、導入されたＨＥＭＳコントローラ５がルータ要請（ＲＳ：プレフィックス要求）を送信する。これにより、ＨＥＭＳコントローラ５はスマートメータ３に対してルータ広告（ＲＡ：プレフィックス通知）を要求する。尚、ＲＳについてはＨＥＭＳコントローラ５が必ず送信しなければならないわけではなく、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅから送信してもよいし、両方から送信してもよい。また、ＲＳによって要求されるルータ広告は、スマートメータ３が定期的に送信するものなので、ＲＳを送信しなくてもよい。
　次に、ＲＳを受信したスマートメータ３は、ステップＳ１２においてルータ広告をＨＥＭＳコントローラ５やＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに送信してアドレスプレフィックスを通知する。
　次に、ステップＳ１４において、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス生成部２１とＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅのアドレス生成部３１は、スマートメータ３からルータ広告を受信すると、IPv6アドレスを生成する。アドレス生成部２１、３１は、ルータ広告に含まれているスマートメータ３のアドレスプレフィックスと自身のＭＡＣアドレスもしくはEUI-64形式のアドレスを組み合わせてIPv6アドレスを生成する。そして、生成されたIPv6アドレスをネットワークインターフェースに自動設定する。これにより、スマートメータ３とＨＥＭＳコントローラ５との間及びスマートメータ３とＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅとの間の接続が確立する。
　こうしてIPv6アドレスが設定されると、ＨＥＭＳコントローラ５の接続確認部２３は、ステップＳ１６においてインターネット上の外部サーバであるＨＥＭＳサーバ１３に対して、スマートメータ３を経由して接続が可能であるか否かの確認を実行する。
　そして、スマートメータ３を経由してＨＥＭＳサーバ１３に接続が可能であることが確認できた場合には、ＨＥＭＳコントローラ５の経路設定指示部２５は、ステップＳ１８においてＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに経路設定指示コマンドを送信する。この経路設定指示コマンドは、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定するようにＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに指示するものである。
　この経路設定指示コマンドを受信したＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅの経路設定部３３は、ステップＳ２０において経路設定指示コマンドにしたがって経路テーブルを設定する。すなわち、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路となるように経路テーブルを設定する。
　次に、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス設定部２７は、ステップＳ２２においてＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットのＮＡＴ設定を行う。このＮＡＴ設定では、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳコントローラ５を経由してＨＥＭＳサーバ１３へ送信されるパケットの送信元IPv6アドレスのプレフィックス部分を、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスに付け替えている。
　このようにしてＮＡＴ設定が行われると、本実施形態に係る無線通信システム１におけるアドレス設定処理を終了する。
　次に、図５を参照してＨＥＭＳコントローラ５によるアドレス変換動作を説明する。図５に示すように、ＨＥＭＳ端末７ａからＨＥＭＳサーバ１３に通信する場合、ＨＥＭＳ端末７ａは自身の経路テーブルを参照する。ここで、経路テーブルには、ＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットはＨＥＭＳコントローラ５に向けて送信するように記述されている。
　そこで、ＨＥＭＳ端末７ａは、送信元アドレスに自身のIPv6アドレスである2001:db8:a::200:ff:fe00:1を設定してＨＥＭＳコントローラ５に向けてパケットを送信する。このIPv6アドレスはスマートメータ３から配布されたアドレスプレフィックスを用いている。そして、このパケットを受信したＨＥＭＳコントローラ５は、受信したパケットの送信元アドレスのプレフィックス部分を自身のＬＡＮ側プレフィックスに書き換える。すなわち、IPv6アドレスを2001:db8:b::200:ff:fe00:1 と変換してＨＥＭＳサーバ１３に向けて転送する。
　このように、本実施形態では、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅの経路テーブルにＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路を設定しておき、ＨＥＭＳコントローラ５が送信元アドレスのプレフィックス部分を書き換えてＨＥＭＳサーバ１３に送信している。これにより、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅには、スマートメータ３のプレフィックスによって構成されたIPv6アドレスのみを設定しておくだけで、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットを送信することが可能となる。
　［第１実施形態の効果］
　以上詳細に説明したように、本実施形態に係る無線通信システム１のアドレス設定方法によれば、スマートメータ３のアドレスプレフィックスで構成されたIPv6アドレスをＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに設定する。そして、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定し、ＨＥＭＳコントローラ５がパケットの送信元アドレスのプレフィックス部分を自身のアドレスプレフィックスに置き換えている。これにより、エッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合でも、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅにはスマートメータ３のプレフィックスで構成されたアドレスのみを設定しておけばよく、パケットを送信する際にアドレスの選択を回避することができる。
［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係る無線通信システムの構成は、図１に示す第１実施形態と同一なので、同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
　次に、図６を参照して、本実施形態に係るＨＥＭＳコントローラ５の構成を説明する。図６に示すように、本実施形態のＨＥＭＳコントローラ５は、アドレス無効要求部６１をさらに備えたことが、第１実施形態と相違している。
　アドレス無効要求部６１は、スマートメータ３を経由して接続可能であることが確認された場合に、アドレスの無効を要求するルータ広告を送信する。具体的には、Router LifeTimeが０のルータ広告を送信することによって、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅにアドレスの無効を要求する。
　次に、図７を参照して、本実施形態に係るＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅの構成を説明する。図７に示すように、本実施形態のＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅは、アドレス変更部６３をさらに備えたことが、第１実施形態と相違している。
　アドレス変更部６３は、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス無効要求にしたがってＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除する。具体的には、ＨＥＭＳコントローラ５からRouter LifeTimeが０のルータ広告を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを自身のネットワークから削除する。
　［アドレス設定処理の手順］
　次に、本実施形態に係る無線通信システムによるアドレス設定処理の手順を図８のシーケンス図を参照して説明する。本実施形態では、ＨＥＭＳが予め導入されている住宅にスマートメータ３を設置する場合について説明する。
　図８に示すように、スマートメータ３が設置されると、ステップＳ３０において、スマートメータ３はルータ広告をＨＥＭＳコントローラ５及びＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに送信してIPv6アドレスのアドレスプレフィックスを通知する。
　次に、ステップＳ３２において、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス生成部２１とＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅのアドレス生成部３１は、スマートメータ３からルータ広告を受信すると、IPv6アドレスを生成する。
　次に、IPv6アドレスが設定されると、ＨＥＭＳコントローラ５の接続確認部２３は、ステップＳ３４においてインターネット上の外部サーバであるＨＥＭＳサーバ１３に対して、スマートメータ３を経由して接続が可能であるか否かの確認を実行する。
　そして、スマートメータ３を経由してＨＥＭＳサーバ１３に接続が可能であることが確認できた場合には、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス無効要求部６１は、ステップＳ３６において、アドレスの無効を要求するルータ広告を送信する。具体的には、Router LifeTimeが０のルータ広告を送信することによって、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅにアドレスの無効を要求する。
　次に、ステップＳ３８において、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅのアドレス変更部６３は、アドレスの無効を要求するルータ広告にしたがってＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除する。具体的には、ＨＥＭＳコントローラ５からRouter LifeTimeが０のルータ広告を受信すると、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを自身のネットワークから削除する。
　また、ステップＳ４０において、ＨＥＭＳコントローラ５は、経路設定指示部２５によってＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに経路設定指示コマンドを送信する。この経路設定指示コマンドは、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定するようにＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに指示するものである。
　この経路設定指示コマンドを受信したＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅの経路設定部３３は、ステップＳ４２において経路設定指示コマンドにしたがって経路テーブルを設定する。すなわち、ＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路となるように経路テーブルを設定する。
　次に、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス設定部２７は、ステップＳ４４においてＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットのＮＡＴ設定を行う。このＮＡＴ設定では、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳコントローラ５を経由してＨＥＭＳサーバ１３へ送信されるパケットの送信元IPv6アドレスのプレフィックス部分を、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスに付け替えている。
　このようにしてＮＡＴ設定が行われると、本実施形態に係る無線通信システムにおけるアドレス設定処理を終了する。
　［第２実施形態の効果］
　以上詳細に説明したように、本実施形態に係る無線通信システムのアドレス設定方法によれば、スマートメータ３のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを設定し、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除する。そして、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に設定してパケットの送信元アドレスのプレフィックス部分をＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスに置き換えている。これにより、エッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合でも、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅにはスマートメータ３のプレフィックスで構成されたアドレスのみを設定しておけばよく、パケットを送信する際にアドレスの選択を回避することができる。
［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態に係る無線通信システムについて図面を参照して説明する。尚、本実施形態に係る無線通信システムの構成は、図１に示す第１実施形態と同一なので、同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
　［アドレス設定処理の手順］
　次に、本実施形態に係る無線通信システムによるアドレス設定処理の手順を図９のシーケンス図を参照して説明する。上述した実施形態ではＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅの経路テーブルを設定する方法について説明したが、本実施形態では経路テーブルを書き換えるのではなく、スマートメータ３がＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに経路の変更を知らせるようにしている。
　ここで、図９に示すステップＳ６０～Ｓ６６の処理は、第１実施形態で説明した図４のステップＳ１０～Ｓ１６と同一の処理なので、説明は省略する。
　ステップＳ６６において、スマートメータ３を経由してＨＥＭＳサーバ１３に接続可能であることが確認できると、ＨＥＭＳコントローラ５は、ステップＳ６８においてRouter Redirect設定コマンドをスマートメータ３に送信する。
　次に、Router Redirect設定コマンドを受信したスマートメータ３は、ステップＳ７０においてRouter Redirectメッセージの送信設定を行う。具体的には、スマートメータ３が、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットを受信した場合に、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに対してRouter Redirectメッセージを送信するように設定される。
　また、このRouter Redirectメッセージは、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅに対してＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に変更するように指示するものである。したがって、Router Redirectメッセージを受信したＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅは、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路をRouter Redirectメッセージで指示された経路に再設定してパケットを送信することになる。
　次に、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレス設定部２７は、ステップＳ７２においてＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳサーバ１３へ送信するパケットのＮＡＴ設定を行う。このＮＡＴ設定では、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅからＨＥＭＳコントローラ５を経由してＨＥＭＳサーバ１３へ送信されるパケットの送信元IPv6アドレスのプレフィックス部分を、ＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスに付け替えている。
　このようにしてＮＡＴ設定が行われると、本実施形態に係る無線通信システムにおけるアドレス設定処理を終了する。
　［第３実施形態の効果］
　以上詳細に説明したように、本実施形態に係る無線通信システムのアドレス設定方法によれば、スマートメータ３にRouter Redirectを設定し、ＨＥＭＳサーバ１３宛てパケットの経路を、ＨＥＭＳコントローラ５を経由する経路に再設定する。そして、ＨＥＭＳコントローラ５がパケットの送信元アドレスのプレフィックス部分をＨＥＭＳコントローラ５のアドレスプレフィックスに置き換えている。これにより、エッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合でも、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅにはスマートメータ３のプレフィックスで構成されたアドレスのみを設定しておけばよく、パケットを送信する際にアドレスの選択を回避することができる。また、ＨＥＭＳ端末７ａ～７ｅにはデフォルトルートとしてスマートメータ３を経由する経路を設定しておけばよいので、設定を簡素化することができる。
　なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
　特願２０１３－０２５１７７号（出願日：２０１３年２月１３日）の全内容は、ここに援用される。
　本発明によれば、無線端末には第１の無線機器のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスのみが設定される。これにより、エッジルータとして機能する無線機器が複数存在する場合でも、無線端末はパケットを送信する際にアドレスの選択を回避することができる無線通信システム、無線機器及びそのアドレス設定方法を提供することができる。
　１　無線通信システム
　３　スマートメータ（第１の無線機器）
　５　ＨＥＭＳコントローラ（第２の無線機器）
　７ａ～７ｅ　ＨＥＭＳ端末（無線端末）
　９　電力会社サーバ
　１１　ブロードバンドルータ
　１３　ＨＥＭＳサーバ（外部サーバ）
　２１、３１　アドレス生成部
　２３　接続確認部
　２５　経路設定指示部
　２７　アドレス設定部
　３３　経路設定部
　６１　アドレス無効要求部
　６３　アドレス変更部

Claims (6)

  1. 　第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムのアドレス設定方法であって、
    　前記第１の無線機器がルータ広告を送信するステップと、
    　前記第２の無線機器及び前記無線端末が前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを各々生成するステップと、
    　前記第２の無線機器が前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認するステップと、
    　前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記第２の無線機器が、前記無線端末に対して前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定するように指示するステップと、
    　前記無線端末が、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定するステップと、
    　前記第２の無線機器が、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを、前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するステップと
    を含むことを特徴とする無線通信システムのアドレス設定方法。
  2. 　第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムのアドレス設定方法であって、
    　前記第１の無線機器が第１のルータ広告を送信するステップと、
    　前記第２の無線機器及び前記無線端末が前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを各々生成するステップと、
    　前記第２の無線機器が前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認するステップと、
    　前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記第２の無線機器がアドレスの無効を要求する第２のルータ広告を送信するステップと、
    　前記無線端末が、前記第２のルータ広告にしたがって前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除するステップと、
    　前記第２の無線機器が、前記無線端末に対して前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定するように指示するステップと、
    　前記無線端末が、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を前記第２の無線機器を経由する経路に設定するステップと、
    　前記第２の無線機器が、前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを、前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するステップと
    を含むことを特徴とする無線通信システムのアドレス設定方法。
  3. 　異なるネットワークに属する複数の無線機器と、前記複数の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムの無線機器であって、
    　第１のネットワークに属する第１の無線機器からルータ広告を受信して、前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、
    　自身が属する第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、
    　前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、
    　前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部と
    を備えることを特徴とする無線機器。
  4. 　異なるネットワークに属する複数の無線機器と、前記複数の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムの無線機器であって、
    　第１のネットワークに属する第１の無線機器から第１のルータ広告を受信して、前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、
    　自身が属する第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、
    　前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、アドレスの無効を要求する第２のルータ広告を送信するアドレス無効要求部と、
    　前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、
    　前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部と
    を備えることを特徴とする無線機器。
  5. 　第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムであって、
    　前記第２の無線機器は、
    　前記第１の無線機器からルータ広告を受信して、前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、
    　前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、
    　前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、
    　前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部とを備え、
    　前記無線端末は、
    　前記第１の無線機器から前記ルータ広告を受信して、前記ルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、
    　前記第２の無線機器の経路設定指示にしたがって、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定する経路設定部と
    を備えることを特徴とする無線通信システム。
  6. 　第１のネットワークに属する第１の無線機器と、第２のネットワークに属する第２の無線機器と、前記第１の無線機器及び前記第２の無線機器からルータ広告を受信してアドレスを設定する無線端末とを有する無線通信システムであって、
    　前記第２の無線機器は、
    　前記第１の無線機器からの第１のルータ広告を受信して、前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、
    　前記第２のネットワークの外部サーバに対して前記第１の無線機器を経由して接続可能であるか否かを確認する接続確認部と、
    　前記第１の無線機器を経由して接続可能であることが確認された場合に、アドレスの無効を要求する第２のルータ広告を送信するアドレス無効要求部と、
    　前記無線端末に対して、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、自らを経由する経路に設定するように指示する経路設定指示部と、
    　前記無線端末から前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットを受信した場合に、前記パケットの送信元アドレスのアドレスプレフィックスを自らのアドレスプレフィックスに置き換えてアドレス設定するアドレス設定部とを備え、
    　前記無線端末は、
    　前記第１の無線機器から前記第１のルータ広告を受信して、前記第１のルータ広告に含まれているアドレスプレフィックスに基づいてアドレスを生成するアドレス生成部と、
    　前記第２のルータ広告にしたがって前記第２の無線機器のアドレスプレフィックスで構成されたアドレスを削除するアドレス変更部と、
    　前記第２の無線機器の経路設定指示にしたがって、前記第２のネットワークの外部サーバ宛てパケットの経路を、前記第２の無線機器を経由する経路に設定する経路設定部と
    を備えることを特徴とする無線通信システム。
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