ゲートウェイ装置
【課題】複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することを可能にする。
【解決手段】ゲートウェイ装置１０は、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース（無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６）が設けられている。ゲートウェイ装置１０の各部（通信クラス部２４、ＣＯＲＢＡ部２６）は、インタフェースにより接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御して他の装置との間でデータの送受信を行う。ゲートウェイ装置１０は、ＩＯ装置１２などからデータを入力してメモリ２２のデータオブジェクトに記憶する。データ・マネージャ部２０は、データに対する更新による更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶すると共に、インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信し、また通信網を介して他の装置から更新情報を受信してデータを更新する。
【解決手段】ゲートウェイ装置１０は、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース（無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６）が設けられている。ゲートウェイ装置１０の各部（通信クラス部２４、ＣＯＲＢＡ部２６）は、インタフェースにより接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御して他の装置との間でデータの送受信を行う。ゲートウェイ装置１０は、ＩＯ装置１２などからデータを入力してメモリ２２のデータオブジェクトに記憶する。データ・マネージャ部２０は、データに対する更新による更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶すると共に、インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信し、また通信網を介して他の装置から更新情報を受信してデータを更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ネットワークを介して接続された複数の装置において情報を共有することが行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたネットワークシステム及び情報機器は、ネットワークに接続される情報機器が一定ではない環境等においても、ネットワークに接続された各情報機器が最も新しい共有情報を利用することができるようにしている。このネットワークシステムの情報機器は、ネットワークに接続されている情報機器名を取得して保存すると共に、他機による更新を管理する共有情報の更新状態を取得して保存する。情報機器は、自機による更新を管理する共有情報を更新されたときに他機に更新を通知し、また他機による更新を管理する共有情報を取得して保存する。
【特許文献１】特開２００２−１５８６７３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されたネットワークシステムでは、同一のネットワークにより接続された情報機器間において、相互に共有情報の更新を通知することで共有情報を管理している。すなわち、特許文献１の情報機器は、同一ネットワーク内でデータを送受信するだけであり、異なる通信網に接続された他の装置の間でデータを共有することについては想定されていない。
【０００４】
本発明の課題は、複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することが可能なゲートウェイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置において、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース手段と、前記インタフェース手段により接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する通信制御手段と、データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力されたデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータに対する更新による更新情報を記憶する更新情報記憶手段と、前記更新情報記憶手段により記憶された更新情報を、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信する更新情報送信手段と、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置から更新情報を受信する更新情報受信手段と、前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに前記記憶手段により記憶されたデータを更新する更新手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態におけるネットワークシステムの概略を示す図である。
【０００９】
本実施形態におけるネットワークシステムは、無線及び有線、移動体及び固定の既存の各種通信回線或いは網（以下、通信網という）を、各通信網間の接点（以下、ノードという）に配置したゲートウェイ装置１０により連接し、複数の通信網に跨った仮想的な１つのネットワークを構成する。
【００１０】
例えば無線機を使用したデータ通信、銅線を介して接続された２点間をＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）或いはＳＤＳＬ（Symmetric Digital Subscriber Line）モデムを用いて接続した通信、携帯電話機或いは固定電機話を使用した２点間の回線交換或いはパケット通信、通信衛星を使用した２点間のパケット通信、無線及び有線ＬＡＮによる通信、インターネットやイントラネット、イーサネット（登録商標）などを介した通信を行う通信網を対象とすることができる。
【００１１】
図１に示すネットワークシステムでは、電話回線網１、無線ＬＡＮ通信網２、無線機通信網３、及び携帯電話通信網４の通信網を図示している。無線機通信網３は、無線通信に異なる周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を使用する複数の無線通信網が含まれており、無線通信網間にもゲートウェイ装置１０が配置されている。各ゲートウェイ装置１０には、予め装置に固有のＩＰ（internet protocol）アドレスが割り当てられている。
【００１２】
本実施形態におけるゲートウェイ装置１０は、通信網間に配置される他、各通信網の中に配置される。各ゲートウェイ装置１０は、異なる複数の通信網に接続された複数の他のゲートウェイ装置との間でデータを共有することができる。
【００１３】
本実施形態におけるネットワークシステムでは、あるノードのゲートウェイ装置１０から入力されたデータが他のノードのゲートウェイ装置に自動的に配布され、各ノードのゲートウェイ装置は配布された情報をメモリに保持する。また、通信網の制約などでゲートウェイ装置から配布されたデータが通信経路の途中で失われた場合には、ゲートウェイ装置間でデータの整合処理を自動的に行うことにより、使用者が何れのノードに配置されたゲートウェイ装置を使用していても、このゲートウェイ装置を介して同一のデータを参照することができる。さらに、複数のゲートウェイ装置１０をグループに分け、グループ毎に共有する情報の種類を変えることにより、複数の情報共有グループを共存させることができる。また、一つのノードのゲートウェイ装置内において複数の種類のデータを区分して保持することにより、１つのゲートウェイ装置１０が複数の情報共有グループに入れることが可能である。
【００１４】
図１に示す例では、ゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−５，１０−６，１０−７は情報共有グループ１に含まれ、ゲートウェイ装置１０−２，１０−３，１０−４が情報共有グループ２に含まれており、ゲートウェイ装置１０−２が２つの情報共有グループに属している。
【００１５】
ゲートウェイ装置１０は、例えば野外においてもデータの共有を可能とするため、野外での使用を前提とした高い耐環境性能を有している。すなわち、使用者による携帯、車両等への搭載、野外施設内での使用など、野外での使用を想定して、防水・防滴、対砂塵、対振動、対衝撃などの対環境性が確保される。また、ＡＣ１００Ｖの電源以外に電池で使用することができるものとする。
【００１６】
図２は、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の機能構成を示すブロック図である。図２では、ＯＳＩ基本参照モデル（OSI Basic Reference Model）の各層に対応付けて、ゲートウェイ装置１０に設けられる機能を示している。
【００１７】
ゲートウェイ装置１０には、データ・マネージャ部２０、メモリ２２、通信クラス部２４、ＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）部２６（ネーミングサービス部２７）、ネットワーク情報記憶部２８、ＴＣＰ／ＩＰ部３０、及びＩ／Ｆカード用共通バス３２が設けられている。
【００１８】
データ・マネージャ部２０は、プレゼンテーション層に該当する機能であり、他の装置との間で送受信されるデータを処理する。データ・マネージャ部２０は、他の装置との間で共有されるデータを、データの種類を表すデータ（番号）を含む共通の形式、すなわちデータオブジェクトとしてメモリ２２に記憶させる。データ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａにおいて、メモリ２２に記憶されたデータが変更されることによる更新情報（差分情報）を記憶する。更新情報（差分情報）は、所定のデータ構造（例えば配列構造）によって更新情報記憶部２０ａに記憶される。
【００１９】
通信クラス部２４とＣＯＲＢＡ部２６は、セッション層に相当する機能であり、下位層のインタフェースによって接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する。すなわち、上位からのＱｏＳ（quality of service）要求と下位で使用する通信網の特性の組み合わせにより最適な通信網、プロトコルを判断し、バケツリレー方式でデータを送受信することで経路制御を実現する。これにより、複数の異なる通信網間を仮想的に１つの通信網として接続する。通信クラス部２４は、情報の構造変換や通信時間の削減を目的としたデータ圧縮／伸張（復号）などを実行する。ＣＯＲＢＡ部２６は、ネットワーク上の他の装置で動作しているオブジェクト間で情報を送受信するための制御をする。ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７に対して、データの送信対象とする情報共通グループに応じた宛先ＩＰアドレスを問い合わせ、この宛先ＩＰアドレスに応じたイベントチャンネルを使用してデータを配布する。
【００２０】
ネーミングサービス部２７は、ＣＯＲＢＡ部２６の問い合わせに応じて、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報と予め与えられたルールに基づいて、情報の送信先とする最適な宛先ＩＰアドレスの組み合わせを選択する。
【００２１】
ネットワーク情報記憶部２８は、ネーミングサービス部２７により、データの送信対象とする情報共通グループに応じた宛先ＩＰアドレスを決定するために参照される各種ネットワークに関するデータが記憶される（詳細については後述する（図３参照））。
【００２２】
ＴＣＰ／ＩＰ部３０は、トランスポート層及びネットワーク層に相当する機能であり、各装置に割り当てられた固有のＩＰアドレスをもとに、ＩＰを使って構築されたネットワーク上で他の装置との通信を制御する。ＴＣＰ／ＩＰ部３０のトランスポート層（ＴＣＰ）のプロトコルとして、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）を使用する。
【００２３】
Ｉ／Ｆカード用共通バス３２、及び同バス３２に接続される無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６はデータリンク層に相当する。無線機Ｉ／Ｆカード３３には無線機１４、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４には携帯電話機１５、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５には衛星通信機１６がそれぞれ接続されて、それぞれ異なる通信網と接続される。無線ＬＡＮカード３６は、無線ＬＡＮによる通信機能を搭載している。ここでは、通信速度、誤り率及び通信断時間などの物理層が持つ特性に応じて、通信網が提供するデータリンク層のプロトコルを使用する。なお、図２に示すゲートウェイ装置１０に接続される通信網は一例であって、接続対象とする通信網のそれぞれに応じたインタフェースが設けられる。
【００２４】
図３は、ゲートウェイ装置１０のネットワーク情報記憶部２８において記憶されるネットワーク情報の一例を示す図である。
【００２５】
ネットワーク情報では、情報共有グループ毎に、ゲートウェイ装置に割り当てられたＩＰアドレス（ユニキャストアドレス、作成済みのマルチキャストアドレス）、接続している通信網の種類、通信網に接続しているノード数、網構成などのデータが記憶されている。
【００２６】
図４は、メモリ２２にデータを記憶させるデータオブジェクト（記憶領域）について説明するための図である。
【００２７】
ゲートウェイ装置１０は、例えば図４に示すような、他の装置と共通する形式であるデータオブジェクトによってデータをメモリ２２に記憶させる。図４に示す形式は、情報共通グループ毎にデータオブジェクトが設定されるものとしており、例えば情報共有グループＡに対してデータオブジェクトＡが設定される。
【００２８】
データオブジェクトには、情報共通グループで共有されるデータの他、情報共有グループ名、データ種類名、ＱｏＳ要求を示すデータが設定される。ＱｏＳ要求には、例えば時間、通信品質、情報の重要度などを示すデータを含む。
【００２９】
例えば、情報共有グループＡ，Ｂの両方に属するゲートウェイ装置１０−２は、それぞれのグループに対応するデータオブジェクトＡ，Ｂを設定し、それぞれのグループで共有されるデータを区分して記憶する。これにより、１つのゲートウェイ装置１０が複数の情報共有グループに属することができる。
【００３０】
メモリ２２に記憶されたデータオブジェクトのデータは、ゲートウェイ装置１０に接続されるＰＣ（Personal Computer）等の端末によって読み出し、表示させることにより参照することができる。
【００３１】
次に、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の動作について説明する。
本実施形態におけるゲートウェイ装置１０は、例えば次のような場面（１）（２）（３）で使用することができる。
【００３２】
（１）ゲートウェイ装置１０にＰＣ等の端末を接続し、情報の入出力を行う。
【００３３】
ゲートウェイ装置１０にＰＣ等の端末（ＩＯ装置１２）を接続し、端末からキーボード等の入力装置を用いて入力された情報を、この装置で扱うデータ形式（データオブジェクト）に変換して情報共有グループ内の各装置へ配布することにより、同一の情報共有グループに属する他装置と情報共有を行うことができる。共有されメモリ２２上に保持された情報を端末から取得し画面表示することにより、複数のノードに配置された個々のゲートウェイ装置１０において同一の情報を参照することができる。
【００３４】
（２）ゲートウェイ装置１０に各種のセンサを接続し、センサで取得した情報を共有する。
【００３５】
各種センサをゲートウェイ装置１０に接続し、センサで取得した情報を自動的にこの装置で扱うデータ形式に変換して情報共有グループ内の各装置に配布することにより、同一の情報共有グループに属する他装置と情報共有を行うことができる。共有されメモリ上に保持された情報を端末から取得し画面表示することにより、センサで取得した情報を複数のノードに配置された個々のゲートウェイ装置１０において同一の情報を参照することができる。センサには、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した位置検出を行う装置などを含む。
【００３６】
（３）他の装置あるいはシステムと連接し、情報を共有する。
【００３７】
他装置或いはシステムと接続し、端末、センサから入力され共有された情報を他装置或いはシステムから参照することができる。逆に、他装置或いはシステムから情報を入力することにより、その情報を複数の端末で参照することができる。更には、この装置が提供する仮想的なネットワークを使用し、他装置或いはシステム間で情報の送受信を行うことができる。
【００３８】
図５には、複数の通信網（無線ＬＡＮ通信網２、無線機通信網３、携帯電話通信網４）からなるネットワーク内に配置された、異なる処理を実行するゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−３を示している。
【００３９】
ゲートウェイ装置１０−１は、自装置において入力されたデータを他のゲートウェイ装置に対して送信する送信処理を実行する。ゲートウェイ装置１０−２は、他のゲートウェイ装置１０−１から送信されたデータを受信する受信処理を実行する。ゲートウェイ装置１０−３は、他のゲートウェイ装置１０−１から送信された他のゲートウェイ装置１０−２宛のデータを受信し、このデータを送信先のゲートウェイ装置１０−２に転送する中継処理を実行する。
【００４０】
以下、ゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−３がそれぞれ実行する処理動作について説明する。
【００４１】
（１）送信処理
図６は、ゲートウェイ装置１０の送信処理時の各部におけるデータの流れを示し、図７は、ゲートウェイ装置１０により実行される送信処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００４２】
まず、ゲートウェイ装置１０に接続されたＩＯ装置１２から（例えばＰＣのキーボードが操作されることにより）データが入力されると、データ・マネージャ部２０は、メモリ２２の自装置が属する情報共有グループに該当するデータオブジェクト（データ保存領域）に、入力されたデータを記憶させる。
【００４３】
データ・マネージャ部２０は、データオブジェクトの状態を常に監視しており（ステップＡ２）、データが変更されることによる更新情報があればデータオブジェクトから取得する（ステップＡ３、Ｙｅｓ）。
【００４４】
データ・マネージャ部２０は、データオブジェクトから取得した更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶させると同時に（ステップＡ４）、データオブジェクト毎に定まっている情報共有グループ名、データ種類名、ＱｏＳ要求をメモリ２２から読み出し、更新情報に付加して通信クラス部２４に出力する（ステップＡ５）。ＱｏＳ要求には、例えば時間、通信品質、情報の重要度などを示すデータを含む。
【００４５】
通信クラス部２４は、配列等の構造を持つ更新情報を直列化して通信情報に変換した後、通信データ量を削減するためデータ圧縮を行い、ＣＯＲＢＡ部２６に出力する（ステップＡ６）。
【００４６】
ＣＯＲＢＡ部２６は、更新情報に付加された情報共有グループ名をもとに、データの送信先を示す宛先ＩＰアドレスを求めるため、ネーミングサービス部２７に問い合わせを行う。
【００４７】
ネーミングサービス部２７は、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報（ノードのユニキャストアドレス、作成済みのマルチキャストアドレス、接続している通信網の種類、ノード数、網構成等）と、予め与えられたルールに基づいて、最適な宛先ＩＰアドレス（ユニキャスト、マルチキャスト、エックスキャスト）の組み合わせを選択する（ステップＡ７）。
【００４８】
例えば、無線機通信網３と比較して安定した高速データ通信が可能な電話回線網１や無線ＬＡＮ通信網２に含まれる複数のゲートウェイ装置１０に対してはマルチキャストにより送信し、不安定な無線機通信網３に含まれるゲートウェイ装置１０に対してはユニキャストにより個別に送信する。基本的には、データ送信数が少なくなるように宛先ＩＰアドレスの組み合わせを選択するルールが設定されているものとする。
【００４９】
無線機通信網３に含まれるゲートウェイ装置１０に対しては、送信したデータが通信経路中で消失するおそれがあるが、この場合にはデータ整合処理により回復されるので問題がない（詳細については後述する）。
【００５０】
ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７によって選択された宛先ＩＰアドレスに基づき、この宛先ＩＰアドレスを含む通信用のヘッダをデータに付加し、対応するイベントチャネルを使用してデータを配布する（ステップＡ８）。
【００５１】
トランスポート層以下の各部、すなわちＴＣＰ／ＩＰ部３０及びＩ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６では、この宛先ＩＰアドレスに基づきＩＰパケットとして、このデータを送信先の各種通信網に送信する（ステップＡ９）。
【００５２】
（２）受信処理
図８は、ゲートウェイ装置１０の受信処理時の各部におけるデータの流れを示し、図９は、ゲートウェイ装置１０により実行される受信処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００５３】
ゲートウェイ装置１０は、各種通信網と接続されたインタフェース、すなわちトランスポート層以下の各部（ＴＣＰ／ＩＰ部３０、Ｉ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６）を通じて、ヘッダの宛先ＩＰアドレスが自装置を示すデータを受信する（ステップＢ１）。このデータは、イベントチャンネルからの受信データとしてＣＯＲＢＡ部２６が受信する。
【００５４】
ＣＯＲＢＡ部２６は、受信したデータから上位層の処理で不要な通信用のヘッダ部分を削除し、通信クラス部２４に出力する（ステップＢ３）。
【００５５】
通信クラス部２４は、受信したデータを圧縮状態から復元し、直列化されたデータを構造化された元の更新情報に戻し、データ・マネージャ部２０に出力する（ステップＢ４，Ｂ５）。
【００５６】
データ・マネージャ部２０は、更新情報に付加された情報共有グループ名とデータ種類名をもとにデータを記憶させるべきデータオブジェクト（記憶領域）を選択し、この選択したデータオブジェクトにデータを記憶させる（ステップＢ６）。これと同時にデータ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａに更新情報を記録しておく（ステップＢ７）。
【００５７】
（３）中継処理
図１０及び図１１は、ゲートウェイ装置１０の中継処理時の各部におけるデータの流れを示し、図１２は、ゲートウェイ装置１０により実行される中継処理（異なる通信網間の場合）の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００５８】
ゲートウェイ装置１０は、各通信網と接続されたインタフェースを通じてデータを受信すると（ステップＣ１）、このデータの宛先ＩＰアドレスが自装置を示すものでない場合、データを他のゲートウェイ装置に転送するための中継処理を実行する。
【００５９】
データの宛先ＩＰアドレスが同一通信網内のゲートウェイ装置を示す場合（ステップＣ２、Ｎｏ）、ゲートウェイ装置１０（データ中継機能３０ａ）は、図１０に示すように中継処理を実行する。すなわち、通信網の特性が同一であるので同じプロトコルを適用することができる。従って、送信元のゲートウェイ装置（ネーミングサービス部２７）によって判別されるプロトコルと、それに基づく宛先ＩＰアドレスに従ってルーティングを実施する。この場合、ゲートウェイ装置１０は、単なるＩＰルータとして中継処理を実施する。
【００６０】
一方、データの宛先ＩＰアドレスが異なる通信網内のゲートウェイ装置を示す場合（ステップＣ２、Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置１０は、図１１に示すように中継処理を実行する。すなわち、異なる通信網間の中継の場合には、通信網の特性が異なるため最適な通信プロトコルが異なる。
【００６１】
従って、ゲートウェイ装置１０は、受信したデータを図１０に示すようにトランスポート層（ＴＣＰ／ＩＰ層）でルーティングせず、ＣＯＲＢＡ部２６まで上げる。ＣＯＲＢＡ部２６は、転送先（中継ノード）までデータを送信ためのプロトコルとそれに基づく宛先ＩＰアドレスを求めるために、ネーミングサービス部２７に問い合わせを行う。
【００６２】
ネーミングサービス部２７は、更新情報に付加された情報共有グループ名をもとに、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報と予め与えられたルールに基づいて、宛先ＩＰアドレスを選択する（ステップＣ４）。
【００６３】
また、送信可能な通信網が複数ある場合（ステップＣ５、Ｙｅｓ）、ネーミングサービス部２７は、宛先ＩＰアドレスを決定するだけでなく、送信する送信先の通信網の選択を合わせて実施する（ステップＣ６）。
【００６４】
ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７によって選択された宛先ＩＰアドレスに基づき、この宛先ＩＰアドレスを含む通信用のヘッダをデータに付加し、対応するイベントチャネルを使用してデータを配布する（ステップＣ７）。
【００６５】
トランスポート層以下の各部、すなわちＴＣＰ／ＩＰ部３０及びＩ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６では、この宛先ＩＰアドレスに基づきＩＰパケットとして、このデータを送信先の各種通信網に送信する（ステップＣ８）。
【００６６】
以後については、中継ノードとなるゲートウェイ装置１０のネーミングサービス部２７が、前述と同様にして、情報共有グループに最適なプロトコルと、それに基づく宛先ＩＰアドレスを求めて、受信したデータを送信先の宛先に応じた通信網に送信する。これにより、異なる複数の通信網を介して、最終的に送信先のゲートウェイ装置１０に対してデータが到達する。
【００６７】
（４）データ整合処理
図１３は、ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側、データ提供側）のデータ整合処理時の各部におけるデータの流れを示し、図１４は、ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側）により実行されるデータ整合処理、図１５は、ゲートウェイ装置１０（データ提供側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャートを示している。
【００６８】
ゲートウェイ装置１０を無線機通信網３に接続することにより、野外においても使用でき、自由に移動することも可能となる。一方、移動に伴う通信環境の変化など通信上の制約により無線機通信網３におけるデータの送受信に失敗し、情報共有グループ内に属する複数のゲートウェイ装置の間でデータの不整合が発生するおそれがある。
【００６９】
例えば無線機通信網３では、通信環境が悪い場所に移動することにより通信が遮断される場合があり、また遮断された際に再度接続されるまでに長時間要する場合がある。また、データの送信速度は、無線ＬＡＮ通信網２や携帯電話通信網４等に比較して遅いため、データの送受信に失敗した場合の再試行による再現が困難となっている。
【００７０】
こうしたゲートウェイ装置１０から送信されたデータが通信経路地上で消失することによる不整合が発生したとしても、各ゲートウェイ装置１０において回復処理としてデータ整合処理を実行することにより、ノード間のデータを整合させることができる。
【００７１】
データ整合処理では、各ゲートウェイ装置１０がそれぞれの更新情報記憶部２０ａに記憶された更新情報の一覧（例えば、更新時刻一覧）を同一通信網内の近傍ノード（例えば、ホップ数が一定数以下）から構成される情報共有グループにアナウンスする（データ整合要求側）。更新情報の一覧を受信したゲートウェイ装置１０（データ提供側）は、この一覧をもとに不整合を発見した場合に、不整合データを同じ情報共有グループ内の他のゲートウェイ装置１０に送信し、それを各ゲートウェイ装置が受信して自装置内のメモリ２２に記憶されたデータを更新することで整合を図る。
【００７２】
図１３において、左側がデータ整合要求側、右側がデータ提供側のゲートウェイ装置１０をそれぞれ表している。
【００７３】
データ整合要求側のデータ・マネージャ部２０−１は、一定時間が経過する毎（例えば１０分毎（任意に設定可能とする））に（ステップＤ１、Ｙｅｓ）、現在時刻から過去一定時間（例えば６０分（任意に変更可能とする））の更新情報の更新時刻一覧を更新情報記憶部２０ａに記録された更新情報をもとに作成する。
【００７４】
そして、データ・マネージャ部２０−１は、同一通信網内の近傍の情報共有グループ名を示すヘッダを更新時刻一覧のデータに付与して通信クラス部２４−１に出力する。通信クラス部２４−１から下位層の各部は、データに付与されたヘッダに応じて情報共有グループに属する他のゲートウェイ装置１０に対して更新時刻一覧のデータを配信する（ステップＤ２）。
【００７５】
一方、データ提供側のゲートウェイ装置１０により更新時刻一覧のデータが受信されると（ステップＥ１）、データ・マネージャ部２０−２は、その更新時刻一覧と自身の更新情報記憶部２０ａ−２に記憶された更新情報とを比較する（ステップＥ２）。
【００７６】
この比較の結果、データ・マネージャ部２０−２は、更新時刻一覧に該当しない更新情報を自身が記憶していた場合には（ステップＥ３、Ｙｅｓ）、同一の情報共有グループ名のヘッダを、更新情報記憶部２０ａに記憶されていた該当する更新情報に付与して通信クラス部２４−２に出力する。
【００７７】
通信クラス部２４−２から下位層の各部は、更新情報に付与されたヘッダに応じて情報共有グループに属する他のゲートウェイ装置１０に対して更新情報のデータを送信する（ステップＥ４）。
【００７８】
データ整合要求側のゲートウェイ装置１０では他のゲートウェイ装置から更新情報のデータを受信すると（ステップＤ３、Ｙｅｓ）、データ・マネージャ部２０−１は、その更新情報と更新情報記憶部２０ａ−１に記憶された更新情報とを比較し、受信した更新情報を記憶していなければ（ステップＤ４、Ｙｅｓ）、この更新情報と受信した更新情報とをマージしてメモリ２２の該当するデータオブジェクトに記憶する（ステップＤ５）。
【００７９】
以上の処理を同一通信網に含まれる近傍の情報共有グループ内に属するゲートウェイ装置１０の間で相互に実行することにより、相互に不足する更新情報が他のゲートウェイ装置から補完されることにより、他のゲートウェイ装置１０との間で通信が可能となった時点でデータの整合性を確保することが可能となる。
【００８０】
なお、図１３〜図１５を用いた説明では、説明をわかり易くするために、データ整合要求側とデータ提供側のゲートウェイ装置１０を個別に説明しているが、１つのゲートウェイ装置１０が前述したデータ整合要求側とデータ提供側の処理を実行する。
【００８１】
また、前述した説明では、同一通信網内の近傍に配置された情報共有グループ内のゲートウェイ装置１０の間でデータ整合を実行しているが、他の通信網内の他のゲートウェイ装置との間でデータ整合を実行するようにしても良い。
【００８２】
このようにして、本実施形態におけるコンピュータシステムにおけるゲートウェイ装置１０は、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース（無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６）を設け、各部（通信クラス部２４、Ｙ笛、ＣＯＲＢＡ部２６）の制御により複数の異なる通信網を介した通信を制御して他の装置との間でデータの送受信を行うことができる。ゲートウェイ装置１０は、ＩＯ装置１２などからデータを入力してメモリ２２のデータオブジェクトに記憶し、データに対する更新による更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶すると共に、インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信し、また通信網を介して他の装置から更新情報を受信してデータを更新することにより、複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することが可能となる。
【００８３】
なお、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００８４】
また、前述した各実施形態において記載した処理をコンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に提供することができる。また、通信媒体により伝送して各種装置に提供することも可能である。ゲートウェイ装置に搭載されるコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、または通信媒体を介してプログラムを受信し、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施形態におけるネットワークシステムの概略を示す図。
【図２】本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の機能構成を示すブロック図。
【図３】ゲートウェイ装置１０のネットワーク情報記憶部２８において記憶されるネットワーク情報の一例を示す図。
【図４】メモリ２２にデータを記憶させるデータオブジェクト（記憶領域）について説明するための図。
【図５】複数の通信網からなるネットワーク内に配置された異なる処理を実行するゲートウェイ装置を示す図。
【図６】ゲートウェイ装置１０の送信処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図７】ゲートウェイ装置１０により実行される送信処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】ゲートウェイ装置１０の受信処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図９】ゲートウェイ装置１０により実行される受信処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図１０】ゲートウェイ装置１０の中継処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１１】ゲートウェイ装置１０の中継処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１２】ゲートウェイ装置１０により実行される中継処理（異なる通信網間の場合）の動作を説明するためのフローチャート。
【図１３】ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側、データ提供側）のデータ整合処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１４】ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャート。
【図１５】ゲートウェイ装置１０（データ提供側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００８６】
１…電話回線網、２…無線ＬＡＮ通信網、３…無線機通信網、４…携帯電話通信網、１０…ゲートウェイ装置、１２…ＩＯ装置、１４…無線機、１５…携帯電話機、１６…衛星通信機、２０…データ・マネージャ部、２０ａ…更新情報記憶部、２２…メモリ、２４…通信クラス部、２６…ＣＯＲＢＡ部、２７…ネーミングサービス部、２８…ネットワーク情報記憶部、３０…ＴＣＰ／ＩＰ部、３２…Ｉ／Ｆカード用共通バス、３３…無線機Ｉ／Ｆカード、３４…携帯電話Ｉ／Ｆカード、３５…衛星通信Ｉ／Ｆカード、３６…無線ＬＡＮカード、Ａ，Ｂ…データオブジェクト。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ネットワークを介して接続された複数の装置において情報を共有することが行われている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたネットワークシステム及び情報機器は、ネットワークに接続される情報機器が一定ではない環境等においても、ネットワークに接続された各情報機器が最も新しい共有情報を利用することができるようにしている。このネットワークシステムの情報機器は、ネットワークに接続されている情報機器名を取得して保存すると共に、他機による更新を管理する共有情報の更新状態を取得して保存する。情報機器は、自機による更新を管理する共有情報を更新されたときに他機に更新を通知し、また他機による更新を管理する共有情報を取得して保存する。
【特許文献１】特開２００２−１５８６７３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されたネットワークシステムでは、同一のネットワークにより接続された情報機器間において、相互に共有情報の更新を通知することで共有情報を管理している。すなわち、特許文献１の情報機器は、同一ネットワーク内でデータを送受信するだけであり、異なる通信網に接続された他の装置の間でデータを共有することについては想定されていない。
【０００４】
本発明の課題は、複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することが可能なゲートウェイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置において、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース手段と、前記インタフェース手段により接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する通信制御手段と、データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力されたデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータに対する更新による更新情報を記憶する更新情報記憶手段と、前記更新情報記憶手段により記憶された更新情報を、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信する更新情報送信手段と、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置から更新情報を受信する更新情報受信手段と、前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに前記記憶手段により記憶されたデータを更新する更新手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態におけるネットワークシステムの概略を示す図である。
【０００９】
本実施形態におけるネットワークシステムは、無線及び有線、移動体及び固定の既存の各種通信回線或いは網（以下、通信網という）を、各通信網間の接点（以下、ノードという）に配置したゲートウェイ装置１０により連接し、複数の通信網に跨った仮想的な１つのネットワークを構成する。
【００１０】
例えば無線機を使用したデータ通信、銅線を介して接続された２点間をＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）或いはＳＤＳＬ（Symmetric Digital Subscriber Line）モデムを用いて接続した通信、携帯電話機或いは固定電機話を使用した２点間の回線交換或いはパケット通信、通信衛星を使用した２点間のパケット通信、無線及び有線ＬＡＮによる通信、インターネットやイントラネット、イーサネット（登録商標）などを介した通信を行う通信網を対象とすることができる。
【００１１】
図１に示すネットワークシステムでは、電話回線網１、無線ＬＡＮ通信網２、無線機通信網３、及び携帯電話通信網４の通信網を図示している。無線機通信網３は、無線通信に異なる周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を使用する複数の無線通信網が含まれており、無線通信網間にもゲートウェイ装置１０が配置されている。各ゲートウェイ装置１０には、予め装置に固有のＩＰ（internet protocol）アドレスが割り当てられている。
【００１２】
本実施形態におけるゲートウェイ装置１０は、通信網間に配置される他、各通信網の中に配置される。各ゲートウェイ装置１０は、異なる複数の通信網に接続された複数の他のゲートウェイ装置との間でデータを共有することができる。
【００１３】
本実施形態におけるネットワークシステムでは、あるノードのゲートウェイ装置１０から入力されたデータが他のノードのゲートウェイ装置に自動的に配布され、各ノードのゲートウェイ装置は配布された情報をメモリに保持する。また、通信網の制約などでゲートウェイ装置から配布されたデータが通信経路の途中で失われた場合には、ゲートウェイ装置間でデータの整合処理を自動的に行うことにより、使用者が何れのノードに配置されたゲートウェイ装置を使用していても、このゲートウェイ装置を介して同一のデータを参照することができる。さらに、複数のゲートウェイ装置１０をグループに分け、グループ毎に共有する情報の種類を変えることにより、複数の情報共有グループを共存させることができる。また、一つのノードのゲートウェイ装置内において複数の種類のデータを区分して保持することにより、１つのゲートウェイ装置１０が複数の情報共有グループに入れることが可能である。
【００１４】
図１に示す例では、ゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−５，１０−６，１０−７は情報共有グループ１に含まれ、ゲートウェイ装置１０−２，１０−３，１０−４が情報共有グループ２に含まれており、ゲートウェイ装置１０−２が２つの情報共有グループに属している。
【００１５】
ゲートウェイ装置１０は、例えば野外においてもデータの共有を可能とするため、野外での使用を前提とした高い耐環境性能を有している。すなわち、使用者による携帯、車両等への搭載、野外施設内での使用など、野外での使用を想定して、防水・防滴、対砂塵、対振動、対衝撃などの対環境性が確保される。また、ＡＣ１００Ｖの電源以外に電池で使用することができるものとする。
【００１６】
図２は、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の機能構成を示すブロック図である。図２では、ＯＳＩ基本参照モデル（OSI Basic Reference Model）の各層に対応付けて、ゲートウェイ装置１０に設けられる機能を示している。
【００１７】
ゲートウェイ装置１０には、データ・マネージャ部２０、メモリ２２、通信クラス部２４、ＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）部２６（ネーミングサービス部２７）、ネットワーク情報記憶部２８、ＴＣＰ／ＩＰ部３０、及びＩ／Ｆカード用共通バス３２が設けられている。
【００１８】
データ・マネージャ部２０は、プレゼンテーション層に該当する機能であり、他の装置との間で送受信されるデータを処理する。データ・マネージャ部２０は、他の装置との間で共有されるデータを、データの種類を表すデータ（番号）を含む共通の形式、すなわちデータオブジェクトとしてメモリ２２に記憶させる。データ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａにおいて、メモリ２２に記憶されたデータが変更されることによる更新情報（差分情報）を記憶する。更新情報（差分情報）は、所定のデータ構造（例えば配列構造）によって更新情報記憶部２０ａに記憶される。
【００１９】
通信クラス部２４とＣＯＲＢＡ部２６は、セッション層に相当する機能であり、下位層のインタフェースによって接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する。すなわち、上位からのＱｏＳ（quality of service）要求と下位で使用する通信網の特性の組み合わせにより最適な通信網、プロトコルを判断し、バケツリレー方式でデータを送受信することで経路制御を実現する。これにより、複数の異なる通信網間を仮想的に１つの通信網として接続する。通信クラス部２４は、情報の構造変換や通信時間の削減を目的としたデータ圧縮／伸張（復号）などを実行する。ＣＯＲＢＡ部２６は、ネットワーク上の他の装置で動作しているオブジェクト間で情報を送受信するための制御をする。ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７に対して、データの送信対象とする情報共通グループに応じた宛先ＩＰアドレスを問い合わせ、この宛先ＩＰアドレスに応じたイベントチャンネルを使用してデータを配布する。
【００２０】
ネーミングサービス部２７は、ＣＯＲＢＡ部２６の問い合わせに応じて、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報と予め与えられたルールに基づいて、情報の送信先とする最適な宛先ＩＰアドレスの組み合わせを選択する。
【００２１】
ネットワーク情報記憶部２８は、ネーミングサービス部２７により、データの送信対象とする情報共通グループに応じた宛先ＩＰアドレスを決定するために参照される各種ネットワークに関するデータが記憶される（詳細については後述する（図３参照））。
【００２２】
ＴＣＰ／ＩＰ部３０は、トランスポート層及びネットワーク層に相当する機能であり、各装置に割り当てられた固有のＩＰアドレスをもとに、ＩＰを使って構築されたネットワーク上で他の装置との通信を制御する。ＴＣＰ／ＩＰ部３０のトランスポート層（ＴＣＰ）のプロトコルとして、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）を使用する。
【００２３】
Ｉ／Ｆカード用共通バス３２、及び同バス３２に接続される無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６はデータリンク層に相当する。無線機Ｉ／Ｆカード３３には無線機１４、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４には携帯電話機１５、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５には衛星通信機１６がそれぞれ接続されて、それぞれ異なる通信網と接続される。無線ＬＡＮカード３６は、無線ＬＡＮによる通信機能を搭載している。ここでは、通信速度、誤り率及び通信断時間などの物理層が持つ特性に応じて、通信網が提供するデータリンク層のプロトコルを使用する。なお、図２に示すゲートウェイ装置１０に接続される通信網は一例であって、接続対象とする通信網のそれぞれに応じたインタフェースが設けられる。
【００２４】
図３は、ゲートウェイ装置１０のネットワーク情報記憶部２８において記憶されるネットワーク情報の一例を示す図である。
【００２５】
ネットワーク情報では、情報共有グループ毎に、ゲートウェイ装置に割り当てられたＩＰアドレス（ユニキャストアドレス、作成済みのマルチキャストアドレス）、接続している通信網の種類、通信網に接続しているノード数、網構成などのデータが記憶されている。
【００２６】
図４は、メモリ２２にデータを記憶させるデータオブジェクト（記憶領域）について説明するための図である。
【００２７】
ゲートウェイ装置１０は、例えば図４に示すような、他の装置と共通する形式であるデータオブジェクトによってデータをメモリ２２に記憶させる。図４に示す形式は、情報共通グループ毎にデータオブジェクトが設定されるものとしており、例えば情報共有グループＡに対してデータオブジェクトＡが設定される。
【００２８】
データオブジェクトには、情報共通グループで共有されるデータの他、情報共有グループ名、データ種類名、ＱｏＳ要求を示すデータが設定される。ＱｏＳ要求には、例えば時間、通信品質、情報の重要度などを示すデータを含む。
【００２９】
例えば、情報共有グループＡ，Ｂの両方に属するゲートウェイ装置１０−２は、それぞれのグループに対応するデータオブジェクトＡ，Ｂを設定し、それぞれのグループで共有されるデータを区分して記憶する。これにより、１つのゲートウェイ装置１０が複数の情報共有グループに属することができる。
【００３０】
メモリ２２に記憶されたデータオブジェクトのデータは、ゲートウェイ装置１０に接続されるＰＣ（Personal Computer）等の端末によって読み出し、表示させることにより参照することができる。
【００３１】
次に、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の動作について説明する。
本実施形態におけるゲートウェイ装置１０は、例えば次のような場面（１）（２）（３）で使用することができる。
【００３２】
（１）ゲートウェイ装置１０にＰＣ等の端末を接続し、情報の入出力を行う。
【００３３】
ゲートウェイ装置１０にＰＣ等の端末（ＩＯ装置１２）を接続し、端末からキーボード等の入力装置を用いて入力された情報を、この装置で扱うデータ形式（データオブジェクト）に変換して情報共有グループ内の各装置へ配布することにより、同一の情報共有グループに属する他装置と情報共有を行うことができる。共有されメモリ２２上に保持された情報を端末から取得し画面表示することにより、複数のノードに配置された個々のゲートウェイ装置１０において同一の情報を参照することができる。
【００３４】
（２）ゲートウェイ装置１０に各種のセンサを接続し、センサで取得した情報を共有する。
【００３５】
各種センサをゲートウェイ装置１０に接続し、センサで取得した情報を自動的にこの装置で扱うデータ形式に変換して情報共有グループ内の各装置に配布することにより、同一の情報共有グループに属する他装置と情報共有を行うことができる。共有されメモリ上に保持された情報を端末から取得し画面表示することにより、センサで取得した情報を複数のノードに配置された個々のゲートウェイ装置１０において同一の情報を参照することができる。センサには、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した位置検出を行う装置などを含む。
【００３６】
（３）他の装置あるいはシステムと連接し、情報を共有する。
【００３７】
他装置或いはシステムと接続し、端末、センサから入力され共有された情報を他装置或いはシステムから参照することができる。逆に、他装置或いはシステムから情報を入力することにより、その情報を複数の端末で参照することができる。更には、この装置が提供する仮想的なネットワークを使用し、他装置或いはシステム間で情報の送受信を行うことができる。
【００３８】
図５には、複数の通信網（無線ＬＡＮ通信網２、無線機通信網３、携帯電話通信網４）からなるネットワーク内に配置された、異なる処理を実行するゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−３を示している。
【００３９】
ゲートウェイ装置１０−１は、自装置において入力されたデータを他のゲートウェイ装置に対して送信する送信処理を実行する。ゲートウェイ装置１０−２は、他のゲートウェイ装置１０−１から送信されたデータを受信する受信処理を実行する。ゲートウェイ装置１０−３は、他のゲートウェイ装置１０−１から送信された他のゲートウェイ装置１０−２宛のデータを受信し、このデータを送信先のゲートウェイ装置１０−２に転送する中継処理を実行する。
【００４０】
以下、ゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−３がそれぞれ実行する処理動作について説明する。
【００４１】
（１）送信処理
図６は、ゲートウェイ装置１０の送信処理時の各部におけるデータの流れを示し、図７は、ゲートウェイ装置１０により実行される送信処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００４２】
まず、ゲートウェイ装置１０に接続されたＩＯ装置１２から（例えばＰＣのキーボードが操作されることにより）データが入力されると、データ・マネージャ部２０は、メモリ２２の自装置が属する情報共有グループに該当するデータオブジェクト（データ保存領域）に、入力されたデータを記憶させる。
【００４３】
データ・マネージャ部２０は、データオブジェクトの状態を常に監視しており（ステップＡ２）、データが変更されることによる更新情報があればデータオブジェクトから取得する（ステップＡ３、Ｙｅｓ）。
【００４４】
データ・マネージャ部２０は、データオブジェクトから取得した更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶させると同時に（ステップＡ４）、データオブジェクト毎に定まっている情報共有グループ名、データ種類名、ＱｏＳ要求をメモリ２２から読み出し、更新情報に付加して通信クラス部２４に出力する（ステップＡ５）。ＱｏＳ要求には、例えば時間、通信品質、情報の重要度などを示すデータを含む。
【００４５】
通信クラス部２４は、配列等の構造を持つ更新情報を直列化して通信情報に変換した後、通信データ量を削減するためデータ圧縮を行い、ＣＯＲＢＡ部２６に出力する（ステップＡ６）。
【００４６】
ＣＯＲＢＡ部２６は、更新情報に付加された情報共有グループ名をもとに、データの送信先を示す宛先ＩＰアドレスを求めるため、ネーミングサービス部２７に問い合わせを行う。
【００４７】
ネーミングサービス部２７は、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報（ノードのユニキャストアドレス、作成済みのマルチキャストアドレス、接続している通信網の種類、ノード数、網構成等）と、予め与えられたルールに基づいて、最適な宛先ＩＰアドレス（ユニキャスト、マルチキャスト、エックスキャスト）の組み合わせを選択する（ステップＡ７）。
【００４８】
例えば、無線機通信網３と比較して安定した高速データ通信が可能な電話回線網１や無線ＬＡＮ通信網２に含まれる複数のゲートウェイ装置１０に対してはマルチキャストにより送信し、不安定な無線機通信網３に含まれるゲートウェイ装置１０に対してはユニキャストにより個別に送信する。基本的には、データ送信数が少なくなるように宛先ＩＰアドレスの組み合わせを選択するルールが設定されているものとする。
【００４９】
無線機通信網３に含まれるゲートウェイ装置１０に対しては、送信したデータが通信経路中で消失するおそれがあるが、この場合にはデータ整合処理により回復されるので問題がない（詳細については後述する）。
【００５０】
ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７によって選択された宛先ＩＰアドレスに基づき、この宛先ＩＰアドレスを含む通信用のヘッダをデータに付加し、対応するイベントチャネルを使用してデータを配布する（ステップＡ８）。
【００５１】
トランスポート層以下の各部、すなわちＴＣＰ／ＩＰ部３０及びＩ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６では、この宛先ＩＰアドレスに基づきＩＰパケットとして、このデータを送信先の各種通信網に送信する（ステップＡ９）。
【００５２】
（２）受信処理
図８は、ゲートウェイ装置１０の受信処理時の各部におけるデータの流れを示し、図９は、ゲートウェイ装置１０により実行される受信処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００５３】
ゲートウェイ装置１０は、各種通信網と接続されたインタフェース、すなわちトランスポート層以下の各部（ＴＣＰ／ＩＰ部３０、Ｉ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６）を通じて、ヘッダの宛先ＩＰアドレスが自装置を示すデータを受信する（ステップＢ１）。このデータは、イベントチャンネルからの受信データとしてＣＯＲＢＡ部２６が受信する。
【００５４】
ＣＯＲＢＡ部２６は、受信したデータから上位層の処理で不要な通信用のヘッダ部分を削除し、通信クラス部２４に出力する（ステップＢ３）。
【００５５】
通信クラス部２４は、受信したデータを圧縮状態から復元し、直列化されたデータを構造化された元の更新情報に戻し、データ・マネージャ部２０に出力する（ステップＢ４，Ｂ５）。
【００５６】
データ・マネージャ部２０は、更新情報に付加された情報共有グループ名とデータ種類名をもとにデータを記憶させるべきデータオブジェクト（記憶領域）を選択し、この選択したデータオブジェクトにデータを記憶させる（ステップＢ６）。これと同時にデータ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａに更新情報を記録しておく（ステップＢ７）。
【００５７】
（３）中継処理
図１０及び図１１は、ゲートウェイ装置１０の中継処理時の各部におけるデータの流れを示し、図１２は、ゲートウェイ装置１０により実行される中継処理（異なる通信網間の場合）の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００５８】
ゲートウェイ装置１０は、各通信網と接続されたインタフェースを通じてデータを受信すると（ステップＣ１）、このデータの宛先ＩＰアドレスが自装置を示すものでない場合、データを他のゲートウェイ装置に転送するための中継処理を実行する。
【００５９】
データの宛先ＩＰアドレスが同一通信網内のゲートウェイ装置を示す場合（ステップＣ２、Ｎｏ）、ゲートウェイ装置１０（データ中継機能３０ａ）は、図１０に示すように中継処理を実行する。すなわち、通信網の特性が同一であるので同じプロトコルを適用することができる。従って、送信元のゲートウェイ装置（ネーミングサービス部２７）によって判別されるプロトコルと、それに基づく宛先ＩＰアドレスに従ってルーティングを実施する。この場合、ゲートウェイ装置１０は、単なるＩＰルータとして中継処理を実施する。
【００６０】
一方、データの宛先ＩＰアドレスが異なる通信網内のゲートウェイ装置を示す場合（ステップＣ２、Ｙｅｓ）、ゲートウェイ装置１０は、図１１に示すように中継処理を実行する。すなわち、異なる通信網間の中継の場合には、通信網の特性が異なるため最適な通信プロトコルが異なる。
【００６１】
従って、ゲートウェイ装置１０は、受信したデータを図１０に示すようにトランスポート層（ＴＣＰ／ＩＰ層）でルーティングせず、ＣＯＲＢＡ部２６まで上げる。ＣＯＲＢＡ部２６は、転送先（中継ノード）までデータを送信ためのプロトコルとそれに基づく宛先ＩＰアドレスを求めるために、ネーミングサービス部２７に問い合わせを行う。
【００６２】
ネーミングサービス部２７は、更新情報に付加された情報共有グループ名をもとに、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報と予め与えられたルールに基づいて、宛先ＩＰアドレスを選択する（ステップＣ４）。
【００６３】
また、送信可能な通信網が複数ある場合（ステップＣ５、Ｙｅｓ）、ネーミングサービス部２７は、宛先ＩＰアドレスを決定するだけでなく、送信する送信先の通信網の選択を合わせて実施する（ステップＣ６）。
【００６４】
ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７によって選択された宛先ＩＰアドレスに基づき、この宛先ＩＰアドレスを含む通信用のヘッダをデータに付加し、対応するイベントチャネルを使用してデータを配布する（ステップＣ７）。
【００６５】
トランスポート層以下の各部、すなわちＴＣＰ／ＩＰ部３０及びＩ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６では、この宛先ＩＰアドレスに基づきＩＰパケットとして、このデータを送信先の各種通信網に送信する（ステップＣ８）。
【００６６】
以後については、中継ノードとなるゲートウェイ装置１０のネーミングサービス部２７が、前述と同様にして、情報共有グループに最適なプロトコルと、それに基づく宛先ＩＰアドレスを求めて、受信したデータを送信先の宛先に応じた通信網に送信する。これにより、異なる複数の通信網を介して、最終的に送信先のゲートウェイ装置１０に対してデータが到達する。
【００６７】
（４）データ整合処理
図１３は、ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側、データ提供側）のデータ整合処理時の各部におけるデータの流れを示し、図１４は、ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側）により実行されるデータ整合処理、図１５は、ゲートウェイ装置１０（データ提供側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャートを示している。
【００６８】
ゲートウェイ装置１０を無線機通信網３に接続することにより、野外においても使用でき、自由に移動することも可能となる。一方、移動に伴う通信環境の変化など通信上の制約により無線機通信網３におけるデータの送受信に失敗し、情報共有グループ内に属する複数のゲートウェイ装置の間でデータの不整合が発生するおそれがある。
【００６９】
例えば無線機通信網３では、通信環境が悪い場所に移動することにより通信が遮断される場合があり、また遮断された際に再度接続されるまでに長時間要する場合がある。また、データの送信速度は、無線ＬＡＮ通信網２や携帯電話通信網４等に比較して遅いため、データの送受信に失敗した場合の再試行による再現が困難となっている。
【００７０】
こうしたゲートウェイ装置１０から送信されたデータが通信経路地上で消失することによる不整合が発生したとしても、各ゲートウェイ装置１０において回復処理としてデータ整合処理を実行することにより、ノード間のデータを整合させることができる。
【００７１】
データ整合処理では、各ゲートウェイ装置１０がそれぞれの更新情報記憶部２０ａに記憶された更新情報の一覧（例えば、更新時刻一覧）を同一通信網内の近傍ノード（例えば、ホップ数が一定数以下）から構成される情報共有グループにアナウンスする（データ整合要求側）。更新情報の一覧を受信したゲートウェイ装置１０（データ提供側）は、この一覧をもとに不整合を発見した場合に、不整合データを同じ情報共有グループ内の他のゲートウェイ装置１０に送信し、それを各ゲートウェイ装置が受信して自装置内のメモリ２２に記憶されたデータを更新することで整合を図る。
【００７２】
図１３において、左側がデータ整合要求側、右側がデータ提供側のゲートウェイ装置１０をそれぞれ表している。
【００７３】
データ整合要求側のデータ・マネージャ部２０−１は、一定時間が経過する毎（例えば１０分毎（任意に設定可能とする））に（ステップＤ１、Ｙｅｓ）、現在時刻から過去一定時間（例えば６０分（任意に変更可能とする））の更新情報の更新時刻一覧を更新情報記憶部２０ａに記録された更新情報をもとに作成する。
【００７４】
そして、データ・マネージャ部２０−１は、同一通信網内の近傍の情報共有グループ名を示すヘッダを更新時刻一覧のデータに付与して通信クラス部２４−１に出力する。通信クラス部２４−１から下位層の各部は、データに付与されたヘッダに応じて情報共有グループに属する他のゲートウェイ装置１０に対して更新時刻一覧のデータを配信する（ステップＤ２）。
【００７５】
一方、データ提供側のゲートウェイ装置１０により更新時刻一覧のデータが受信されると（ステップＥ１）、データ・マネージャ部２０−２は、その更新時刻一覧と自身の更新情報記憶部２０ａ−２に記憶された更新情報とを比較する（ステップＥ２）。
【００７６】
この比較の結果、データ・マネージャ部２０−２は、更新時刻一覧に該当しない更新情報を自身が記憶していた場合には（ステップＥ３、Ｙｅｓ）、同一の情報共有グループ名のヘッダを、更新情報記憶部２０ａに記憶されていた該当する更新情報に付与して通信クラス部２４−２に出力する。
【００７７】
通信クラス部２４−２から下位層の各部は、更新情報に付与されたヘッダに応じて情報共有グループに属する他のゲートウェイ装置１０に対して更新情報のデータを送信する（ステップＥ４）。
【００７８】
データ整合要求側のゲートウェイ装置１０では他のゲートウェイ装置から更新情報のデータを受信すると（ステップＤ３、Ｙｅｓ）、データ・マネージャ部２０−１は、その更新情報と更新情報記憶部２０ａ−１に記憶された更新情報とを比較し、受信した更新情報を記憶していなければ（ステップＤ４、Ｙｅｓ）、この更新情報と受信した更新情報とをマージしてメモリ２２の該当するデータオブジェクトに記憶する（ステップＤ５）。
【００７９】
以上の処理を同一通信網に含まれる近傍の情報共有グループ内に属するゲートウェイ装置１０の間で相互に実行することにより、相互に不足する更新情報が他のゲートウェイ装置から補完されることにより、他のゲートウェイ装置１０との間で通信が可能となった時点でデータの整合性を確保することが可能となる。
【００８０】
なお、図１３〜図１５を用いた説明では、説明をわかり易くするために、データ整合要求側とデータ提供側のゲートウェイ装置１０を個別に説明しているが、１つのゲートウェイ装置１０が前述したデータ整合要求側とデータ提供側の処理を実行する。
【００８１】
また、前述した説明では、同一通信網内の近傍に配置された情報共有グループ内のゲートウェイ装置１０の間でデータ整合を実行しているが、他の通信網内の他のゲートウェイ装置との間でデータ整合を実行するようにしても良い。
【００８２】
このようにして、本実施形態におけるコンピュータシステムにおけるゲートウェイ装置１０は、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース（無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６）を設け、各部（通信クラス部２４、Ｙ笛、ＣＯＲＢＡ部２６）の制御により複数の異なる通信網を介した通信を制御して他の装置との間でデータの送受信を行うことができる。ゲートウェイ装置１０は、ＩＯ装置１２などからデータを入力してメモリ２２のデータオブジェクトに記憶し、データに対する更新による更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶すると共に、インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信し、また通信網を介して他の装置から更新情報を受信してデータを更新することにより、複数の異なる通信網に接続された他の装置との間でデータを共有することが可能となる。
【００８３】
なお、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００８４】
また、前述した各実施形態において記載した処理をコンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に提供することができる。また、通信媒体により伝送して各種装置に提供することも可能である。ゲートウェイ装置に搭載されるコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、または通信媒体を介してプログラムを受信し、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施形態におけるネットワークシステムの概略を示す図。
【図２】本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の機能構成を示すブロック図。
【図３】ゲートウェイ装置１０のネットワーク情報記憶部２８において記憶されるネットワーク情報の一例を示す図。
【図４】メモリ２２にデータを記憶させるデータオブジェクト（記憶領域）について説明するための図。
【図５】複数の通信網からなるネットワーク内に配置された異なる処理を実行するゲートウェイ装置を示す図。
【図６】ゲートウェイ装置１０の送信処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図７】ゲートウェイ装置１０により実行される送信処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】ゲートウェイ装置１０の受信処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図９】ゲートウェイ装置１０により実行される受信処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図１０】ゲートウェイ装置１０の中継処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１１】ゲートウェイ装置１０の中継処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１２】ゲートウェイ装置１０により実行される中継処理（異なる通信網間の場合）の動作を説明するためのフローチャート。
【図１３】ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側、データ提供側）のデータ整合処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１４】ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャート。
【図１５】ゲートウェイ装置１０（データ提供側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００８６】
１…電話回線網、２…無線ＬＡＮ通信網、３…無線機通信網、４…携帯電話通信網、１０…ゲートウェイ装置、１２…ＩＯ装置、１４…無線機、１５…携帯電話機、１６…衛星通信機、２０…データ・マネージャ部、２０ａ…更新情報記憶部、２２…メモリ、２４…通信クラス部、２６…ＣＯＲＢＡ部、２７…ネーミングサービス部、２８…ネットワーク情報記憶部、３０…ＴＣＰ／ＩＰ部、３２…Ｉ／Ｆカード用共通バス、３３…無線機Ｉ／Ｆカード、３４…携帯電話Ｉ／Ｆカード、３５…衛星通信Ｉ／Ｆカード、３６…無線ＬＡＮカード、Ａ，Ｂ…データオブジェクト。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置において、
複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース手段と、
前記インタフェース手段により接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する通信制御手段と、
データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力されたデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータに対する更新による更新情報を記憶する更新情報記憶手段と、
前記更新情報記憶手段により記憶された更新情報を、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信する更新情報送信手段と、
前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置から更新情報を受信する更新情報受信手段と、
前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに前記記憶手段により記憶されたデータを更新する更新手段と
を具備したことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記通信制御手段は、
前記インタフェース手段を介して他の装置宛のデータを受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段により受信されたデータを、同データの送信先となる他の装置に応じた通信網に対して送信するデータ送信手段と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、前記更新情報の送信先とする他の装置に応じて、前記通信網に対する通信形態を選択し、この選択した通信形態により前記更新情報を送信することを特徴とする請求項１または請求項２記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記更新情報送信手段は、定期的に前記更新情報記憶手段に記憶された更新情報についての一定時間内における更新状況を示すデータを送信し、
前記更新情報受信手段は、前記更新情報送信手段によって送信された更新状況を示すデータに対して、前記他の装置から送信された更新情報を受信し、
前記更新手段は、前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに、前記記憶手段により記憶されたデータを更新することを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
データを共有するグループ毎に、同グループに含まれる装置に関するネットワーク情報を記憶するネットワーク情報記憶手段をさらに具備し、
前記更新情報送信手段は、前記ネットワーク情報記憶手段に記憶されたネットワーク情報に応じて、自装置を含むグループに属する他の装置に対して更新情報を送信し、
前記更新情報受信手段は、前記ネットワーク情報記憶手段に記憶されたネットワーク情報に応じて、自装置を含むグループに属する他の装置から前記記憶手段により記憶されたデータを更新するための更新情報を受信することを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記ネットワーク情報記憶手段には、自装置に関するネットワーク情報を複数のグループに含めて記憶することを特徴とする請求項５記載のゲートウェイ装置。
【請求項１】
複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置において、
複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース手段と、
前記インタフェース手段により接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する通信制御手段と、
データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力されたデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータに対する更新による更新情報を記憶する更新情報記憶手段と、
前記更新情報記憶手段により記憶された更新情報を、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信する更新情報送信手段と、
前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置から更新情報を受信する更新情報受信手段と、
前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに前記記憶手段により記憶されたデータを更新する更新手段と
を具備したことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記通信制御手段は、
前記インタフェース手段を介して他の装置宛のデータを受信するデータ受信手段と、
前記データ受信手段により受信されたデータを、同データの送信先となる他の装置に応じた通信網に対して送信するデータ送信手段と
を具備したことを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、前記更新情報の送信先とする他の装置に応じて、前記通信網に対する通信形態を選択し、この選択した通信形態により前記更新情報を送信することを特徴とする請求項１または請求項２記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記更新情報送信手段は、定期的に前記更新情報記憶手段に記憶された更新情報についての一定時間内における更新状況を示すデータを送信し、
前記更新情報受信手段は、前記更新情報送信手段によって送信された更新状況を示すデータに対して、前記他の装置から送信された更新情報を受信し、
前記更新手段は、前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに、前記記憶手段により記憶されたデータを更新することを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
データを共有するグループ毎に、同グループに含まれる装置に関するネットワーク情報を記憶するネットワーク情報記憶手段をさらに具備し、
前記更新情報送信手段は、前記ネットワーク情報記憶手段に記憶されたネットワーク情報に応じて、自装置を含むグループに属する他の装置に対して更新情報を送信し、
前記更新情報受信手段は、前記ネットワーク情報記憶手段に記憶されたネットワーク情報に応じて、自装置を含むグループに属する他の装置から前記記憶手段により記憶されたデータを更新するための更新情報を受信することを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記ネットワーク情報記憶手段には、自装置に関するネットワーク情報を複数のグループに含めて記憶することを特徴とする請求項５記載のゲートウェイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−８１５３８（Ｐ２００７−８１５３８Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６３８４８（Ｐ２００５−２６３８４８）
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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