説明

通信システム

【課題】通信リンク状態を容易に確認できる通信システムを提供する。
【解決手段】有線ネットワーク内の有線通信経路を動的に構築すると共に、無線ネットワーク内の無線通信経路を動的に構築する。そして、有線ネットワークと無線ネットワークとを接続する通信装置をゲートウェイとして、自己の有線ネットワークに存在するゲートウェイから他の有線ネットワークに存在するゲートウェイまでの無線通信経路と、他の有線ネットワークに存在するゲートウェイを介して接続される有線ネットワーク上の通信端末までの有線通信経路とで現される経路図を表示する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信システムに関し、特に、動的に通信経路を構築する通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線LAN(Local Area Network)には、通信する無線端末の接続形態として、アドホックモードがある(特許文献1参照)。
アドホックモードにおいて、無線上の通信経路を構築するルーティングプロトコルにはリアクティブ型とプロアクティブ型の2つの方式がある。
リアクティブ型は、送信要求が発生した際にルーティングテーブルを作成する方式であり、例えばAODV(Adhoc On-Demand Distance Vector)が知られている。また、プロアクティブ型は、互いのノードが定期的に通信し合い、予め各端末へのルーティングテーブルを作成しておく方式であり、例えばOLSR(Optimized Link State Routing)が知られている。
また、有線ネットワークにおける通信経路を構築するルーティングプロトコルとしては、例えばRIP(Routing Information Protocol)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−35600号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
動的に通信経路を構築する場合、その通信システムの使用者にとっては、自己から他のノードまでの通信リンク状態を容易に確認できることが使い勝手上望ましい。
【0005】
本発明の目的は、通信リンク状態を容易に確認できるようにした通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本願発明に係る通信システムにあっては、複数の有線ネットワークを無線ネットワークで接続した通信装置であって、前記有線ネットワーク内の有線通信経路を動的に構築する有線通信経路構築手段と、前記無線ネットワーク内の無線通信経路を動的に構築する無線通信経路構築手段と、前記有線ネットワークと前記無線ネットワークとを接続する通信装置をゲートウェイとして、自己の有線ネットワークに存在するゲートウェイから他の有線ネットワークに存在するゲートウェイまでの無線通信経路と、前記他の有線ネットワークに存在するゲートウェイを介して接続される有線ネットワーク上の通信端末までの有線通信経路とで現される経路図を表示する通信経路表示手段と、を備えるように構成した。
【発明の効果】
【0007】
本願発明に係る通信システムにあっては、通信リンク状態を容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明に係る通信システムの構成を示す図である。
【図2】図1に示した通信装置のソフトウェア構成を例示する図である。
【図3】経路更新通知メッセージのフォーマットを例示する図である。
【図4】図2に示した統合管理部の統合管理処理を例示するフローチャートである。
【図5】(A)は、本発明に係る通信装置を含む複数のノードから構成されるネットワークを例示する図であり、(B)は、(A)に示した通信装置を構成する図2に示した無線プロトコルのルーティング情報ベースが記憶する経路情報ベースの一覧を例示する図であり、(C)は、(A)に示した通信装置を構成する図2に示した有線プロトコルのルーティング情報ベースが記憶する経路情報ベースの一覧を例示する図である。
【図6】図1に示した制御器の表示部で表示される経路図を例示する図である。
【図7】第2の実施の形態に係る通信システムにおいて、制御器の表示部で表示される経路図を例示する図である。
【図8】第2の実施の形態に係る通信システムにおいて、制御器の表示部で表示される経路図を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[ネットワーク1]
図1は、本発明に係る通信システムの構成を示す図である。
図示の通信システム1は、有線ルータ(RT;Router)120−1〜120−5、通信端末(TMN;Terminal)124−1〜124−6、通信装置(IR;Integrated
Router)2−1〜2−4、制御器3−1〜3−4から構成される。
通信装置2−1〜2−4、有線ルータ120−1〜120−5、および、通信端末124−1〜124−6は、互いに有線リンク130を介して接続される。また、制御器3−1〜3−4は、それぞれ通信装置2−1〜2−4に有線で接続される。
また、通信装置2−1〜2−4は、他の通信装置2−1〜2−4と無線リンク140を介して接続される。
【0010】
また、通信システム1のネットワークには、複数の有線ネットワーク150−1〜150−4が存在し、通信装置2−1〜2−4、無線リンク140を介して接続された異なる有線ネットワークに属する他の通信装置2−1〜2−4との間で、データを送受信する。各有線ネットワークは、異なるドメインを有する。また、各有線ネットワークは、ネットワークごと移動可能であり、各通信装置は、通信経路(無線リンク140)が動的に変化するアドホック通信を行う。
なお、図1においては、説明の明確化・具体化のために、5台の有線ルータ120−1〜120−5、6台の通信端末124−1〜124−6、および、4台の通信装置2−1〜2−4から構成される場合を具体例としているが、これらの装置や端末の台数は、これに限定されるものではない。
【0011】
[ハードウェア構成]
以下、通信装置2のハードウェア構成を説明する。
図1に示すように、通信装置2は、CPU102、無線リンク140と本体100との間で情報を送受信する無線通信部110、有線リンク130と本体100との間で情報を送受信する有線通信部112を備える。
【0012】
[ソフトウェア構成]
図2は、通信装置2(図1)上で実行される通信装置プログラム(ソフトウェア構成)20を例示する図である。
図2に示すように、通信装置プログラム20は、図1に示した一般的な通信装置の構成に、通知メッセージ送受信部222、および、統合管理部3を追加した構成をとる。
また、統合管理部3は、通知メッセージ受信部224、統合ルーティング情報ベース226、制御部228、および、通知メッセージ送信部230から構成される。
通信装置プログラム20は、例えば、図示しないメモリに記憶されて各通信装置2に供給され、必要に応じて、各通信装置2にインストールされたOS(図示せず)上で、各通信装置2のハードウェア資源を、具体的に利用して実行される。
【0013】
通信装置プログラム20は、有線プロトコルを利用したメッセージに基づく情報と、無線プロトコルを利用したメッセージに基づく情報とを取得して統合し、両プロトコル間で情報を共有する。本発明では、有線プロトコルとしてRIPを使用し、無線プロトコルとしてOLSRを使用するものとする。
プロトコル制御部212は、通信装置(図1)における通常のルーティング動作に加えて、ルーティング情報ベース214が記憶する経路情報ベースが更新されると、経路更新通知メッセージを生成して、通知メッセージ送受信部222に対して出力する。
また、プロトコル制御部212は、通知メッセージ送受信部222から入力された経路更新通知メッセージに基づいて、ルーティング情報ベース214に記憶される経路情報ベースを更新する。
【0014】
図3は、経路更新通知メッセージのフォーマットを例示する図である。
図3に示すように、経路更新通知メッセージのフォーマットは、プロトコルの種別(OLSR、RIPなど)を示すProtocol Numberフィールド、メッセージの種別(Helloメッセージ、TCメッセージ、HNAメッセージなど)を示すMsg Typeフィールド、経路更新通知メッセージを送信するノードのアドレスを示すOriginator
Addressフィールド、更新により追加された経路数を示すAdd Routing Numberフィールド、更新により削除された経路数を示すDel Routing Numberフィールドなどを含む。
通知メッセージ送受信部222(図2)は、プロトコル制御部212から入力された経路更新通知メッセージを受信して、通知メッセージ受信部224に対して出力する。
また、通知メッセージ送受信部222は、通知メッセージ送信部230から入力された経路更新通知メッセージを、プロトコル制御部212に対して出力する。
【0015】
通知メッセージ受信部224は、有線プロトコル部および無線プロトコル部の通知メッセージ送受信部222から入力された経路更新通知メッセージを、統合ルーティング情報ベース226に対して出力する。
統合ルーティング情報ベース226は、通知メッセージ受信部224から入力された経路更新通知メッセージを、制御部228に参照可能に記憶する。
制御部228は、統合ルーティング情報ベース226が記憶する経路更新通知メッセージに基づいて、出力先のプロトコルを判断し、通知メッセージ送信部230に対して、出力先のプロトコルを指定して、経路更新通知メッセージを出力する(図4を参照して後述)。
【0016】
通知メッセージ送信部230は、制御部228から出力先のプロトコルとして有線プロトコルが指定された場合、制御部228から入力された経路更新通知メッセージを、有線通知メッセージ送受信部222に対して出力する。
また、通知メッセージ送信部230は、制御部228から出力先のプロトコルとして無線プロトコルが指定された場合、制御部228から入力された経路更新通知メッセージを、無線通知メッセージ送受信部222に対して出力する。
【0017】
[統合管理部3の処理]
図4は、図2に示した統合管理部3を構成する通知メッセージ受信部224、および、制御部228の統合管理処理を例示するフローチャートである。
以下に説明するS300〜S310の処理は、有線プロトコル部および無線プロトコル部(図2)のいずれかのプロトコル部から送信された経路更新通知メッセージを、他方のプロトコル部に対して送信し、他方のプロトコル部のルーティング情報ベース214を更新するために実行される。
【0018】
ステップ300(S300;図4)において、通知メッセージ受信部224は、通知メッセージ送受信部222から、経路更新通知メッセージを受信する。
ステップ302(S302)において、通知メッセージ受信部224は、S300において受信した経路更新通知メッセージを、統合ルーティング情報ベース226に登録する。
ステップ304(S304)において、制御部228は、S302において統合ルーティング情報ベース226に登録された経路更新通知メッセージが、有線プロトコル部から送信されたものか否かを判断する。
【0019】
具体的には、例えば、制御部228は、経路更新通知メッセージのProtocol
Numberフィールド(図3)に格納されているプロトコル種別が、有線プロトコルであるか否かを判断する。
経路更新通知メッセージが、有線プロトコル部から送信されたものである場合、制御部228は、S306の処理に進み、それ以外の場合、S308の処理に進む。
ステップ306(S306)において、制御部228は、通知メッセージ送信部230に対して、出力先として無線プロトコル部を指定し、S302において、統合ルーティング情報ベース226に登録された経路更新通知メッセージを出力して、処理を終了する。
【0020】
ステップ308(S308)において、制御部228は、無線プロトコル部から送信された経路更新通知メッセージが、無線プロトコルのHNAメッセージに基づいて生成されたものであるか否かを判断する。
具体的には、例えば、制御部228は、経路更新通知メッセージのMsg Typeフィールド(図3)に格納されているメッセージの種別が、HNAメッセージであるか否かを判断する。
HNAメッセージである場合、制御部228は、S310の処理に進み、それ以外の場合は、処理を終了する。
ステップ310(S310)において、制御部228は、通知メッセージ送信部230に対して、出力先として有線プロトコル部を指定し、S302において、統合ルーティング情報ベース226に登録された経路更新通知メッセージを出力して、処理を終了する。
【0021】
[通信装置2の動作例]
図5(A)は、本発明に係る2台の通信装置2(図1,図2)を示すIR#1ノードおよびIR#2ノードを含む複数のノードから構成されるネットワークを例示する図である。
図5(B)は、IR#1ノードの無線ルーティング情報ベース214(図2)が記憶する経路情報ベースの一覧を例示する図である。
図5(C)は、IR#1ノードの有線ルーティング情報ベース214が記憶する経路情報ベースの一覧を例示する図である。
以下、図5(A)〜図5(C)を参照して、通信装置2の経路情報ベースの更新動作例を説明する。
【0022】
また、以下、説明の明確化・具体化のために、図5(A)に示したIR#1ノードが、図5(A)に示したネットワークにおける経路情報ベースを更新する場合を具体例として説明する。
また、図5(A)において、各ノード間の有線リンクおよび無線リンクに示されたIPアドレスは、ドメインのアドレスを示し、ノードそれぞれには、図5(A)に示すIPアドレスが設定されているものとする。
また、IRノードには、隣接するノードが属するドメインそれぞれのIPアドレスが設定されているものとする。
例えば、図5(A)に示すように、IR#1ノードには、隣接する有線ノードRT#2が属するドメイン「192.168.0.*」のIPアドレス「192.168.0.1」と、隣接するIR#2ノードが属するドメイン「192.168.1.*」のIPアドレス「192.168.1.1」が設定されているものとする。
【0023】
図5(B)に示すように、無線ルーティング情報ベース214(図2)が記憶するNo.1〜3は、順に、IR#1ノードと隣接するIR#2ノード、2ホップ先のIR#3ノードとの経路情報ベースを示す。
例えば、No.1の経路情報ベースは、自己のノード(IR#1)のIPアドレス「192.168.1.1」、IR#2ノードのIPアドレス「192.168.1.2」、ネットマスク「255.255.255.255」、IR#2ノードまでのホップ数「1」を示す。
また、無線ルーティング情報ベース214(図2)が記憶するNo.4,5は、順に、IR#1ノードと隣接するRT#2ノード、および、2ホップ先のRT#1ノードとの経路情報ベースを示す。
【0024】
例えば、No.4の経路情報ベースは、自己のノード(IR#1)のIPアドレス「192.168.1.1」、中継ノード(IR#1)のIPアドレス「192.168.1.1」、送信先ノードが属するドメイン情報「192.168.0.0」、ネットマスク「255.255.255.0」、ホップ数「1」を示す。
つまり、No.6は、IR#1ノードと隣接するRT#2ノードまでの経路情報ベースを示す。
図5(C)に示すように、有線ルーティング情報ベース214(図2)が記憶するNo.1,2は、図5(B)に示したNo.4,5の有線ノードRT#2およびRT#1の経路情報ベースに対応する。
【0025】
以下の(1)〜(7)において、無線ルーティング情報ベース214(図2)が記憶するNo.6以降の経路情報ベース、および、有線ルーティング情報ベース214が記憶するNo.3以降の経路情報ベースの更新動作例を説明する。
(1)IR#1ノードは、IR#2ノードを介して、IR#3ノードから送信された無線プロトコルのHNAメッセージを受信する。
HNAメッセージは、ノード(通信装置2)がゲートウェイとして機能する場合に用いられるメッセージである。
(2)IR#1ノードは、(1)において受信したHNAメッセージを解析し、生成した経路情報ベースを、No.6の経路情報ベースとして記憶する(図5(B))。
図5(B)に示すように、No.6は、中継ノードがIR#2ノード、送信先ノードのドメインが「192.168.2.0」、ホップ数が「3」の経路情報ベース、つまり、RT#4ノードまでの経路情報ベースを示す。
【0026】
(3)IR#1ノードは、(2)において生成した経路情報ベースに基づいて、経路更新通知メッセージを生成し、自己の無線プロトコル部から、自己の統合管理部3(図2)へ送信する。
(4)IR#1ノードは、自己の統合管理部3で、(3)において送信された経路通知メッセージを受信して(S300;図4)、登録する(S302)。
(5)IR#1ノードは、(4)において受信した経路通知メッセージが、無線プロトコルのHNAメッセージに基づいて生成されたと判断し(S304,S308)、自己の有線プロトコル部へ送信する(S310)。
【0027】
(6)IR#1ノードは、自己の有線プロトコル部で、(5)において送信された経路通知メッセージを受信する。
(7)IR#1ノードは、(6)において受信した経路通知メッセージに基づいて経路情報ベースを生成し、No.3の経路情報ベースとして記憶する(図5(C))。
これにより、IR#1ノードは、図5(C)のNo.3に示すような送信先ノードのドメインが「192.168.2.0」、ホップ数が「3」の経路上に、データ送信可能な有線ノードが存在することを把握できる。
上記(1)〜(7)と同様な処理を繰り返すことにより、IR#1ノードが記憶する無線プロトコル部の経路情報ベースがさらに更新される(図5(B)のNo.7〜9)。
また、これらの更新が、IR#1ノードが記憶する有線プロトコル部の経路情報ベースに反映される(図5(C)のNo.4〜6)。
【0028】
通信装置2は、上記のように構築された経路情報ベースに従い、ルーティングを行う。
すなわち、通信装置2は、ネットワークからIPパケットが入力されると、経路情報ベースを確認し、IPパケットの送信元と宛先から、自己が中継すべきパケットか否かを判断する。
通信装置2は、中継すべきパケットであると判断した場合は、指定されたネットワークインタフェースに出力し、中継すべきパケットでないと判断した場合は、当該パケットを破棄する。
【0029】
以上説明したように、本発明に係る無線装置2は、有線プロトコルおよび無線プロトコルの制御メッセージにより取得した経路情報を、両プロトコルの間で共有する。
有線および無線プロトコルの間で、経路情報を共有することにより、例えば、通信装置2は、他の通信装置2と有線接続されたノードの存在を把握することができ、通信装置2と有線接続されたノードと、他の無線装置2と有線接続されたノードとの間でデータを送受信することができる。
したがって、本発明に係る無線装置2によれば、有線ネットワークおよび無線ネットワークそれぞれにおける接続状況を考慮したルーティングを実現することができる。
【0030】
制御器3は、上記のようにして有線あるいは無線のルーティング情報ベース214に記憶された経路情報を取得する。制御器3は、図示しない表示制御部と、操作部と、表示部とを備える。表示制御部は、取得した経路情報に基づいてツリー状の経路図を作成し、操作部を介して使用者から入力された表示指示に従い、当該経路図を表示部に表示する。
【0031】
図6は、図1における制御器3−1の表示部で表示される経路図を例示する図である。
図6に示すように、経路図には、制御器3−1が有線で接続されているゲートウェイたる通信装置2−1が表示される。そして、通信装置2−1の下層には、通信装置2−1と無線によって1ホップで接続されている他の有線ネットワークのゲートウェイたる通信装置2−2,2−3がツリー状に表示される。
さらに、通信装置2−2の下層には、通信装置2−2がゲートウェイとして機能する有線ネットワーク内の通信端末124−2,124−3がツリー状に表示されると共に、通信装置2−2に無線で接続されている通信装置2−4がゲートウェイとして機能する有線ネットワーク内の通信端末124−5,124−6がツリー状に表示される。
【0032】
また、通信装置2−3の下層には、通信装置2−3がゲートウェイとして機能する有線ネットワーク内の通信端末124−4がツリー状に表示される。
また、宛先となり得る各通信端末124には、通信装置2−1からのホップ数が表示される。
尚、各通信装置2や通信端末124は、それぞれが持つIPアドレスで表示される。
【0033】
このように、本発明にあっては、複数の有線ネットワークを無線ネットワークで接続した通信装置において、有線ネットワーク内の有線通信経路を動的に構築すると共に、無線ネットワーク内の無線通信経路を動的に構築する。そして、有線ネットワークと無線ネットワークとを接続する通信装置をゲートウェイとして、自己の有線ネットワークに存在するゲートウェイから他の有線ネットワークに存在するゲートウェイまでの無線通信経路と、他の有線ネットワークに存在するゲートウェイを介して接続される有線ネットワーク上の通信端末までの有線通信経路とで現される経路図を表示するようにした。
これにより、通信経路が有線ネットワークと無線ネットワークに跨る場合であっても、通信リンク状態を容易に確認することができる。
【0034】
次いで、本発明の第2の実施の形態に係る通信システムについて説明する。第2の実施の形態に係る通信システムにあっては、マルチキャストの経路を表示するように構成した。
【0035】
通信端末124のマルチキャストグループへの参加、離脱を管理するために、IGMP(Internet
Group Management Protocol)を利用する。有線ルータ120は、通信端末124から送信されるIGMP Membership Report(Join)メッセージを受信し、マルチキャストグループへの参加を検知する。また、有線ルータ120は、通信端末124から送信されるIGMP Leave Groupメッセージを受信し、マルチキャストグループからの離脱を検知する。
【0036】
マルチキャストパケットの転送には、マルチキャストグループ参加情報を共有し、マルチキャストグループを特定して、マルチキャストパケットを転送するために、PIM-SM(Protocol Independent Multicast Sparse
Mode)を利用する。このPIM-SMにおいて、有線ルータ120はランデブーポイントとして機能し、有線ルータ120を中心に、送信側、受信側別々の経路を構築する。
【0037】
無線経路を構築するプロトコルとしては、MOLSR(Multicast
Optimized Link State Routing)を使用する。MOLSRは、アドホックルーティングプロトコルであるOLSRをマルチキャスト用に改良したものであり、プロアクティブ型のプロトコルである。本実施例に係る通信システムは、上記した各プロトコルを利用することで、マルチキャスト通信を行う。
【0038】
また、通信装置2も経路情報やマルチキャストグループ参加情報を管理する必要があるため、MSDP(Multicast Source Discovery Protocol)を利用して、有線ルータ120と通信装置2との間で経路情報やマルチキャストグループ参加情報を共有する。
【0039】
制御器3は、通信装置2から、経路情報とマルチキャストグループ参加情報とを取得する。制御器3は、図示しない表示制御部と、操作部と、表示部とを備え、表示制御部は、取得した情報に基づいてツリー状の経路図を作成し、操作部を介して使用者から入力された表示指示(マルチキャスト経路表示指示と、表示するグループの指示)に従い、当該経路図を表示部に表示する。
【0040】
図7は、第2の実施の形態に係る通信システムにおいて、制御器3−1の表示部で表示される経路図を例示する図である。
図7に示すように、経路図には、グループの情報(GROUP1)と、当該グループに参加している通信端末124までの経路が表示される。経路表示の手法は、第1の実施の形態と同様である。
【0041】
また、制御器3は、自己が接続されている通信装置2に接続されている通信端末124のマルチキャストグループへの参加情報に基づき、図8に示すように、自己が接続されている通信装置2に接続されている通信端末124も表示するようにしてもよい。
【0042】
このように、本発明の第2の実施の形態に係る通信システムにおいては、マルチキャスト通信の通信経路を表示するようにした。これにより、データを送信したい相手(マルチキャストグループ内の通信端末)との通信リンク状態を容易に確認することができる。
【符号の説明】
【0043】
1・・・通信システム、2・・・通信装置、3・・・制御器、124・・・通信端末

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の有線ネットワークを無線ネットワークで接続した通信システムであって、
前記有線ネットワーク内の有線通信経路を動的に構築する有線通信経路構築手段と、
前記無線ネットワーク内の無線通信経路を動的に構築する無線通信経路構築手段と、
前記有線ネットワークと前記無線ネットワークとを接続する通信装置をゲートウェイとして、自己の有線ネットワークに存在するゲートウェイから他の有線ネットワークに存在するゲートウェイまでの無線通信経路と、前記他の有線ネットワークに存在するゲートウェイを介して接続される有線ネットワーク上の通信端末までの有線通信経路とで現される経路図を表示する通信経路表示手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−217160(P2012−217160A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−73748(P2012−73748)
【出願日】平成24年3月28日(2012.3.28)
【出願人】(000001122)株式会社日立国際電気 (5,007)
【Fターム(参考)】