通信機器用の接続装置
【課題】無線パケット通信網を用いた通信の効率化及び経済性の向上を図る。
【解決手段】無線パケット通信網４０に接続するための通信モジュール２０と、上位装置１０との間に接続装置１を介在させる。接続装置１の通信制御部１２２は、上位装置１０から受信したＴＣＰパケットの重複を検出すると、当該重複パケットを破棄する。
【解決手段】無線パケット通信網４０に接続するための通信モジュール２０と、上位装置１０との間に接続装置１を介在させる。接続装置１の通信制御部１２２は、上位装置１０から受信したＴＣＰパケットの重複を検出すると、当該重複パケットを破棄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機の販売情報収集などのテレメトリングの分野や移動体への交通情報配信などのテレマティクスの分野などで用いられる通信機器と、該通信機器を用いる上位装置とを接続する接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線パケット通信網を介して情報の収集や配信等を行うテレメトリングやテレマティクスが普及してきている。テレメトリングとは、元来は、通信回線を使って計量器の計量値を読み出す仕組みのことの総称であった。しかし、近年は、一般的に、データの読み取りだけでなく、機器の動作監視や遠隔制御にも用いる用語である。テレメトリングの代表的な例としては、自動販売機の販売管理システム，ガス・水道などの使用量管理システム、無人駐車場における管理システムなどが挙げられる。自動販売機の販売管理システムについては特許文献１を参照されたい。また、テレマティクスとは、自動車などの移動体に通信システムを組み合わせてリアルタイムに情報サービスを提供することを意味する。テレマティクスの代表的な例としては、自動車に設置した端末に交通情報やナビゲーション情報をリアルタイムに提供する車載情報システムなどが挙げられる。
【０００３】
このような分野においては、遠隔地において無線パケット通信網に接続するための通信機器と該通信機器を用いる上位装置とを配置している。前記上位装置はデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。また、前記通信機器はデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当する。
【０００４】
例えば、自動販売機の販売管理システムにおいては、販売制御や庫内の温度制御を行う制御装置が上位装置に相当する。各上位装置は、定期的に又は任意時に、通信機器を介して所定のネットワークに接続し、該ネットワークを介して所定の管理コンピュータに接続する。そして、管理コンピュータに接続した上位装置は、種々の管理対象データを送信する。
【特許文献１】特開２００３−５１０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のシステムでは、上位装置と管理コンピュータとの通信データ量が必要以上に多くなってしまう場合があった。例として、従来の下水道の流量監視システムについて説明する。このシステムでは、上位装置と管理コンピュータとは通信プロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを用いる。上位装置は、管理コンピュータとの間でＴＣＰコネクションを形成し、当該コネクション上で流量データを管理コンピュータに送信する。
【０００６】
このような環境では、上位装置が管理コンピュータに対してＴＣＰパケットを二重に送信することが多々あった。この原因は以下のように考えられる。通信経路の一部となる無線パケット通信網は比較的遅延が大きい。したがって、上位装置が管理コンピュータに対してＴＣＰパケットを送出した場合、該ＴＣＰパケットに対する応答確認パケットが上位装置に到達するまでにはある程度の時間を要する。このため、上位装置は、所定時間内に応答確認パケットを受領できない場合がある（タイムアウトの発生）。そしてこの場合、上位装置は、パケットロスが生じたものと判断するので、先に送出したＴＣＰパケットと同一内容のＴＣＰパケットを再送する。このような二重送信が多発すると、ネットワークの負荷が増大するため通信速度の低下の原因になるおそれがある。また無線パケット通信網の課金体系がパケット数に応じた従量課金の場合には通信費の増大を招くという問題もある。
【０００７】
このような問題を解決するには、上位装置においてタイムアウト発生までの時間を変更すればよいが、上位装置の設定変更や改造の作業は煩雑であるだけでなく、上位装置によってはそもそも設定変更・改造が不可能なものがある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無線パケット通信網を用いた通信の効率化及び経済性の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願では、無線パケット通信網との接続用の通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行う上位装置とを相互に接続する接続装置であって、前記上位装置と無線パケット通信網との間の回線を制御する回線制御手段と、前記上位装置による通信機器を用いた通信を中継する通信制御手段とを備え、該通信制御手段は、上位装置から無線パケット通信網に送出されるＴＣＰパケットが重複していることを検出すると該重複ＴＣＰパケットを破棄することを特徴とするものを提案する。
【００１０】
本発明によれば、上位装置が通信相手先に対して送信したＴＣＰパケットに重複があると、上位装置と通信機器との間に介在する接続装置が、該重複パケットを無線パケット通信網に送出することなく破棄する。したがって、無線パケット通信網に無駄なＴＣＰパケットが流れないので、ネットワークの負荷及び通信費が軽減する。
【００１１】
なお、前記上位装置はデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。また、前記通信機器はデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当する。
【００１２】
本発明の好適な態様の一例として、本願では、上記接続装置において、無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットを記憶する記憶手段を備え、前記通信制御手段は、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されている場合には該受信ＴＣＰパケットを破棄し、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されていない場合には該受信ＴＣＰパケットを無線パケット通信網に送出するとともに記憶手段に記憶することを特徴とするものを提案する。
【００１３】
本発明によれば、ＴＣＰパケットのシーケンス番号に基づき重複パケットを確実に検出・破棄することができる。
【００１４】
さらに、本発明の好適な態様の一例として、本願では、上記接続装置において、前記通信制御手段は、無線パケット通信網から確認応答に係るＴＣＰパケットを受信すると、前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長との和の最小値と該受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号とを対比し、受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号の方が小さい場合には前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットを無線パケット通信網に再送することを特徴とするものを提案する。
【００１５】
通常、通信経路上においてパケットロストの通信障害がなければ、無線パケット通信網から受信した確認応答に係るＴＣＰパケットのＡＣＫ番号は、直近に無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長の和以上になる。そして、無線パケット通信網から受信した確認応答に係るＴＣＰパケットのＡＣＫ番号が、直近に無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長の和より小さい場合には、無線パケット通信網に対してデータを再送する必要がある。本発明では、上位装置ではなく接続装置が該再送処理を行うので上位装置の処理負荷が軽減する。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、上位装置が通信相手先に対して送信したＴＣＰパケットに重複があると、上位装置と通信機器との間に介在する接続装置が、該重複パケットを無線パケット通信網に送出することなく破棄する。したがって、無線パケット通信網に無駄なＴＣＰパケットが流れないので、ネットワークの負荷及び通信費が軽減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施の形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。図１は本発明に係る通信システムを用いたテレメトリングシステムの構成図である。
【００１８】
本システムは、図１に示すように、例えば下水道の流量監視用のコンピュータなどの上位装置１０と、無線パケット通信網４０を介して企業内ＬＡＮ５０とを接続したネットワーク環境を提供する。
【００１９】
ここで、上位装置１０や企業内ＬＡＮ５０内の端末（図１の例では管理用コンピュータ５１）は、固定的にＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービス用に設定されているとする。一方、無線パケット通信網４０では動的にＩＰアドレスを付与するネットワークサービスを提供しているとする。本願発明では、上位装置１０と通信モジュール２０の間に接続装置１を介在させ、この接続装置１によりネットワーク環境の相違を吸収させている。
【００２０】
上位装置１０は、データ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。この上位装置１０は、特定のキャリア及びそのキャリアが提供するネットワーク接続サービスに対応するように設計されている。具体的には、接続端末に対して固定ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスの利用を前提としており、該サービスに対応した通信モジュールを接続するとともに、該サービスに対応した接続プロトコル・認証プロトコル等に対応するよう設計されている。
【００２１】
上述した上位装置１０が前提としているネットワーク接続サービスについて説明する。このネットワーク接続サービスでは、通信モジュールに予めキャリアにより電話番号が割り当てられる。このネットワーク接続サービスの提供下にある無線パケット通信網には、回線制御やパケット中継等を行う中継装置が設けられている。中継装置には、接続先ネットワークである企業内ＬＡＮに対応して電話番号が割り当てられている。通信モジュールを接続した端末は、無線パケット通信網内の中継装置の電話番号宛に発呼すると、企業内ＬＡＮなどの所定のネットワークに接続する。中継装置への接続は、予め電話番号を割り当てた通信モジュールからのみ許可される。
【００２２】
本発明は、このような上位装置１０及び管理用コンピュータ５１をそのまま利用することを前提とし、動的ＩＰを付与するネットワーク接続サービス提供下の無線パケット通信網４０においてもネットワークシステムを構築可能とする。
【００２３】
次に、本実施の形態で利用する、動的ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスについて説明する。このネットワーク接続サービスでは、通信モジュール２０に予めキャリアにより電話番号が割り当てられる。無線パケット通信網４０には、図１に示すように、回線制御やパケット中継等を行う中継装置４１が設けられている。通信モジュール２０を接続した端末は、予め定められている特別な番号を指定して発呼することにより無線パケット通信網４０に接続する。そして、該端末は、中継装置４１との間でＰＡＰ（Password Authentication Protocol）を用いた認証処理を行うことにより、接続先ネットワークである企業内ＬＡＮ５０に接続可能となる。なお、前記ＰＡＰ認証では、接続先を特定する情報をユーザ名に含ませることにより、接続先ネットワークを特定する。このネットワーク接続サービスでは、キャリアから無線パケット通信網４０に対して所定の範囲のＩＰアドレス群が割り当てられており、通信モジュール２０にはそれぞれ該ＩＰアドレス群に含まれるＩＰアドレスがＩＰＣＰ（Internet Protocol Control Protocol）により動的に割り当てられる。
【００２４】
ここで、接続端末に付与するＩＰアドレスは予め定められたものである。図１に示すように、無線パケット通信網４０にはアドレス管理サーバ４３が設置されている。このアドレス管理サーバ４３は、接続端末の電話番号と、当該電話番号を有する端末に対して配布するＩＰアドレスのリストを管理する。具体的には、アドレス管理サーバ４３は、電話番号とＩＰアドレスとの対応を記述したアドレス対応テーブルを備えている。また、このアドレス管理サーバ４３は、アドレス対応テーブルを更新できるようユーザに対してインタフェイスを提供している。
【００２５】
本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、端末が接続してきた際に該接続端末の電話番号を取得する。そして、当該電話番号に対応するＩＰアドレスをアドレス対応テーブルから取得し、取得したＩＰアドレスを接続端末に配布する。このアドレス配布にはＩＰＣＰが用いられる。すなわち、本実施の形態では、ＩＰＣＰという動的ＩＰ付与技術を用いているものの、配布ＩＰアドレスは所定のものである。
【００２６】
また、本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、端末に対応したＩＰアドレス宛のＩＰパケットを企業内ＬＡＮ５０から受信し、且つ、当該端末が無線パケット通信網４０に接続してない状態の時には、メッセージングサーバ４２が当該ＩＰパケットに対応する電話番号をアドレス管理サーバ４３から取得し、当該電話番号に対してメッセージを送信する。このメッセージングサービスは、ＴＣＰ／ＩＰを用いたネットワーク接続サービスではなく、無線通信網を利用した独自プロトコルにより実装されたものである。これにより端末は、企業内ＬＡＮ５０からの接続要求があったことを認識できる。
【００２７】
次に、接続装置１について詳述する。この接続装置１は、データ端末装置に相当する上位装置１０と、データ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当とする通信機器２０とを接続する装置である。本実施の形態に係る接続装置１では、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０に対応する。通信モジュール２０は、それぞれ対応するキャリアが構築する無線パケット通信網４０に接続する通信機器であり、各キャリアが独自に定めた通信規格・通信プロトコル・サービスに対応している。上位装置１０は、前述したように、特定のキャリア及びそのキャリアが提供するサービスに対応するように設計されている。具体的には、当該サービスに対応した通信モジュールを接続するとともに、該サービスに対応した接続プロトコル・認証プロトコル等に対応するよう設計されている。
【００２８】
本実施の形態に係る上位装置１０は、ＰＤＣ規格の通信モジュール及びＰＨＳ規格の通信モジュールと直接接続可能であるとする。そして、該通信モジュールを用いることにより、各無線パケット通信網を介して企業内ＬＡＮ５０に接続可能となっているとする。本実施の形態に係る接続装置１は、当該上位装置１０を改造・変更することなく、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０を用いて、無線パケット通信網４０を介して企業内ＬＡＮ５０に接続可能とする。以下、接続装置１についてさらに詳しく説明する。
【００２９】
図２を参照して本実施の形態に係る接続装置１の構成図について説明する。図２は接続装置１の機能ブロック図である。なお、ここでは本発明の要旨に係るもののみを記載し、他の構成については省略した。
【００３０】
図２に示すように、接続装置１は、回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部１２１と、回線制御部１２１により確立された回線上でのデータ通信を制御する通信制御部１２２と、上位装置１０とのインタフェイス１２３と、通信モジュール２０とのインタフェイス１２４と、各種設定データを記憶した設定データ記憶部１５１と、パケットを一時的に記憶するパケット一時記憶部１５２とを備えている。回線制御部１２１は、ＡＴコマンドによる回線接続制御、ＬＣＰ（Link Control Protocol）及びＩＰＣＰによるＩＰ層の接続制御を行う。通信制御部１２２は、回線制御部１２１により確立された回線上でのデータ通信において、ＩＰ層のヘッダに含まれるＩＰアドレスの変換処理や、ＴＣＰパケットの代理応答処理などを行う。
【００３１】
前記回線制御部１２１及び通信制御部１２２は、上位装置１０と通信モジュール２０との間のデータに対して、所定のルールに従って、変換・透過・廃棄等の処理を行う。これらのデータ処理に必要なデータは、前記設定データ記憶部１５１に記憶されている。
【００３２】
設定データ記憶部１５１に記憶されているデータについて図３を参照して説明する。図３に示すように、設定データ記憶部１５１には、無線パケット通信網４０に接続するための発呼コマンド（電話番号を含む）、上位装置１０の固定ＩＰアドレス、無線パケット通信網４０に接続する際に必要な認証データ、接続先のルータ６０のＩＰアドレスが記憶されている。設定データ記憶部１５１は、例えばＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなる。
【００３３】
パケット一時記憶部１５２は、前記通信制御部１２２において後述するパケットの再送処理等のためにパケットを一時的に記憶する。パケット一時記憶部１５２は、例えばＳＲＡＭなどの記憶媒体からなる。図３に、パケット一時記憶部１５２に記憶されるデータの一例を示す。図３に示すように、パケット一時記憶部１５２には、ヘッダ部を含むＴＣＰパケットと、該ＴＣＰパケットのヘッダ部に記述されているシーケンス番号とデータ長との和とが関連づけられている。なお、シーケンス番号とデータ長との和は、ＴＣＰパケットに含まれるものであるので、この観点からは冗長である。しかし本実施の形態では、このような冗長化により、後述するＴＣＰパケットのデータ処理における処理負荷の軽減を図っている。具体的には、後述するＴＣＰパケットのデータ処理において、ＴＣＰパケットからのシーケンス番号とデータ長の抽出及びその加算処理を省略可能としている。パケット一時記憶部１５２に記憶されているデータは、通信が終了した時点で、より詳しくはＴＣＰセッションが終了した時点で破棄される。
【００３４】
次に、本システムにおける通信手順について図面を参照して説明する。まず、図５及び図６を参照して、上位装置１０から管理用コンピュータ５１に対して通信を開始する場合について説明する。図５は上位装置から管理用コンピュータに通信開始する場合のシーケンスチャート、図６は上位装置から送信されたＩＰパケットのヘッダに記載されたＩＰアドレスの変換過程を説明する図である。
【００３５】
図５に示すように、上位装置１０は、接続装置１に対して「ＡＴＤＴ０８０ＣＣＤＤ」コマンドを発呼すると（ステップＳ１０１）、接続装置１の回線制御部１２１は該コマンドを「ＡＴＤ９９９９」に変換して通信モジュール２０に転送する（ステップＳ１０２）。なお、この発呼の契機としては、図６に示すような宛先アドレス：１９２．１６８．９．１０のＩＰパケットが生じた時などが挙げられる。前記ＡＴコマンドにより通信モジュール２０は無線パケット通信網４０内の中継装置４１に発呼する（ステップＳ１０３）。接続装置１の回線制御部１２１は、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を通信モジュール２０を介して受信すると（ステップＳ１０４）、ＰＰＰにより接続装置１を企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。
【００３６】
まず、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＬＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０５）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＰＡＰ認証処理を行う（ステップＳ１０６）。このＰＡＰ認証処理は、上位装置１０では想定されていないものであるが、本実施の形態に係る無線パケット通信網４０を利用する際には必要である。そこで、本実施の形態では、接続装置１が上位装置１０に代理して認証処理を行っている。この認証処理が終了すると、接続装置１の回線制御部１２１は、接続装置１と無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０７）。これによりＩＰＣＰネゴシエーションが完了し、接続装置１の回線制御部１２１には無線パケット通信網４０から動的ＩＰアドレス：１７２．１６．０．Ｘが付与される。ここで付与されるＩＰアドレスは、接続端末である通信モジュール２０に対して予め定めたものである。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ（図示省略）などの記憶手段に記憶しておく。
【００３７】
ＰＰＰネゴシエーションが完了すると、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を上位装置１０に送信する（ステップＳ１０８）。上位装置１０は、当該応答を受けてＬＣＰネゴシエーション及びＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。ここで、注目すべき点は、接続装置１の回線制御部１２１が上位装置１０に対して応答を行うことである。
【００３８】
以上の処理により上位装置１０と企業内ＬＡＮ５０との接続が完了するので、上位装置１０は管理用コンピュータ５１へのデータ通信を開始する（ステップＳ１１１）。ここで、接続装置１の通信制御部１２２では、ＩＰパケットのヘッダのアドレス変換を行う（ステップＳ１１２）。具体的には、図６に示すように、固定端末ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と動的端末ＩＰアドレス（１７２．１６．０．Ｘ）とを相互に変換する。以上の処理により、上位装置１０から開始する管理用コンピュータ５１との通信が可能となる。
【００３９】
次に、企業内ＬＡＮ５０の管理用コンピュータ５１から上位装置１０に対して通信を開始する場合について図７乃至９を参照して説明する。図７及び図８は管理用コンピュータから開始する通信のシーケンス図、図９はアドレス変換の過程を説明する図である。
【００４０】
ここでは、上位装置１０に接続されている通信モジュール２０に対して、アドレス管理サーバ４３においてＩＰアドレス「１７２．１６．０．１」が割り当てられているものとする。
【００４１】
管理用コンピュータ５１が、通信相手先の上位装置１０と通信するために該上位装置１０に接続されている通信モジュール２０のＩＰアドレス「１７２．１６．０．１」を宛先とした接続要求を発すると（ステップＳ１５１）、ルータ６０は通常のルーティングルールに従って当該パケットを無線パケット通信網４０に中継する（ステップＳ１５２）。
【００４２】
無線パケット通信網４０は、ルータ６０から受信したパケットの宛先ＩＰアドレスを参照し、当該ＩＰアドレスに対応する電話番号をアドレス管理サーバ４３から取得する。そして、該電話番号宛に、企業内ＬＡＮ５０から接続要求があった旨をメッセージングサービスを利用して通知する（ステップＳ１５３）。なお、無線パケット通信網４０は、ルータ６０から受信した接続要求に係るパケットは破棄する。
【００４３】
メッセージを受信した接続装置１の回線制御部１２１は、設定データ記憶部１５１に記憶されている設定データに基づき企業内ＬＡＮ５０への接続処理を開始する。具体的には、「ＡＴＤ９９９９」コマンドを通信モジュール２０に送出する（ステップＳ１５４）。該ＡＴコマンドにより通信モジュール２０は無線パケット通信網４０内の中継装置４１に発呼する（ステップＳ１５５）。接続装置１の回線制御部１２１は、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を通信モジュール２０を介して受信すると（ステップＳ１５６）、ＰＰＰにより接続装置１を企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。
【００４４】
まず、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＬＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１５７）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＰＡＰ認証処理を行う（ステップＳ１５８）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、接続装置１と無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１５９）。これによりＩＰＣＰネゴシエーションが完了し、接続装置１の回線制御部１２１には無線パケット通信網４０から動的ＩＰアドレス：１７２．１６．０．Ｘが付与される。ここで付与されるＩＰアドレスは、上述したように、接続端末である通信モジュール２０に対して予め定めたものである。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ（図示省略）などの記憶手段に記憶しておく。
【００４５】
ＰＰＰネゴシエーションが完了すると、管理用コンピュータ５１から接続要求パケットが接続装置１に到達する（ステップＳ１６０）。上述したように、無線パケット通信網４０は、前記ステップＳ１５１で管理用コンピュータ５１が送出したパケットを破棄している。このため、管理用コンピュータ５１は、当該接続要求パケットの応答を受信できず、タイムアウトにより接続要求パケットを再送する。また、上記ステップＳ１５３〜Ｓ１５９の処理にはある程度の時間が必要となるため、再送したパケットの幾つかは更にタイムアウトする。したがって、接続装置１に到達する接続要求パケットは数回再送されたパケットのうちの最新のものである。
【００４６】
接続装置１の回線制御部１２１は、管理用コンピュータ５１から接続要求パケットを受信すると、上位装置１０に対して着信があったことを通知する（ステップＳ１６１）。上位装置１０は、着信通知を受信すると、当該着信通知に対する応答を接続装置１に通知するとともに（ステップＳ１６２）、ＬＣＰネゴシエーション及びＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１６３，Ｓ１６４）。ここで、注目すべき点は、接続装置１の回線制御部１２１が上位装置１０に対して応答を行うことである。
【００４７】
このＰＰＰネゴシエーションが完了すると、接続装置１の回線制御部１２１は、前記ステップＳ１６０で管理用コンピュータ５１から受信した接続要求パケットを上位装置１０に転送する（ステップＳ１６５）。接続要求パケットを受信した上位装置１０は、当該応答を接続装置１に応答する（ステップＳ１６６）。接続装置１は、当該応答パケットをルータ６０に中継する（ステップＳ１６７）。ルータ６０は、通常のルーティングルールに従って当該応答パケットを管理用コンピュータ５１に中継する（ステップＳ１６８）。
【００４８】
以上の処理により、上位装置１０は管理用コンピュータ５１への接続が完了したものと判断し、管理用コンピュータ５１へのデータ通信を開始する（ステップＳ１６９）。ここで、接続装置１の通信制御部１２２は、ＩＰパケットのヘッダのアドレス変換を行う（ステップＳ１７０）。具体的には、図９に示すように、固定端末ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と動的端末ＩＰアドレス（１７２．１６．０．１）とを相互に変換する。
【００４９】
次に、上記ステップＳ１１１及びステップＳ１６９における上位装置１０と管理用コンピュータ５１との間の通信における接続装置１でのＴＣＰパケットの処理について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００５０】
まず、上位装置１０から無線パケット通信網４０へ送出されるＴＣＰパケットの制御について図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
接続装置１の通信制御部１２２は、上位装置１０からＴＣＰパケットを受信すると、該ＴＣＰパケットのヘッダ部からシーケンス番号及びデータ長を取得する（ステップＳ２０１）。次に、通信制御部１２２は、前記受信パケットのシーケンス番号と同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットがパケット一時記憶部１５２に記憶されているかを判定する（ステップＳ２０２）。すなわち、受信ＴＣＰパケットが重複パケットであるか否かを判定する。重複パケットの場合、通信制御部１２２は、当該受信パケットを破棄する（ステップＳ２０３）。なお、ここでパケットの破棄とは、具体的には当該パケットに対して何ら処理を行わないことを意味する。一方、受信パケットが重複パケットではない場合、通信制御部１２２は、当該受信パケットを一時記憶部１５２に記憶する（ステップＳ２０４）。該記憶処理の際には、受信ＴＣＰパケットのヘッダ部に記述されているシーケンス番号とデータ長の和を算出し、当該算出値を受信ＴＣＰパケットに関連づけて記憶する。次に、通信制御部１２２は、当該受信パケットを無線パケット通信網４０に送出する（ステップＳ２０５）。
【００５２】
次に、無線パケット通信網４０から受信したＴＣＰパケットの制御について図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
接続装置１の通信制御部１２２は、無線パケット通信網４０から受信したＴＣＰパケットが、上位装置１０からのＴＣＰパケットに対する管理用コンピュータ５１からの確認応答パケットかどうかを判定する（ステップＳ２１１）。確認応答パケットではない場合には、通信制御部１２２は、当該パケットを上位装置１０に送出する（ステップＳ２１２）。
【００５４】
一方、無線パケット通信網４０から受信したＴＣＰパケットが確認応答パケットの場合、通信制御部１２２は、当該応答パケットのＡＣＫ番号が、ＴＣＰ／ＩＰに規定に従った期待された番号であるかを確認する。具体的には、通信制御部１２２は、受信したＴＣＰパケットのＡＣＫ番号と、パケット一時記憶部１５２に記憶されているＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長の和の最小値とを対比する（ステップＳ２１３）。受信パケットのＡＣＫ番号が前記最小値より小さい場合、通信制御部１２２は、無線パケット通信網４０においてパケットロスが生じたものと判断してパケット一時記憶部１５２に記憶してあるＴＣＰパケットを再送する（ステップＳ２１４）。再送対象のＴＣＰパケットは、パケット一時記憶部１５２に記憶されているＴＣＰデータのうち、シーケンス番号とデータ長の和が最小のものである。一方、受信パケットのＡＣＫ番号が前記最小値以上の場合、通信制御部１２２は、当該受信パケットを上位装置１０に送出する（ステップＳ２１２）。
【００５５】
このように、本実施の形態に係る接続装置１によれば、上位装置１０に改造・変更等を加えることなく、本来上位装置１０が前提としていなかった無線パケット通信網４０を用いた通信が可能となる。また、本実施の形態に係る接続装置１によれば、上位装置１０がＴＣＰパケットを重複して送信した場合には、当該重複パケットは無線パケット通信網４０には流出しない。したがって、ネットワーク負荷を軽減できるとともに、通信費を削減できる。さらに、本実施の形態に係る接続装置１によれば、ＴＣＰパケットの再送処理を上位装置１０ではなく接続装置１が行うので、上位装置１０の処理負荷を軽減できる。
【００５６】
以上、本発明の一実施の形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では下水道の流量監視を行うテレメトリングシステムについて説明したが、他のテレメトリングシステムや、テレマティクスシステムにおいても本発明を実施できる。
【００５７】
また、上記各実施の形態では、通信モジュールとしてＣＤＭＡ規格のものを例示したが、他の規格のものであっても本発明を実施できる。同様に、上位装置側のインタフェイス規格についても、上述したもの以外のものを適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】通信システムの構成図
【図２】接続装置の構成図
【図３】接続装置における設定情報の一例を説明する図
【図４】パケット一時記憶部のデータ構造の一例
【図５】上位装置から通信開始する場合のシーケンスを説明する図
【図６】アドレス変換処理を説明する図
【図７】管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図
【図８】管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図
【図９】アドレス変換処理を説明する図
【図１０】ＴＣＰパケットの制御について説明するフローチャート
【図１１】ＴＣＰパケットの制御について説明するフローチャート
【符号の説明】
【００５９】
１…接続装置、１２１…回線制御部、１２２…通信制御部、１５２…パケット一時記憶部、１０…上位装置、２０…通信モジュール、４０…無線パケット通信網、４２…メッセージングサーバ、４３…アドレス管理サーバ、５０…企業内ＬＡＮ、５１…管理用コンピュータ、６０…ネットワークルータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機の販売情報収集などのテレメトリングの分野や移動体への交通情報配信などのテレマティクスの分野などで用いられる通信機器と、該通信機器を用いる上位装置とを接続する接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線パケット通信網を介して情報の収集や配信等を行うテレメトリングやテレマティクスが普及してきている。テレメトリングとは、元来は、通信回線を使って計量器の計量値を読み出す仕組みのことの総称であった。しかし、近年は、一般的に、データの読み取りだけでなく、機器の動作監視や遠隔制御にも用いる用語である。テレメトリングの代表的な例としては、自動販売機の販売管理システム，ガス・水道などの使用量管理システム、無人駐車場における管理システムなどが挙げられる。自動販売機の販売管理システムについては特許文献１を参照されたい。また、テレマティクスとは、自動車などの移動体に通信システムを組み合わせてリアルタイムに情報サービスを提供することを意味する。テレマティクスの代表的な例としては、自動車に設置した端末に交通情報やナビゲーション情報をリアルタイムに提供する車載情報システムなどが挙げられる。
【０００３】
このような分野においては、遠隔地において無線パケット通信網に接続するための通信機器と該通信機器を用いる上位装置とを配置している。前記上位装置はデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。また、前記通信機器はデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当する。
【０００４】
例えば、自動販売機の販売管理システムにおいては、販売制御や庫内の温度制御を行う制御装置が上位装置に相当する。各上位装置は、定期的に又は任意時に、通信機器を介して所定のネットワークに接続し、該ネットワークを介して所定の管理コンピュータに接続する。そして、管理コンピュータに接続した上位装置は、種々の管理対象データを送信する。
【特許文献１】特開２００３−５１０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のシステムでは、上位装置と管理コンピュータとの通信データ量が必要以上に多くなってしまう場合があった。例として、従来の下水道の流量監視システムについて説明する。このシステムでは、上位装置と管理コンピュータとは通信プロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰを用いる。上位装置は、管理コンピュータとの間でＴＣＰコネクションを形成し、当該コネクション上で流量データを管理コンピュータに送信する。
【０００６】
このような環境では、上位装置が管理コンピュータに対してＴＣＰパケットを二重に送信することが多々あった。この原因は以下のように考えられる。通信経路の一部となる無線パケット通信網は比較的遅延が大きい。したがって、上位装置が管理コンピュータに対してＴＣＰパケットを送出した場合、該ＴＣＰパケットに対する応答確認パケットが上位装置に到達するまでにはある程度の時間を要する。このため、上位装置は、所定時間内に応答確認パケットを受領できない場合がある（タイムアウトの発生）。そしてこの場合、上位装置は、パケットロスが生じたものと判断するので、先に送出したＴＣＰパケットと同一内容のＴＣＰパケットを再送する。このような二重送信が多発すると、ネットワークの負荷が増大するため通信速度の低下の原因になるおそれがある。また無線パケット通信網の課金体系がパケット数に応じた従量課金の場合には通信費の増大を招くという問題もある。
【０００７】
このような問題を解決するには、上位装置においてタイムアウト発生までの時間を変更すればよいが、上位装置の設定変更や改造の作業は煩雑であるだけでなく、上位装置によってはそもそも設定変更・改造が不可能なものがある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、無線パケット通信網を用いた通信の効率化及び経済性の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願では、無線パケット通信網との接続用の通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行う上位装置とを相互に接続する接続装置であって、前記上位装置と無線パケット通信網との間の回線を制御する回線制御手段と、前記上位装置による通信機器を用いた通信を中継する通信制御手段とを備え、該通信制御手段は、上位装置から無線パケット通信網に送出されるＴＣＰパケットが重複していることを検出すると該重複ＴＣＰパケットを破棄することを特徴とするものを提案する。
【００１０】
本発明によれば、上位装置が通信相手先に対して送信したＴＣＰパケットに重複があると、上位装置と通信機器との間に介在する接続装置が、該重複パケットを無線パケット通信網に送出することなく破棄する。したがって、無線パケット通信網に無駄なＴＣＰパケットが流れないので、ネットワークの負荷及び通信費が軽減する。
【００１１】
なお、前記上位装置はデータ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。また、前記通信機器はデータ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当する。
【００１２】
本発明の好適な態様の一例として、本願では、上記接続装置において、無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットを記憶する記憶手段を備え、前記通信制御手段は、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されている場合には該受信ＴＣＰパケットを破棄し、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されていない場合には該受信ＴＣＰパケットを無線パケット通信網に送出するとともに記憶手段に記憶することを特徴とするものを提案する。
【００１３】
本発明によれば、ＴＣＰパケットのシーケンス番号に基づき重複パケットを確実に検出・破棄することができる。
【００１４】
さらに、本発明の好適な態様の一例として、本願では、上記接続装置において、前記通信制御手段は、無線パケット通信網から確認応答に係るＴＣＰパケットを受信すると、前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長との和の最小値と該受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号とを対比し、受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号の方が小さい場合には前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットを無線パケット通信網に再送することを特徴とするものを提案する。
【００１５】
通常、通信経路上においてパケットロストの通信障害がなければ、無線パケット通信網から受信した確認応答に係るＴＣＰパケットのＡＣＫ番号は、直近に無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長の和以上になる。そして、無線パケット通信網から受信した確認応答に係るＴＣＰパケットのＡＣＫ番号が、直近に無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長の和より小さい場合には、無線パケット通信網に対してデータを再送する必要がある。本発明では、上位装置ではなく接続装置が該再送処理を行うので上位装置の処理負荷が軽減する。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、上位装置が通信相手先に対して送信したＴＣＰパケットに重複があると、上位装置と通信機器との間に介在する接続装置が、該重複パケットを無線パケット通信網に送出することなく破棄する。したがって、無線パケット通信網に無駄なＴＣＰパケットが流れないので、ネットワークの負荷及び通信費が軽減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施の形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。図１は本発明に係る通信システムを用いたテレメトリングシステムの構成図である。
【００１８】
本システムは、図１に示すように、例えば下水道の流量監視用のコンピュータなどの上位装置１０と、無線パケット通信網４０を介して企業内ＬＡＮ５０とを接続したネットワーク環境を提供する。
【００１９】
ここで、上位装置１０や企業内ＬＡＮ５０内の端末（図１の例では管理用コンピュータ５１）は、固定的にＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービス用に設定されているとする。一方、無線パケット通信網４０では動的にＩＰアドレスを付与するネットワークサービスを提供しているとする。本願発明では、上位装置１０と通信モジュール２０の間に接続装置１を介在させ、この接続装置１によりネットワーク環境の相違を吸収させている。
【００２０】
上位装置１０は、データ端末装置（ＤＴＥ：Data Terminal Equipment）に相当する。この上位装置１０は、特定のキャリア及びそのキャリアが提供するネットワーク接続サービスに対応するように設計されている。具体的には、接続端末に対して固定ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスの利用を前提としており、該サービスに対応した通信モジュールを接続するとともに、該サービスに対応した接続プロトコル・認証プロトコル等に対応するよう設計されている。
【００２１】
上述した上位装置１０が前提としているネットワーク接続サービスについて説明する。このネットワーク接続サービスでは、通信モジュールに予めキャリアにより電話番号が割り当てられる。このネットワーク接続サービスの提供下にある無線パケット通信網には、回線制御やパケット中継等を行う中継装置が設けられている。中継装置には、接続先ネットワークである企業内ＬＡＮに対応して電話番号が割り当てられている。通信モジュールを接続した端末は、無線パケット通信網内の中継装置の電話番号宛に発呼すると、企業内ＬＡＮなどの所定のネットワークに接続する。中継装置への接続は、予め電話番号を割り当てた通信モジュールからのみ許可される。
【００２２】
本発明は、このような上位装置１０及び管理用コンピュータ５１をそのまま利用することを前提とし、動的ＩＰを付与するネットワーク接続サービス提供下の無線パケット通信網４０においてもネットワークシステムを構築可能とする。
【００２３】
次に、本実施の形態で利用する、動的ＩＰアドレスを付与するネットワーク接続サービスについて説明する。このネットワーク接続サービスでは、通信モジュール２０に予めキャリアにより電話番号が割り当てられる。無線パケット通信網４０には、図１に示すように、回線制御やパケット中継等を行う中継装置４１が設けられている。通信モジュール２０を接続した端末は、予め定められている特別な番号を指定して発呼することにより無線パケット通信網４０に接続する。そして、該端末は、中継装置４１との間でＰＡＰ（Password Authentication Protocol）を用いた認証処理を行うことにより、接続先ネットワークである企業内ＬＡＮ５０に接続可能となる。なお、前記ＰＡＰ認証では、接続先を特定する情報をユーザ名に含ませることにより、接続先ネットワークを特定する。このネットワーク接続サービスでは、キャリアから無線パケット通信網４０に対して所定の範囲のＩＰアドレス群が割り当てられており、通信モジュール２０にはそれぞれ該ＩＰアドレス群に含まれるＩＰアドレスがＩＰＣＰ（Internet Protocol Control Protocol）により動的に割り当てられる。
【００２４】
ここで、接続端末に付与するＩＰアドレスは予め定められたものである。図１に示すように、無線パケット通信網４０にはアドレス管理サーバ４３が設置されている。このアドレス管理サーバ４３は、接続端末の電話番号と、当該電話番号を有する端末に対して配布するＩＰアドレスのリストを管理する。具体的には、アドレス管理サーバ４３は、電話番号とＩＰアドレスとの対応を記述したアドレス対応テーブルを備えている。また、このアドレス管理サーバ４３は、アドレス対応テーブルを更新できるようユーザに対してインタフェイスを提供している。
【００２５】
本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、端末が接続してきた際に該接続端末の電話番号を取得する。そして、当該電話番号に対応するＩＰアドレスをアドレス対応テーブルから取得し、取得したＩＰアドレスを接続端末に配布する。このアドレス配布にはＩＰＣＰが用いられる。すなわち、本実施の形態では、ＩＰＣＰという動的ＩＰ付与技術を用いているものの、配布ＩＰアドレスは所定のものである。
【００２６】
また、本接続サービスでは、無線パケット通信網４０は、端末に対応したＩＰアドレス宛のＩＰパケットを企業内ＬＡＮ５０から受信し、且つ、当該端末が無線パケット通信網４０に接続してない状態の時には、メッセージングサーバ４２が当該ＩＰパケットに対応する電話番号をアドレス管理サーバ４３から取得し、当該電話番号に対してメッセージを送信する。このメッセージングサービスは、ＴＣＰ／ＩＰを用いたネットワーク接続サービスではなく、無線通信網を利用した独自プロトコルにより実装されたものである。これにより端末は、企業内ＬＡＮ５０からの接続要求があったことを認識できる。
【００２７】
次に、接続装置１について詳述する。この接続装置１は、データ端末装置に相当する上位装置１０と、データ通信装置（ＤＣＥ：Data Circuit-terminating Equipment）に相当とする通信機器２０とを接続する装置である。本実施の形態に係る接続装置１では、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０に対応する。通信モジュール２０は、それぞれ対応するキャリアが構築する無線パケット通信網４０に接続する通信機器であり、各キャリアが独自に定めた通信規格・通信プロトコル・サービスに対応している。上位装置１０は、前述したように、特定のキャリア及びそのキャリアが提供するサービスに対応するように設計されている。具体的には、当該サービスに対応した通信モジュールを接続するとともに、該サービスに対応した接続プロトコル・認証プロトコル等に対応するよう設計されている。
【００２８】
本実施の形態に係る上位装置１０は、ＰＤＣ規格の通信モジュール及びＰＨＳ規格の通信モジュールと直接接続可能であるとする。そして、該通信モジュールを用いることにより、各無線パケット通信網を介して企業内ＬＡＮ５０に接続可能となっているとする。本実施の形態に係る接続装置１は、当該上位装置１０を改造・変更することなく、ＣＤＭＡ規格の通信モジュール２０を用いて、無線パケット通信網４０を介して企業内ＬＡＮ５０に接続可能とする。以下、接続装置１についてさらに詳しく説明する。
【００２９】
図２を参照して本実施の形態に係る接続装置１の構成図について説明する。図２は接続装置１の機能ブロック図である。なお、ここでは本発明の要旨に係るもののみを記載し、他の構成については省略した。
【００３０】
図２に示すように、接続装置１は、回線接続の確立などの回線制御を行う回線制御部１２１と、回線制御部１２１により確立された回線上でのデータ通信を制御する通信制御部１２２と、上位装置１０とのインタフェイス１２３と、通信モジュール２０とのインタフェイス１２４と、各種設定データを記憶した設定データ記憶部１５１と、パケットを一時的に記憶するパケット一時記憶部１５２とを備えている。回線制御部１２１は、ＡＴコマンドによる回線接続制御、ＬＣＰ（Link Control Protocol）及びＩＰＣＰによるＩＰ層の接続制御を行う。通信制御部１２２は、回線制御部１２１により確立された回線上でのデータ通信において、ＩＰ層のヘッダに含まれるＩＰアドレスの変換処理や、ＴＣＰパケットの代理応答処理などを行う。
【００３１】
前記回線制御部１２１及び通信制御部１２２は、上位装置１０と通信モジュール２０との間のデータに対して、所定のルールに従って、変換・透過・廃棄等の処理を行う。これらのデータ処理に必要なデータは、前記設定データ記憶部１５１に記憶されている。
【００３２】
設定データ記憶部１５１に記憶されているデータについて図３を参照して説明する。図３に示すように、設定データ記憶部１５１には、無線パケット通信網４０に接続するための発呼コマンド（電話番号を含む）、上位装置１０の固定ＩＰアドレス、無線パケット通信網４０に接続する際に必要な認証データ、接続先のルータ６０のＩＰアドレスが記憶されている。設定データ記憶部１５１は、例えばＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなる。
【００３３】
パケット一時記憶部１５２は、前記通信制御部１２２において後述するパケットの再送処理等のためにパケットを一時的に記憶する。パケット一時記憶部１５２は、例えばＳＲＡＭなどの記憶媒体からなる。図３に、パケット一時記憶部１５２に記憶されるデータの一例を示す。図３に示すように、パケット一時記憶部１５２には、ヘッダ部を含むＴＣＰパケットと、該ＴＣＰパケットのヘッダ部に記述されているシーケンス番号とデータ長との和とが関連づけられている。なお、シーケンス番号とデータ長との和は、ＴＣＰパケットに含まれるものであるので、この観点からは冗長である。しかし本実施の形態では、このような冗長化により、後述するＴＣＰパケットのデータ処理における処理負荷の軽減を図っている。具体的には、後述するＴＣＰパケットのデータ処理において、ＴＣＰパケットからのシーケンス番号とデータ長の抽出及びその加算処理を省略可能としている。パケット一時記憶部１５２に記憶されているデータは、通信が終了した時点で、より詳しくはＴＣＰセッションが終了した時点で破棄される。
【００３４】
次に、本システムにおける通信手順について図面を参照して説明する。まず、図５及び図６を参照して、上位装置１０から管理用コンピュータ５１に対して通信を開始する場合について説明する。図５は上位装置から管理用コンピュータに通信開始する場合のシーケンスチャート、図６は上位装置から送信されたＩＰパケットのヘッダに記載されたＩＰアドレスの変換過程を説明する図である。
【００３５】
図５に示すように、上位装置１０は、接続装置１に対して「ＡＴＤＴ０８０ＣＣＤＤ」コマンドを発呼すると（ステップＳ１０１）、接続装置１の回線制御部１２１は該コマンドを「ＡＴＤ９９９９」に変換して通信モジュール２０に転送する（ステップＳ１０２）。なお、この発呼の契機としては、図６に示すような宛先アドレス：１９２．１６８．９．１０のＩＰパケットが生じた時などが挙げられる。前記ＡＴコマンドにより通信モジュール２０は無線パケット通信網４０内の中継装置４１に発呼する（ステップＳ１０３）。接続装置１の回線制御部１２１は、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を通信モジュール２０を介して受信すると（ステップＳ１０４）、ＰＰＰにより接続装置１を企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。
【００３６】
まず、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＬＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０５）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＰＡＰ認証処理を行う（ステップＳ１０６）。このＰＡＰ認証処理は、上位装置１０では想定されていないものであるが、本実施の形態に係る無線パケット通信網４０を利用する際には必要である。そこで、本実施の形態では、接続装置１が上位装置１０に代理して認証処理を行っている。この認証処理が終了すると、接続装置１の回線制御部１２１は、接続装置１と無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０７）。これによりＩＰＣＰネゴシエーションが完了し、接続装置１の回線制御部１２１には無線パケット通信網４０から動的ＩＰアドレス：１７２．１６．０．Ｘが付与される。ここで付与されるＩＰアドレスは、接続端末である通信モジュール２０に対して予め定めたものである。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ（図示省略）などの記憶手段に記憶しておく。
【００３７】
ＰＰＰネゴシエーションが完了すると、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を上位装置１０に送信する（ステップＳ１０８）。上位装置１０は、当該応答を受けてＬＣＰネゴシエーション及びＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１０９，Ｓ１１０）。ここで、注目すべき点は、接続装置１の回線制御部１２１が上位装置１０に対して応答を行うことである。
【００３８】
以上の処理により上位装置１０と企業内ＬＡＮ５０との接続が完了するので、上位装置１０は管理用コンピュータ５１へのデータ通信を開始する（ステップＳ１１１）。ここで、接続装置１の通信制御部１２２では、ＩＰパケットのヘッダのアドレス変換を行う（ステップＳ１１２）。具体的には、図６に示すように、固定端末ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と動的端末ＩＰアドレス（１７２．１６．０．Ｘ）とを相互に変換する。以上の処理により、上位装置１０から開始する管理用コンピュータ５１との通信が可能となる。
【００３９】
次に、企業内ＬＡＮ５０の管理用コンピュータ５１から上位装置１０に対して通信を開始する場合について図７乃至９を参照して説明する。図７及び図８は管理用コンピュータから開始する通信のシーケンス図、図９はアドレス変換の過程を説明する図である。
【００４０】
ここでは、上位装置１０に接続されている通信モジュール２０に対して、アドレス管理サーバ４３においてＩＰアドレス「１７２．１６．０．１」が割り当てられているものとする。
【００４１】
管理用コンピュータ５１が、通信相手先の上位装置１０と通信するために該上位装置１０に接続されている通信モジュール２０のＩＰアドレス「１７２．１６．０．１」を宛先とした接続要求を発すると（ステップＳ１５１）、ルータ６０は通常のルーティングルールに従って当該パケットを無線パケット通信網４０に中継する（ステップＳ１５２）。
【００４２】
無線パケット通信網４０は、ルータ６０から受信したパケットの宛先ＩＰアドレスを参照し、当該ＩＰアドレスに対応する電話番号をアドレス管理サーバ４３から取得する。そして、該電話番号宛に、企業内ＬＡＮ５０から接続要求があった旨をメッセージングサービスを利用して通知する（ステップＳ１５３）。なお、無線パケット通信網４０は、ルータ６０から受信した接続要求に係るパケットは破棄する。
【００４３】
メッセージを受信した接続装置１の回線制御部１２１は、設定データ記憶部１５１に記憶されている設定データに基づき企業内ＬＡＮ５０への接続処理を開始する。具体的には、「ＡＴＤ９９９９」コマンドを通信モジュール２０に送出する（ステップＳ１５４）。該ＡＴコマンドにより通信モジュール２０は無線パケット通信網４０内の中継装置４１に発呼する（ステップＳ１５５）。接続装置１の回線制御部１２１は、回線レベルで接続が完了した旨の応答「ＣＯＮＮＥＣＴ」を通信モジュール２０を介して受信すると（ステップＳ１５６）、ＰＰＰにより接続装置１を企業内ＬＡＮ５０に接続するよう処理を開始する。
【００４４】
まず、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＬＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１５７）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＰＡＰ認証処理を行う（ステップＳ１５８）。次に、接続装置１の回線制御部１２１は、接続装置１と無線パケット通信網４０の中継装置４１との間でＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１５９）。これによりＩＰＣＰネゴシエーションが完了し、接続装置１の回線制御部１２１には無線パケット通信網４０から動的ＩＰアドレス：１７２．１６．０．Ｘが付与される。ここで付与されるＩＰアドレスは、上述したように、接続端末である通信モジュール２０に対して予め定めたものである。付与された動的ＩＰアドレスはＥＰＲＯＭ（図示省略）などの記憶手段に記憶しておく。
【００４５】
ＰＰＰネゴシエーションが完了すると、管理用コンピュータ５１から接続要求パケットが接続装置１に到達する（ステップＳ１６０）。上述したように、無線パケット通信網４０は、前記ステップＳ１５１で管理用コンピュータ５１が送出したパケットを破棄している。このため、管理用コンピュータ５１は、当該接続要求パケットの応答を受信できず、タイムアウトにより接続要求パケットを再送する。また、上記ステップＳ１５３〜Ｓ１５９の処理にはある程度の時間が必要となるため、再送したパケットの幾つかは更にタイムアウトする。したがって、接続装置１に到達する接続要求パケットは数回再送されたパケットのうちの最新のものである。
【００４６】
接続装置１の回線制御部１２１は、管理用コンピュータ５１から接続要求パケットを受信すると、上位装置１０に対して着信があったことを通知する（ステップＳ１６１）。上位装置１０は、着信通知を受信すると、当該着信通知に対する応答を接続装置１に通知するとともに（ステップＳ１６２）、ＬＣＰネゴシエーション及びＩＰＣＰネゴシエーションを開始する（ステップＳ１６３，Ｓ１６４）。ここで、注目すべき点は、接続装置１の回線制御部１２１が上位装置１０に対して応答を行うことである。
【００４７】
このＰＰＰネゴシエーションが完了すると、接続装置１の回線制御部１２１は、前記ステップＳ１６０で管理用コンピュータ５１から受信した接続要求パケットを上位装置１０に転送する（ステップＳ１６５）。接続要求パケットを受信した上位装置１０は、当該応答を接続装置１に応答する（ステップＳ１６６）。接続装置１は、当該応答パケットをルータ６０に中継する（ステップＳ１６７）。ルータ６０は、通常のルーティングルールに従って当該応答パケットを管理用コンピュータ５１に中継する（ステップＳ１６８）。
【００４８】
以上の処理により、上位装置１０は管理用コンピュータ５１への接続が完了したものと判断し、管理用コンピュータ５１へのデータ通信を開始する（ステップＳ１６９）。ここで、接続装置１の通信制御部１２２は、ＩＰパケットのヘッダのアドレス変換を行う（ステップＳ１７０）。具体的には、図９に示すように、固定端末ＩＰアドレス（１９２．１６８．０．１）と動的端末ＩＰアドレス（１７２．１６．０．１）とを相互に変換する。
【００４９】
次に、上記ステップＳ１１１及びステップＳ１６９における上位装置１０と管理用コンピュータ５１との間の通信における接続装置１でのＴＣＰパケットの処理について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００５０】
まず、上位装置１０から無線パケット通信網４０へ送出されるＴＣＰパケットの制御について図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
接続装置１の通信制御部１２２は、上位装置１０からＴＣＰパケットを受信すると、該ＴＣＰパケットのヘッダ部からシーケンス番号及びデータ長を取得する（ステップＳ２０１）。次に、通信制御部１２２は、前記受信パケットのシーケンス番号と同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットがパケット一時記憶部１５２に記憶されているかを判定する（ステップＳ２０２）。すなわち、受信ＴＣＰパケットが重複パケットであるか否かを判定する。重複パケットの場合、通信制御部１２２は、当該受信パケットを破棄する（ステップＳ２０３）。なお、ここでパケットの破棄とは、具体的には当該パケットに対して何ら処理を行わないことを意味する。一方、受信パケットが重複パケットではない場合、通信制御部１２２は、当該受信パケットを一時記憶部１５２に記憶する（ステップＳ２０４）。該記憶処理の際には、受信ＴＣＰパケットのヘッダ部に記述されているシーケンス番号とデータ長の和を算出し、当該算出値を受信ＴＣＰパケットに関連づけて記憶する。次に、通信制御部１２２は、当該受信パケットを無線パケット通信網４０に送出する（ステップＳ２０５）。
【００５２】
次に、無線パケット通信網４０から受信したＴＣＰパケットの制御について図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
接続装置１の通信制御部１２２は、無線パケット通信網４０から受信したＴＣＰパケットが、上位装置１０からのＴＣＰパケットに対する管理用コンピュータ５１からの確認応答パケットかどうかを判定する（ステップＳ２１１）。確認応答パケットではない場合には、通信制御部１２２は、当該パケットを上位装置１０に送出する（ステップＳ２１２）。
【００５４】
一方、無線パケット通信網４０から受信したＴＣＰパケットが確認応答パケットの場合、通信制御部１２２は、当該応答パケットのＡＣＫ番号が、ＴＣＰ／ＩＰに規定に従った期待された番号であるかを確認する。具体的には、通信制御部１２２は、受信したＴＣＰパケットのＡＣＫ番号と、パケット一時記憶部１５２に記憶されているＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長の和の最小値とを対比する（ステップＳ２１３）。受信パケットのＡＣＫ番号が前記最小値より小さい場合、通信制御部１２２は、無線パケット通信網４０においてパケットロスが生じたものと判断してパケット一時記憶部１５２に記憶してあるＴＣＰパケットを再送する（ステップＳ２１４）。再送対象のＴＣＰパケットは、パケット一時記憶部１５２に記憶されているＴＣＰデータのうち、シーケンス番号とデータ長の和が最小のものである。一方、受信パケットのＡＣＫ番号が前記最小値以上の場合、通信制御部１２２は、当該受信パケットを上位装置１０に送出する（ステップＳ２１２）。
【００５５】
このように、本実施の形態に係る接続装置１によれば、上位装置１０に改造・変更等を加えることなく、本来上位装置１０が前提としていなかった無線パケット通信網４０を用いた通信が可能となる。また、本実施の形態に係る接続装置１によれば、上位装置１０がＴＣＰパケットを重複して送信した場合には、当該重複パケットは無線パケット通信網４０には流出しない。したがって、ネットワーク負荷を軽減できるとともに、通信費を削減できる。さらに、本実施の形態に係る接続装置１によれば、ＴＣＰパケットの再送処理を上位装置１０ではなく接続装置１が行うので、上位装置１０の処理負荷を軽減できる。
【００５６】
以上、本発明の一実施の形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では下水道の流量監視を行うテレメトリングシステムについて説明したが、他のテレメトリングシステムや、テレマティクスシステムにおいても本発明を実施できる。
【００５７】
また、上記各実施の形態では、通信モジュールとしてＣＤＭＡ規格のものを例示したが、他の規格のものであっても本発明を実施できる。同様に、上位装置側のインタフェイス規格についても、上述したもの以外のものを適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】通信システムの構成図
【図２】接続装置の構成図
【図３】接続装置における設定情報の一例を説明する図
【図４】パケット一時記憶部のデータ構造の一例
【図５】上位装置から通信開始する場合のシーケンスを説明する図
【図６】アドレス変換処理を説明する図
【図７】管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図
【図８】管理用コンピュータから通信開始する場合のシーケンスを説明する図
【図９】アドレス変換処理を説明する図
【図１０】ＴＣＰパケットの制御について説明するフローチャート
【図１１】ＴＣＰパケットの制御について説明するフローチャート
【符号の説明】
【００５９】
１…接続装置、１２１…回線制御部、１２２…通信制御部、１５２…パケット一時記憶部、１０…上位装置、２０…通信モジュール、４０…無線パケット通信網、４２…メッセージングサーバ、４３…アドレス管理サーバ、５０…企業内ＬＡＮ、５１…管理用コンピュータ、６０…ネットワークルータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線パケット通信網との接続用の通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行う上位装置とを相互に接続する接続装置であって、
前記上位装置と無線パケット通信網との間の回線を制御する回線制御手段と、
前記上位装置による通信機器を用いた通信を中継する通信制御手段とを備え、
該通信制御手段は、上位装置から無線パケット通信網に送出されるＴＣＰパケットが重複していることを検出すると該重複ＴＣＰパケットを破棄する
ことを特徴とする通信機器用の接続装置。
【請求項２】
無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットを記憶する記憶手段を備え、
前記通信制御手段は、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されている場合には該受信ＴＣＰパケットを破棄し、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されていない場合には該受信ＴＣＰパケットを無線パケット通信網に送出するとともに記憶手段に記憶する
ことを特徴とする請求項１記載の通信機器用の接続装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、無線パケット通信網から確認応答に係るＴＣＰパケットを受信すると、前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長との和の最小値と該受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号とを対比し、受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号の方が小さい場合には前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットを無線パケット通信網に再送する
ことを特徴とする請求項２記載の通信機器用の接続装置。
【請求項１】
無線パケット通信網との接続用の通信機器と、該通信機器を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行う上位装置とを相互に接続する接続装置であって、
前記上位装置と無線パケット通信網との間の回線を制御する回線制御手段と、
前記上位装置による通信機器を用いた通信を中継する通信制御手段とを備え、
該通信制御手段は、上位装置から無線パケット通信網に送出されるＴＣＰパケットが重複していることを検出すると該重複ＴＣＰパケットを破棄する
ことを特徴とする通信機器用の接続装置。
【請求項２】
無線パケット通信網に送出したＴＣＰパケットを記憶する記憶手段を備え、
前記通信制御手段は、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されている場合には該受信ＴＣＰパケットを破棄し、上位装置から受信したＴＣＰパケットと同一のシーケンス番号を有するＴＣＰパケットが前記記憶手段に記憶されていない場合には該受信ＴＣＰパケットを無線パケット通信網に送出するとともに記憶手段に記憶する
ことを特徴とする請求項１記載の通信機器用の接続装置。
【請求項３】
前記通信制御手段は、無線パケット通信網から確認応答に係るＴＣＰパケットを受信すると、前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットのシーケンス番号とデータ長との和の最小値と該受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号とを対比し、受信ＴＣＰパケットのＡＣＫ番号の方が小さい場合には前記記憶手段に記憶されているＴＣＰパケットを無線パケット通信網に再送する
ことを特徴とする請求項２記載の通信機器用の接続装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−３０６５５１（Ｐ２００８−３０６５５１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５２７３４（Ｐ２００７−１５２７３４）
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
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