JP2008017315A - 無線ブリッジ通信機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＡＮを分割したセグメント間を接続する無線ブリッジを提供。
【解決手段】各無線機は送信元ホストから送信先ホストへの接続要請があった時、送信元ＩＰアドレス／ＭＡＣアドレス／送信先ＩＰアドレスを自己のローカルアドレステーブルに記録し、送信先ホストのステートを一旦「サーチ」として記録。送信元ホストが自己のＬＡＮに属する時はホストのステートを「ローカル」に設定し、属していない場合は「エアー」に設定する。送信先ホストにARPリクエストをブロードキャストし、送信先ホストからのARPレスポンスを受け、当該ホストのMACアドレスとステートを取得すると共に、当該MACアドレスの転送ルートに対する無線アドレスがあれば、取得したＭＡＣアドレスと保持時間と共に再記録。ARPリクエストに対して所定時間応答がない時、相手先ホストのステートを「サスペンド」に変更して所定の保持時間を付加してローカルテーブルに記録。
【選択図】図１

Description

本発明は、ローカルエリアネットワークを複数の領域に分割し、分割された領域をセグメントとして相互に無線ブリッジ通信機で接続する際に、データの送受信先を制御する経路情報を得るための無線ブリッジ通信機に関するものである。

ネットワーク上において、通信を行う端末であるホストコンピュータ同士がデータ通信を行う場合、中継機器としてのルータやブリッジが通信経路情報を保持し、これらの通信経路情報に基づいてルーティングと言われる通信制御を行うことが知られている。
ここで、例えば、あるローカルエリアネットワーク（以下、LANという）を複数の領域、例えば、工場や倉庫、又は、ある建物の特定の階にある管理部等に分割し、その分割された領域毎に有線対応端末装置（以下、ホストと呼ぶ）を配置した場合に、複数に分割されたネットの領域（以下、セグメントという）が回線で接続できないような場合、このセグメント間を無線機を中継器として接続可能な状態にすることが要請される。
このような形態をとることによって、分割した各領域（セグメント）に配置されているホスト間の距離が離れてしまったために有線での接続では通信が困難となってしまう場合であっても、ホスト間の通信を無線機によって容易に実行することができる。
また、上記のようにしてネットワークを複数の領域に分割した場合の無線機による通信にあっては、ユーザーの要求に応じて分割されたセグメント内外でホストを移動させて通信を行う状況も想定される。例えば、工場において製品を管理したり、商品を製造したりする場合には、ホストを台車に載せて移動させ、その上で異なる領域に属するホスト同士での通信が行われることもある。このような場合、ホストが接続されている領域ごと移動するため、有線で接続することによっての通信は困難ではあるが、無線機を用いた場合には支障なく通信を行うことができる。

特開２００３−１８１９７号公報

ところで、現在、ネット間で転送される情報（データ）はパケット化され、このパケット化されたデータは、通信プロトコルとして慣用されているＴＣＰ／ＩＰによってネット上に存在できる全ての情報が制御されている。
また、ＴＣＰ／ＩＰによって構築されたデータの転送経路を指定するルータや、単なる中継機能を有しているブリッジは、通信プロトコルであるTCP/ＩＰの下位層に位置するデータリンク層や物理層によって情報の転送が制御されるようになされている。

分割された各セグメント間を接続するために使用されるブリッジ機能を有する無線機（以下、無線ブリッジ通信機という）は、自己が属するセグメントのホストから発信された情報（データ）のあて先に応じて、他のセグメントのホストを含む多数のホストに対してデータを確実に転送するために、情報の送信先のホストを特定する端末装置の製品コード（以下、MACアドレスという）と、ＬＡＮを構築している端末機器に割り当てられているアドレス情報（以下、ＩＰアドレスという）を把握し、通信要請があったときに、送信元のホストと送信先のホスト間で情報のやり取りができるように、各ホストのMACアドレスを選別して各セグメント間を接続する必要がある。

そのため、ＬＡＮ内において構築された各セグメント間でパケットデータを転送するための情報は、通常、ローカルテーブル、又はMACテーブルに記録され、各セグメント間を接続するためのノードが無線機とされている場合は、この無線機は無線ブリッジ通信機として、このローカルテーブルを保持している。
ローカルテーブルに記録される各ホストのアドレス情報と経路情報は、情報交換を行うホストの数が比較的少なく、かつ、ネット間で大きく変動しない場合は、ＬＡＮを構築している管理者によって予め設定するスタティック方式がとられる。

しかし、LAN内の情報端末装置数が多く、かつ、このような状況において情報端末装置が、常時あるセグメント内に付属していない場合等、ネット内の各ホストの構成要素が変化しやすい状況下では、スタティック方式であて先の経路情報を管理することは困難になり、このような場合は動的に経路情報を設定する（ダイナミックルーティング）方式をとる場合がある。

ダイナミックなルーティング方式は、セグメント間を接続してデータを転送する無線ブリッジの場合は、所定のタイミングでARP（Address Resolution Protocol)）リクエストパケットをブロードキャストし、各セグメントに付属している各ホストのＩＰアドレスとMACアドレスを取得し、データの転送経路と共に、メモリ等に記録する。

しかしながら、所定のタイミングで常にＬＡＮ内の各ホストのアドレス情報を確認してその経路情報を探索するダイナミックなルーティング方式を使用すると、この経路情報を探索している期間は、ホスト間同士の情報交換を行うことができなくなり、このようなＬＡＮでは、情報の転送効率（トラフイック量）が低下するという問題が生じる。
また、ダイナミックな方式はデータを加工した特殊なパケットを流したりする必要があり、手続が比較的に面倒あると共に、一度取得したホストのアドレス情報や経路情報を常に保持することは、転送機器として負担になる。

そこで、本願発明は複数の領域に分割されたネットワーク間を無線機によって接続を行う場合、ホスト間の通信を効率良く行うことを提案するものであり、特に各セグメント毎に選別されるホストの通信制御を行う場合に無線機による通信効率の向上を図ることを目的とするものである。

本願発明の無線ブリッジ通信機は、
１、又は２台以上の有線対応端末装置（ホスト）を構成要素とするローカルエリアネットワークを複数の領域（セグメント）に分割し、前記各セグメントに対して少なくも１台のローカルブリッジ（無線ブリッジ通信機）を接続し、前記複数の各セグメント間を前記無線ブリッジ通信機を介して相互に接続できるようにしたネットワークにおいて、
前記無線ブリッジ通信機は、ネットワーク内のホストから送信先のホストを指定して接続要請があったときは、接続要請をしている送信元ホストのＩＰアドレスとＭＡＣアドレス、及び、前記送信先ホストのＩＰアドレスを自己のローカルテーブルに記録し、以下のような手順が実行されるように構成されている。
（１）前記送信元ホストが自己のセグメントに属する時は、当該ホストのステートを「ローカル」に設定し、前記送信元ホストが前記無線ブリッジ通信機で接続された他のセグメントに属する場合は、当該ホストのステートを「エアー」に設定し、かつ目標とする送信先ホストのステートを一旦、「サーチ」に設定し、そのＩＰアドレスと共に所定の保持時間、前記ローカルテーブルに記録する。
（２）サーチ状態においては、前記無線ブリッジ通信機は前記送信先ホストに対するARPリクエストをブロードキャストとすることによって、送信先ホストからARPレスポンスが取得されたときは、送信先ホストのステートを「サーチ」から「ローカル」または「エアー」に変更し、MACアドレスと共に記録し、当該MACアドレスの転送ルートに無線ブリッジ通信機が介在しているときは当該無線ブリッジ通信機の無線アドレスも取得し、所定の保持時間と共にローカルテーブルに再記録する。
（３）前記（２）のARPリクエストに対して所定時間応答がないときは、目標とする相手先ホストのステートを「サスペンド」に変更して、サスペンド保持時間を付加してローカルテーブルに記録する。

前記セグメント間を接続する２台の無線ブリッジ通信機間に、レピータアドレスを付加したレピータを介在し、ＬＡＮの付設エリヤを簡単に拡大することが可能になる。
このように、本願発明では、ＩＰアドレス、サブネットマスク、無線周波数、ネット間を接続するブリッジ等の機器のアドレスを設定することによって、無手順で自立的に各ホストの交信経路を設定することができるという可能性を有するものである。
なお、上記において各ホストのステート（状態）を示す「ローカル(Local)」「エアー(Air)」「サスペンド(Suspend)」等は状態表示の一例を示したものであって、例えば「ローカル」を［ＬＣ］、「エアー」を［ＡＲ］、「サスペンド」を「ＳＰ」、「サーチ」を「ＳＣ」等のように他の状態表示記号や用語で記録しても良いことはいうまでもない。

本発明としては、無線ブリッジ通信装置は自身が受信した通信情報に基づく通信装置についての端末経路情報を所定の時間保持するのみであり、一定時間毎に他の無線ブリッジ通信機との間で通信を行う必要がないため、通信経路全体に対してトラフィックが抑制されることになる。
また、各無線ブリッジ通信機が、すべて同一の端末経路情報を持つ必要がなく、無線通信装置にとって必要最低限な通信情報しか保持しないため、無線通信装置にとっては記憶容量が少なくて済むことになる。

図１では、本願発明を実施するための一つの形態（以下実施の形態という）としてのブリッジ機能を備えた通信ネットワーク構成を示す。ここでは、あるローカルエリアネットワークが、例えば、３つの有線接続セグメント（Ethernet）（登録商標）に分割され、それぞれの有線接続セグメントグループにおいては無線ブリッジ通信機（以下、無線機という）が１台、そしてホストが少なくとも１台、又は２台以上（数十台でも良い）それぞれ異なるEthernet上に接続されているものとする。
即ち、第１有線接続セグメント１０１においては、ホスト１１−１及びホスト１１−４、さらに無線ブリッジ通信機として第１無線機２１−１が接続されている。また、第２有線接続セグメント１０２においては上記とは異なるEthernet上にホスト１１−２及び無線ブリッジ通信機として第２無線機２１−２が接続されている。さらに、第３有線接続セグメント１０３においては、上記いずれの有線接続セグメントとも異なるEthernet上にホスト１１−３及び無線ブリッジ通信機として第３無線機２１−３が接続されている。

各々のホスト１１（１〜４）にはIPアドレス｛１９２．１６８．１．Ｘ（＝１，２，３，４）｝と各ホストに付属してMACアドレスが付加されており、各々の無線機２１（１〜３）には予め無線アドレス及びIPアドレスが割当てられている。また、互いに距離が大きく離れている第１の無線機２１ー１と、第３の無線機２１−３同士を接続するためにはリピータ２２を使用することができ、この場合はリピータ２２に対してリピータアドレスのみが割り当てられている。

ここで、各ホストは同じイーサネット（登録商標）上に属する場合は、その有線接続セグメント内で互いにデータの送受信を行い、データを送信するあて先のホスト（送信先ホスト）が自己の有線接続セグメント内に属していない場合は、上記各無線機２１（１〜３）を介して離れた有線接続セグメントに接続され、各ホスト及び、各有線接続セグメント同士を、一つのネットワークとして構築するものとする。
なお、２台の無線機２１の間に介在するリピータ２２（介在は２台でも良い）は、送受信された信号のやりとりのみを行う中継器の役割を果たす。

このように、第１有線接続グループ１０１と第２有線接続グループ１０２の間では、ホスト１１−１とホスト１１−２が第１無線機２１−１と第２無線機２１−２を通して通信をやりとりする。また、第１有線接続グループ１０１と第３有線接続グループ１０３の間では、ホスト１１−１とホスト１１−３が第１無線機２１−１とリピータ２２、さらに第３無線機２１−３を通介して通信をやりとりする。
なお、同じ有線接続セグメント内の各ホスト１１と無線機２１は有線で接続され、無線機２１（１〜３）同士、及び特定の無線機２１とリピータ２２間の通信は無線でやりとりされる。また、第１無線機２１−１と第３無線機２１−３の間はかなり離れているため、無線機２１同士の間に１台のリピータ２２を介して通信を行うようにしているが、介在するリピータの数は任意に設定することができる。

続いて、図２により、無線機２１として採りうる内部構成の機能を例示する。
まず、無線アンテナ１は、各ホスト１１（１〜４）から発信されたデータを外部に送信したり、他のホスト１１が送信した外部からの信号を受信する。
ここで、無線アンテナ１が送受信する信号の周波数としては、例えばIEEE802.11a/b/g/等が利用され、１４チャンネルが設定されることを想定している。
次に、無線通信部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３の制御に応じて、所定のデータ通信方式により外部デバイスと通信を行うためのハードウェアを実装して構成される部位である。この無線通信部２が対応するデータ通信方式としては、種種の変調方式データを送出受信するものであり、対応するデータ通信方式の数は特に限定されるべきものでない。

ＣＰＵ３は、無線機２１の全体の制御を行うコントローラとして機能する。すなわちＣＰＵ３は、無線通信部２やEthernetインターフェイス部６での通信などを、プログラムに従って行う。
また、ＲＡＭ４（Random Access Memory）は、ＣＰＵ３がプログラムに従った処理を実行するときの作業領域として使用されるもので、各種の演算処理結果などのデータが保持される。本実施の形態においては、このＲＡＭ４にMACアドレステーブルが記憶されることとなる。ＲＯＭ（Read Only Memory）５は、ＣＰＵ３が実行する各種プログラムのほか、ＣＰＵ３が処理を実行するのに使用する各種設定情報などが記憶されている。

本実施の形態においては、無線機２１を経由することによって互いに離れて設置されている有線接続セグメント１０１，１０２、１０３におけるホスト間の信号の送受信が実行される。
具体的には、まず、Ethernet上に接続されている各ホスト１１から他の目標ホスト宛に信号が送信された場合、その信号はEthernetを通じてEthernetインターフェース部６に送信される。Ethernetインターフェース部６で処理可能な形式に変換された信号は、バス７を介して無線通信部２に送信される。無線通信部２では、受信した信号を最適なフォーマットに変換し、その後変換された信号は無線アンテナ１から他の無線機２１宛に送信される。
一方、外部から入力された信号は、上記と逆のプロセスを辿ることとなる。即ち、他の目標ホスト１１から送信された信号が、無線機２１を経由して無線アンテナ１で受信されると、無線通信部２に伝達される。この無線通信部２でフォーマットされた信号は、バス７を介してEthernetインターフェース部６に送信され、さらにEthernetインターフェース部６で処理可能な形式に変換された信号はEthernetを介してホスト１１に送信されることとなる。

本実施の形態では、一例としてホスト１１−１からホスト１１−３へデータを送信する場合を、以下データの送受信の手順を説明していくが、最初に図３に記載されているMACアドレステーブル（ローカルテーブル、又はローカルアドレステーブルともいう）についての説明を行う。
MACアドレステーブル(a)〜(f)とは、各無線機２１が内部に作成・保存して、一度取得したIPアドレスとMACアドレスの組み合わせを一時的に記憶し、次回以降はその保存したデータをもとに通信を効率良く行うことを目的としたものである。
このMACアドレステーブルにはEthernetに接続された各ホスト１１のMACアドレス、IPアドレス、それらのホストに対するステート、無線アドレス、リピータアドレス、TTLなど、通信するためのデータに付属させるヘッダに関する情報が記載され、これらの情報に基づいて送信元ホスト１１から目標となる送信先ホスト１１に至る通信経路が保存・管理されることとなる。
なお、図３には本実施の形態である、主にホスト１１−１とホスト１１−３との間での通信を想定しているため、各無線機２１のMACアドレステーブルにはホスト１１−１及びホスト１１−３についての情報しか記載していない。ただし、ホスト１１−２についての情報も同様な手順で各無線機２１に保存されることは言うまでもない。

ここでMACアドレスとは、Ethernet等のネットワークのアクセスをコントロールするためにホスト１１に割り当てられた製品番号であり、各ホスト１１ごとに異なっている。
また、IPアドレスとはネットワークに接続したホストを識別するために割り当てられている番号であり、よく知られているので詳細な説明を省略するが、ネット構築時に各端末装置であるホスト１１や、無線機１１等に異なるアドレス番号で付加されるものである。
本実施の形態においては、データ送信元ホストのMACアドレス、IPアドレス及び目標ホストのIPアドレスをもとに、データ送信先である目標ホストのMACアドレスを得ることを目的としている。さらに、各ホスト１１に関するMACアドレス等の項目の情報が更新された場合には、その都度MACアドレステーブルの更新を行う。

ここで、MACアドレステーブルに記載されている４種類のステートの意味を次の図４のステートフィールドにおいて説明する。
まず、「SEARCH」とは、無線機２１がプロミスカス受信（送信されてきたすべてのデータを取り込むこと）を行うことにより、送信元ホスト１１が要求しているEthernet上のデータを取り込んで、送信先のホストを検索している状態であることを意味する。
即ち、まず目標ホスト１１のアドレスがMACアドレステーブルに存在しない場合に、ステートを「SEARCH」としてMACアドレステーブルに登録し、送信先ホスト１１の検索を行う。この検索結果により、送信先ホスト１１のステートが、「SEARCH」から別のステートに変更される。
次に、「LOCAL」とは、上記「SEARCH」状態においてホストを検索した結果、宛先となるホスト１１が送信元ホスト１１と同じEthernet上の端末に接続された状態であることを意味する。
さらに、「AIR」とは、上記「SEARCH」状態において端末を検索した結果、目標ホスト１１が送信元ホスト１１と異なるEthernet上の端末に接続された状態であること、即ち本実施の形態においては目標となる送信先ホスト１１が無線機を経由した端末に接続された状態であることを意味する。

なお、MACアドレステーブルに「AIR」か「LOCAL」というステートが登録されるのは、目標となる送信先ホスト１１のMACアドレスが判明してからということになる。
例えば、本実施の形態に即して説明するなら、無線機２１−１とホスト１１−１は同じEthernet上に接続されており、ホスト１１−１のMACアドレスが判明すれば、無線機２１−１はホスト１１−１についてのMACアドレステーブルのステートを「LOCAL」と登録する。一方無線機２１−１とホスト１１−３は異なるEthernet上に接続されているため、ホスト１１−３のMACアドレスが判明すれば、無線機２１−１はホスト１１−３についてのMACアドレステーブルのステートを「AIR」と登録する。
最後に、「SUSPEND」とは、上記「SEARCH」状態において端末を検索した結果、目標ホスト１１がみつからない場合の状態であることを意味する。この時、次に説明する「TTL」(Time to Live)となる時間を示し、「SUSPEND TTL」が設定され、この時間内では「SUSPEND」で登録されたホスト宛のデータは全て無視されることになる。

ここで、MACアドレステーブル欄の無線アドレス、及びリピータアドレスとは、各無線機２１及びリピータ２２が持っている機器に付加したアドレスのことである。
また、図３のMACアドレステーブルの右端に記載されている「TTL（Time To Live）」とは、各ホスト１１についての情報がMACアドレステーブルに登録されている時間を意味する。即ち、通信の要求がないままあまりにも長い時間MACアドレステーブルにホスト１１の情報を「LOCAL」「AIR」「SUSPEND」として登録し続けることは、通信経路に対して負荷が増えて通信が滞ってしまうということも考えられる。そのため、TTLを一定値に設定して、TTLの設定時間内に次の通信がなければ、MACアドレステーブルから各ホスト１１についての登録されていた情報が破棄されるようにする。ただし、設定時間内に新たな通信要求があれば、TTLを再び初期値に戻すように設定されている。
本実施の形態では、通常のTTLの初期値を「１２０」として設定している。ここで、「通常のTTL」と記載したのは、他に「SUSPEND TTL」というもう一つのTTLも本実施の形態におけるMACアドレステーブルに登録される場合もあるからである。なお、通常のTTLとは異なり、「SUSPEND TTL」については初期値を「２０」として設定するものとしている。

最後に、図５にイーサネット上でパケット化されたデータのフレーム形式について例示する。
図５(a)に示す無線機フレームにはMACフレームが格納されており、無線機フレームのヘッダにはあて先無線アドレス及び送信元無線アドレスが格納されている。ここで、送信元無線アドレスとは送信元となる無線機２１のアドレスであり、あて先無線アドレスとは送信元とは異なる他の無線機２１又はリピータ２２のアドレスを示している。
また、無線機２１は、ブロードキャストによってあて先無線アドレスを送信する。本実施の形態では、各無線機２１がARP_REQまたはARP_RESとして無線機フレームを送信する。(ARPはTCP/IP通信プロトコル群で使用されているAddress Resolution Protocor、REQは Requiest、RESはRespons)
次に、図５(b)は上記無線機フレームに格納されているMACフレームの内容を例示したものである。
MACフレームのヘッダにはあて先MACアドレス及び送信元MACアドレス、さらに、制御情報としては、例えばARPパケットが格納されている。ここで、送信元MACアドレスとは送信元となるホスト１１のアドレスであり、あて先MACアドレスとは、データ通信の対象とされる目標の送信先ホスト１１のアドレスのことである。
また、無線機２１は、ブロードキャストであて先無線アドレスを送信する。一方、ARPパケットには、プロトコルの種類などの情報を示す制御情報、ARP_REQ又はARP_RESを示すコード、送信元MACアドレス、送信元IPアドレス、目標の送信先のMACアドレス、とIPアドレスが格納されている。なお、ホスト１１からARP_REQまたはARP_RESではない単なるデータが送信された場合には、MACフレームにはARPパケットに代わりそのデータが格納されることとなる。

図５(c)の場合はリピータが無線中継時に介在しているときを例示したものであり、無線機フレームとほぼ同一のデータ構造とされているが、レピータアドレス情報や送信データ長、要素と要素の区切り符号となるデリミタ等が付加されている。
レピータは単なる信号の中継機であって、ブリッジ無線機として使用されている通信機も送受信機能を有しており、ＣＰＵ３又はＲＡＭを制御するプログラムを書き換えるだけでレピータとして使用できるようになる。

ここでARPでは、目標ホスト１１についてのIPアドレスに対応するMACアドレスを取得したい場合、そのIPアドレスをARP_REQ（送信元ホストから発せられた、目標ホストのMACアドレスを要求するプロトコル）に埋め込み、ネットワークに対してブロードキャストを行う。そして、宛先の対象となった目標ホスト１１は、ARP_RES（目標ホストから送信元ホストへの返答）にホスト１１自身のMACアドレスとIPアドレスを埋め込み、ユニキャストを行う。そして最後に、ARP_REQを送信したホスト１１がARP_RESを受信し、宛先の対象となったホスト１１のMACアドレスを取得することができる。
なお、この取得した情報は各ホスト１１の記憶部にも、例えば、所定の時間保持（３０分）されることによって、以降は再び相手先のMACアドレスを調べるプロトコルであるARP_REQを送信しなくても、相手にデータを送信することが可能とするものである。

以下、上記のような設定によって、本実施の形態のEthernet接続間でのデータ（ARP_REQ）の送受信の概要と、その利用態様例について説明する。
なお、この利用態様についての説明は、図中において○印内に示す手順を示す番号に従って行う。
図１においてホスト１１−３には既にMACアドレス（「CC：CC：CC：CC：CC」）が記載されているが、本実施の形態では、現段階ではまだホスト１１−３のMACアドレスは判明していないものとする。
[手順１]
先ず、手順１として、ホスト１１−１は自らが接続されているEthernet上にホスト１１−３宛のデータを送信する。なお、ここでのデータについては、形式を問わないものとする。
ここで、第１無線機２１−１はホスト１１−１と同じセグメント内のEthernet上に接続されており、ホスト１１−３宛のデータを最初に受信することになる。

次に、第１無線機２１−１が送信元ホスト１１−１から送信されたデータを受信すると、第１無線機２１−１はその受信したデータに基づいて、送信元であるホスト１１−１及び要求対象としての目標の送信先ホスト１１−３についての情報をMACアドレステーブルに登録する。
具体的には、第１無線機２１−１が受信したデータの中には、送信元であるホスト１１−１のMACアドレス（「AA：AA：AA：AA：AA」）及びIPアドレス（「１９２．１６８．１．１」）、さらにあて先である目標ホスト１１−３のIPアドレス「１９２．１６８．１．３」）が格納されているため、これらの情報に基づいて第１無線機２１−１は図３(a)のMACテーブルの登録を行う。ただし、第１無線機２１−１が受信したデータにはホスト１１−３のMACアドレスが格納されていないため、ホスト１１−３のMACアドレスは登録されない。
また、送信元ホスト１１−１のMACアドレスが第１無線機２１−１のMACアドレステーブルに登録されたことにより、ホスト１１−１と第１無線機２１−１は同じセグメント内の同じEthernet上に接続されていることが判明したため、第１無線機２１−１はホスト１１−１のステートを「LOCAL」としてMACアドレステーブルに登録する。一方、ホスト１１−３に関してのMACアドレスは判明しておらず、現段階では第１無線機２１−１とホスト１１−３とは同じEthernet上に接続されているか無線機２１を介して通信しなければならないのかわからないため、ステートについては「LOCAL」か「AIR」か判断できず、第１無線機２１−２はステートを「SEARCH」としてMACアドレステーブルに登録する。

また、ホスト１１−１のステートは「LOCAL」であり、第１無線機２１−１はホスト１１−１からデータを受信する際、他の無線機２１もリピータ２２も経由しないことが分かるので、第１無線機２１−１はMACアドレステーブルにはホスト１１−１の情報欄に無線アドレス、やリピータアドレスの関する情報を登録しない。なお、TTLには初期値として「１２０」を登録する。
さらに、ホスト１１−３のステートは「SEARCH」であり、第１無線機２１−１からホスト１１−３への経路が不明であるため、第１無線機２１−１はMACアドレステーブルには、ホスト１１−３に対する無線アドレス及びリピータアドレス情報は登録しない。
以上、手順（１）において第１無線機２１−１内に登録されたMACアドレステーブルを図３(a)に示す。
なお、ホスト１１−１からのデータはホスト１１−４にも送信されるが、手順１のデータに対してホスト１１−４のIPアドレスは要求されたIPアドレスと異なるため、最終的には応答しない。

[手順２]
続いて、第１無線機２１−１がホスト１１−１から送信されたデータを受信すると、手順２として第１無線機２１−１は相手を特定しないブロードキャスト（Broadcast）方式で第１無線機２１−１に接続されている無線アンテナ１からARP_REQを送信する。ここで、ARP_REQとはARP要求のことであって、このためにARP要求に応じた内容のARPパケットを格納したMACフレームを送信する。
ここで、ARP_REQとしては、MACフレームの先頭に、あて先無線アドレス、送信元無線アドレスをヘッダに格納した無線機フレームを想定している。
なお、この場合の送信元無線アドレスは第１無線機２１−１の無線アドレスということになる。一方この時点ではあて先は特定されていないため、あて先無線アドレスについては不明である。

また、MACフレームとしては、ARPパケットを格納し、MACフレームのヘッダには、ブロードキャストでARP_REQを送信するためにあて先が不明であるMACアドレス並びに送信元であるホスト１のMACアドレスが格納されている。
そして、ARPパケットには、プロトコルの種類などの情報を示す制御情報、ARP_REQを示すコード、送信元ホスト１１−１のMACアドレス、送信元ホスト１１−１のIPアドレス、目標ホスト１１−３のIPアドレスが格納されている。ここで、目標ホスト１１−３のMACアドレスについては、情報が無いままARPパケットの要求だけ格納されて送信される。

さらにリピータ２２は、第１無線機２１−１から送信されたARP_REQを受信したら、リピータ２２自身もARP_REQとして、あて先無線アドレス、送信元無線アドレスをヘッダに格納したフレームの形式で送信する。一方この時点ではあて先は特定されていないため、あて先無線アドレスについては不明である
なお、本実施の形態では第１無線機２１−１と第２無線機２１−２は比較的近くに設置されているため、リピータ２２を介在させずに無線同士でARP_REQの送受信をすることが可能である。一方、第１無線機２１−１と第３無線機２１−３はかなり離れて設置されているためARP_REQの送受信の際にはリピータ２２を介在させている。

ここで、第２無線機２１−２が上記第１無線機２１−１から送信されたARP_REQを受信すると、第２無線機２１−２はその受信したARP_REQに基づいて、送信元ホスト１１−１及び目標ホスト１１−３についての情報をMACアドレステーブルに登録する。
具体的には、第２無線機２１−２が受信したARP_REQの中には、送信元ホスト１１−１のMACアドレス（「AA：AA：AA：AA：AA」）及びIPアドレス（「１９２．１６８．１．１」）、さらに目標ホスト１１−３のIPアドレス「１９２．１６８．１．３」）が格納されているため、第２無線機２１−２はこれらの情報に基づいて図３(a)の場合と同様に図３(b)のMACテーブルの登録を行う。ただし、第２無線機２１−２が受信したARP_REQにはホスト１１−３のMACアドレスが格納されていないため、ホスト１１−３のMACアドレスは登録しない。
また、ホスト１１−１のMACアドレスが第２無線機２１−２のMACアドレステーブルに登録されたことにより、ホスト１１−１と第２無線機２１−２は異なるセグメントに属していることが判明したため、第２無線機２１−２はMACアドレステーブルについてホスト１１−１のステートを「AIR」として登録する。一方、第２無線機２１−２は、この段階ではホスト１１−３が同じセグメントのEthernet上に接続された状態であるかどうかということが判断できないため、図３(b)のホスト１１−３のステートを探索しているということを意味する「SEARCH」をMACアドレステーブルに登録する。

ここで、第２無線機２１−２が受信したARP_REQには送信元無線アドレスが格納されているため、第２無線機２１−２はホスト１１−１について無線アドレス「００１」をMACアドレステーブルに登録する。一方、第２無線機２１−２は第１無線機２１−１からARP_REQを受信する際リピータを経由しないため、リピータアドレスは登録しない。 なお、ステートが「AIR」へと変更されたことに伴い、TTLも更新されることになり、第２無線機２１−２はMACアドレステーブルのTTLを新たに「１２０」へと登録し直す。
さらに、ホスト１１−３のステートは「SEARCH」であり、第１無線機２１−１からホスト１１−３への経路が不明であるため、第２無線機２１−２はホスト１１−３の無線アドレス及びリピータアドレスは登録しない。

また、第３無線機２１−３が上記第１無線機２１−１を送信元としてリピータ２２を経由して送信されたARP_REQを受信すると、第３無線機２１−３はその受信したARP_REQに基づいて、送信元ホスト１１−１及び目標ホスト１１−３についての情報をMACアドレステーブルに登録する。
具体的には、第３無線機２１−３が受信したARP_REQの中には、送信元ホスト１１−１のMACアドレス（「AA：AA：AA：AA：AA」）及びIPアドレス（「１９２．１６８．１．１」）、さらに目標ホスト１１−３のIPアドレス「１９２．１６８．１．３」）が格納されているため、これらの情報に基づいて図３(a)の場合と同様に図３(c)のMACテーブルの登録を行う。ただし、第３無線機２１−３が受信したARP_REQにはホスト１１−３のMACアドレスが格納されていないため、ホスト１１−３のMACアドレスは登録しない。
また、ホスト１１−１のMACアドレスが第３無線機２１−３のMACアドレステーブルに登録されたことにより、ホスト１１−１と第３無線機２１−３は異なるセグメントに属していることが判明したため、第３無線機２１−３はMACアドレステーブルについてホスト１１−１のステートを「AIR」として登録する。一方、第３無線機２１−３は、この段階ではホスト１１−３を探索している状態であるため、第３無線機２１−３はMACアドレステーブルについてホスト１１−３のステートを「SEARCH」として登録する。

ここで、第３無線機２１−３が受信したARP_REQには送信元無線アドレスが格納されているため、第３無線機２１−３はホスト１１−１について無線アドレス「００１」をMACアドレステーブルに登録する。また、第３無線機２１−３は第１無線機２１−１からARP_REQを受信する際リピータ２２を経由するため、リピータアドレスをMACアドレステーブルに「００４」として登録する。なお、TTLは初期値として「１２０」を登録する。
さらに、ホスト１１−３のステートは「SEARCH」であり、第１無線機２１−１からホスト１１−３への経路が不明であるため、第３無線機２１−３はホスト１１−３の無線アドレス及びリピータアドレスは登録しない。
以上、手順（２）において第２無線機２１−２及び第３無線機２１−３内に登録されたMACアドレステーブルを図３(b)、(c)に示す。

[手順３]
手順３では、第２無線機２１−２及び第３無線機２１−３が第１無線機２１−１から送信されたARP_REQを第２無線機２１−２及び第３無線機２１−３に付属されている無線アンテナ１で受信した後に、第２無線機２１−２あるいは第３無線機２１−３が接続されているEthernet上に、受信したARP_REQをそれぞれホスト１１−２あるいはホスト１１−３に向けて送信する。
ここで、第２無線機２１−２がホスト１１−２に向けて送信する無線機フレームとしてのARP_REQには、目標IPアドレスとしてホスト１１−２のIPアドレスが格納されていないため、ホスト１１−２はARP ＲＥＱに応答せず、第２無線機２１−２が送信するARP_REQにはホスト１１−２に関するデータはない。
一方、第３無線機２１−３がホスト１１−３に向けて送信する無線機フレームとしてのARP_REQには、目標IPアドレスとしてホスト１１−３のIPアドレスが格納されているため、第３無線機２１−３が送信するARP_REQはホスト１１−３に受信されることとなる。
なお、ホスト１１−１を送信元として送信されたARP_REQをホスト１１−３が受信したら、ホスト１１−３はホスト１１−１についてのMACアドレス、IPアドレスの情報を保存する。ただし、ホスト１１−３は、第３無線機２１−３とは異なり、MACアドレステーブルに記載されているステート、無線アドレス、リピータアドレス及びTTLについての情報は保存しない。

[手順４]
そして、ARP_REQを受信したホスト１１−３は、自らが接続されているEthernet上にホスト１１−１宛のARP_RESを送信する。このためにARP RESに応じた内容のARPパケットを格納した図５(b)のMACフレームを送信する。
即ちARP_RESには、ARP_REQについての情報が格納されているが、一方ではARP_REQについての情報は既に無線機２１に登録が済んでいる状態である。よって、無線機２１がARP_RESを受信した場合には、ARP_REQに格納されていなかった情報、あるいは受信したARP_REQから変更された情報についてのみ無線機２１はMACアドレステーブルに登録し直せばよいということになる。
なお、この手続きは次の手順５においても同様である。

ここで、手順４としてのホスト１１−２はARP_RESを送信しないため、当然ながら第２無線機２１ー２もARP_RESを受信しない。このため、ホスト１１−１についてのMACアドレステーブルにおけるMACアドレス、IPアドレス、ステート、無線アドレス、リピータ１については、登録されている情報から変更されることはなく、手順２における情報と同じであり、TTLについての情報のみ変更されている。即ち、ホスト１１−１のTTL「×××」については、手順２から手順４に遷移する間に、ある一定時間経過したという情報を示している。なお、ここでの「×××」の値としては、「１１９〜１」のいずれかの有効な値を採りうるということを示している。なお、TTLの「×××」の値が「０」になると、MACアドレステーブルに登録されているホスト１１の情報が破棄されることになっている。

一方、ホスト１１−３についてのMACアドレステーブルにおけるMACアドレス、IPアドレス、無線アドレス、リピータアドレスについての情報についても、変更されることはなく、手順２における情報と同じであり、ステート、TTLについての情報のみが変更されている。
即ち、第２無線機２１−２が接続されているEthernet上にホスト１１−３が接続されていないということが判明したため、第２無線機２１−２は送信先のホスト１１−３についてMACアドレステーブルのステートを「SEARCH」から「SUSPEND」へと変更する。
また、これに伴い、第２無線機２１−２は、ホスト１１−３について新たにTTLを「SUSPEND TTL」として「２０」に変更する。
なお、本実施の形態では、MACアドレステーブルに「SUSPEND」が登録された場合には、第２無線機２１−２はこれ以降ホスト１１−３宛のデータを送信しないこととする。

一方、第３無線機２１−３はホスト１１−３から送信されたARP_RESを受信する。そして、その受信したARP_RESに基づいて、送信元ホスト１１−３及び目標ホスト１１−１についての情報に変更があれば、その変更された情報をMACアドレステーブルに登録する。
具体的には、第３無線機２１−３が受信したARP_RESには、ARP_REQには格納されていなかったホスト１１−３のMACアドレスが格納されている。そのため、第３無線機２１−３は、手順２において未登録であったホスト１１−３のMACアドレステーブルのMACアドレスの箇所を新たに「CC：CC：CC：CC：CC」と登録する。さらに、ホスト１１−３のMACアドレスについての情報が得られたことにより、ホスト１１−３は第３無線機２１−３と同じセグメントに属しているということが判明したため、手順２において「SERCH」と登録されていたホスト１１−３のMACアドレステーブルのステートの箇所を新たに「LOCAL」へと変更する。さらに、ステートが「LOCAL」へと変更されたことに伴い、第３無線機２１−３は当該ホストのMACアドレステーブルのTTLを「１２０」と登録する。

なお、IPアドレスについては、第３無線機２１−３がARP_REQを受信した時の情報と変更はない。また、第３無線機２１−３がホスト１１−３についてステートを「LOCAL」とMACアドレステーブルに登録したことに伴い、それまで不明であったMACアドレステーブルの無線アドレス及びリピータアドレスについても、登録をする必要がない、ということが判明した。
一方ホスト１１−１についての第３無線機２１−３のMACアドレステーブルに関しては、TTLを「１２０」から新たに「×××」として変更しているが、この経緯については上記第２無線機２１−２の場合と同様である。
第３無線機２１−３に関しての手順２から手順４への変更点はTTLに関してのみである。
以上、手順（４）において第２無線機２１−２及び第３無線機２１−３内に登録されたMACアドレステーブルを図３(d)、（e）に示す。

[手順５]
さらに、ホスト１１−３から送信されたARP_RESを第３無線機２１−３が受信したら、今度はARP_REQを受信した時とは反対に、リピータ２２を経由して第１無線機２１−１宛にARP_RESを送信する。そして、第１無線機２１−１がホスト１１−３を送信元として送信されたARP_RESを受信したら、得られたデータに基づいてMACアドレステーブルの変更を行う。
即ち手順５としては、第１無線機２１−１がARP_RESとしてARP_REQには格納されていなかった情報を受信すれば、第１無線機２１−１は新たに受信した情報に基づいてMACアドレステーブルの情報を変更する。
具体的には、第１無線機２１−１が受信したARP_RESには、ARP_REQには格納されていなかったホスト１１−３のMACアドレス、第３無線機２１−３の無線アドレス及びリピータ２２のリピータアドレスが格納されている。そのため、第１無線機２１−１は、手順２において未登録であったホスト１１−３のMACアドレステーブルのMACアドレスの箇所を新たに「CC：CC：CC：CC：CC」へ、無線アドレスの箇所を新たに「００３」へ、リピータアドレスの箇所を「００４」へと変更する。

ここで、ホスト１１−３のMACアドレスが第１無線機２１−１の MACアドレステーブルに登録されたことにより、ホスト１１−３は第１無線機２１−１と異なるセグメントに属しているということが判明したので、第１無線機２１−１は、手順１において「SERCH」と登録されていたホスト１１−３のMACアドレステーブルのステートの箇所を新たに「AIR」へと変更する。さらに、ホスト１１−３のステートが「AIR」へと変更されたことに伴い、第１無線機２１−１は当該ホストのMACアドレステーブルのTTLを新たに「１２０」と登録する。
一方第１無線機２１−１が保存しているホスト１１−１についてのMACアドレステーブルに関しては、TTLが「１２０」から新たに「×××」に変更されているが、この経緯についても上記第２無線機２１−２の場合と同様であり、ホスト１１−１のステートが手順１から手順５に遷移する際に「LOCAL」のまま変化せず、１２０秒以内の一定時間が経過したという状態を示している。なお、第１無線機２１−１に関しての手順５における手順１からの変更点はTTLに関してのみである。
以上、手順（５）において第１無線機２１−１内に登録されたMACアドレステーブルを図３(f）に示す。

なお、ここでは図１にはその番号を記載してはいないが、第１無線機２１−１がARP_RESを受信すると、最後の手順として第１無線機２１−１はホスト１１−１にデータを送信する。ホスト１１−１が送信されたデータを受信したら、ホスト１１−１はホスト１１−３についてのMACアドレス、IPアドレスの情報を保存する。なお、ホスト１１−１は、MACアドレステーブルに記載されているステート、無線アドレス、リピータアドレス及びTTLについての情報は保存特に必要がなく、ホスト１１−３と同様である。

上記手順によって、各無線機２１は送信元ホスト１１−１や目標ホスト１１−３についてのIPアドレス、MACアドレス、並びにホスト１１−３までの経路を示す無線アドレス及びリピータアドレスの情報をMACアドレステーブルに登録することができる。
また、ARP_REQの送信元であるホスト１１−１には目標ホスト１１−３のIPアドレス及びMACアドレスが保存され、ARP_RESの送信元であるホスト１１−３にもARP_REQの送信元ホスト１１−１のIPアドレス及びMACアドレスが保存されることになり、これらの情報によってホスト１１−１が再びARP_REQを送信することなしに、送信元ホスト１１−１は目標ホスト１１−３との間で直接データを送受信することが可能となる。
即ち、本実施の形態に即して説明するなら、最初に送信元ホスト１１−１が送信先ホスト１１−３のMACアドレスを調べるためにARP_REQを送信し、ホスト１１−３からARP_RESが返信される。このARP_REQまたはARP_RESの送受信は無線機２１を介して行われるが、無線機２１には最終的に送信元ホスト１１−１及び送信先（目標）ホスト１１−３のIPアドレス、MACアドレス、さらに、他の無線機２１の無線アドレスまたはリピータ２２のリピータアドレスが保存されることになる。この手順により、無線機２１は図３(f)に示すようなMACアドレステーブルを作成することができ、送信元ホスト１１−１と目標ホスト１１−３が同じEthernet上に接続されているのかどうかということ、さらに、異なる Ethernet上に接続されているとしたら、どの無線機やリピータを介して通信がやりとりされているのか、ということについての情報も得られることになる。

また、以上の情報に加え、各無線機２１のMACアドレステーブルにはホスト１１についてのTTLが設定されている。このTTLを設定することにより、一定時間通信要求が無かった結果TTL＝０となっているホストについて、MACアドレステーブルに登録されている情報を破棄することとなっており、ネットワーク上の変化に対応した設定となっている。
ここで、MACアドレステーブルにホストについてのTTLを設定して、一定時間だけ経路の情報を確保すること自体はこれまでも行われてきたことであるが、本実施の形態においては、TTLを「１２０（秒）」と短めに設定し、また目標ホストに対して通信要求があった時にARP_REQを送信するようにしている。このため、無線機２１がいつまでもARP_REQを送信し続けたり、定期的にARP_REQを送信するといったような場合と比較して、余計なトラフィックを抑制することが可能となる。以上のことは、無線機２１が移動することで、一度しか通信することが必要がない場合や、無線機２１に対して一度しか通信の要求がなかったり、あるいは通信が複数回あったとしてもTTL＝０となる前に目標ホスト１１への通信要求が終了してしまう場合には特に有効である。
さらに、ホスト１１ー３のステートが「SUSPEND」としてMACアドレステーブルに登録されているセグメントでは、目標となるホストが不明ということであるため、目標ホスト１１−３へデータを送信しないこととなっている。
これらの情報及び設定状況により、本実施の形態では、通信経路全体へのトラフィックを抑制することが可能となる。

本実施の形態では、各無線機２１がMACアドレステーブルに保存している、要求対象である目標ホスト１１−３に至るまでの経路についての情報及び各ホスト１１についてのIPアドレス及びMACアドレスについての情報、並びにホスト１１が保存している他のホストに関するMACアドレス及びIPアドレスについての情報は、一定時間しか保存されないように設定され、かつ無線機２１とホスト１１が情報を保存している時間は異なっている。
一般に、各ホスト１１が他のホスト１１についての情報を保存している期間（「TTL」）は例えば「３０（分）」である一方で、各無線機２１がMACアドレステーブルの情報を保存している期間（「TTL」）は「１２０（秒）」であるため、先に無線機２１が持っているMACアドレステーブルのホスト１１についてのTTL＝０となると、無線機２１はMACアドレステーブルに登録されたホスト１１についての情報を破棄してしまう。

そのため、送信元ホスト１１−１に要求対象となる他の目標ホスト１１−３についての情報が保存されているとしても、必ずしも無線機２１のMACアドレステーブルには目標ホスト１１−３への経路情報が残っているとは限らない。即ち、ホスト１１−１が一旦ARP_REQを送信し、さらに送信元ホスト１１−１が目標ホスト１１−３からのARP_RESを受信することによって目標ホスト１１−３までの通信経路を確保することができたとしても、無線機２１のMACアドレステーブルから目標ホスト１１−３への経路についての情報が破棄されてしまったとなれば、送信元ホスト１１−１からデータが送信されたとしても、目標ホスト１１−３にはデータが送信されることは不可能である。このような不都合を解消するために、送信元ホスト１１−１に目標ホスト１１−３についての情報が保存されているうちには、無線機２１自身があらためてブロードキャストでARP_REQを送信することによって、図３(f)に示すようなMACアドレステーブルを作成し、目標ホスト１１への経路情報を確保してから通信を行うことを可能としている。

具体的には、送信元ホスト１１−１からデータが送信されてきた場合、無線機２１には目標ホスト１１−３への経路情報が保存されていないのであるから、無線機２１自身が再びARP_REQをブロードキャストで他の無線機２１またはリピータ２２に向けて送信する。その結果、ARP_RESが送信されてきたホストを目標ホストとして無線機２１に保存することで、無線機２１には目標ホストへの通信経路が確保されることになる。
これによって、ホスト１１−１からのARP_REQが無くても、目標ホストであるホスト１１−３はホスト１１−１からのデータを受信することが可能となる。つまり、送信元ホスト１１−１から目標ホスト１１−３に通信要求があった場合であっても、ホスト１１の代わりに無線機２１がARP_REQの送信元となり、必要に応じて通信経路を確保することができる。このような柔軟な設定によっても、本実施の形態では通信経路全体に対して余計なトラフィックを抑制することができる。

ここで、これまでの通信におけるルーティング・プロトコルとして一般的であったRIP方式によれば、各無線機はすべて同じMACアドレステーブルの情報を共有することとなっており、その上一定時間が経過する毎に通信を実行することとされている。このような状況の下で、無線機２１に多数のチャネルが設けられている場合には、チャネル数に反比例して１チャネルあたりの通信速度が遅くなってしまうため、トラフィックの抑制が不可欠であることも想定される。このような場合、余計な通信負荷が増加するだけで、不必要な仕事が増加し、効率が良くない。
一方、本実施の形態においては、MACアドレステーブルは必要な場合にのみ通信を実行することによって作成され、各無線機２１は目標ホスト１１−３までの経路情報に関しては必要な情報だけを持つように設定されているため、全ての無線機２１が同じMACアドレステーブルの情報を共有することは不要となる。また、MACアドレステーブルに保存されているホスト１１についての情報が破棄されたとしても、上記のように無線機２１自身が再びARP処理を実行することにより、経路情報を登録することが可能であるようにされている。さらに、ホスト１１についての情報がMACアドレステーブルに「SUSPEND」として登録されている期間は、通信を遮断し、その後データを破棄するというようにされている。このように設定されることで、本実施の形態において、仮に無線機２１に設けられているチャネル数が多いといった場合であっても、通信経路全体に対するトラフィックを従来よりも軽減することが可能となった

次いで、図６のステート図を用いて、時間経過に応じたMACアドレステーブルの更新手順を説明する。
まず、無線機２１がEthernet上に接続されているホスト１１からEthernetを通して、あるいは他の無線機２１から無線経由でデータを受信すると、一旦新規登録することとして、無線機２１はMACアドレステーブルのステートを「SEARCH」として登録する。そして、無線機２１がARP_REQを送信し、さらに送信先からARP_RESを受信したことによりホスト１１が無線機２１と同じEthernet上に接続されているということが判明した場合には、無線機２１はMACアドレステーブルのステートを「SEARCH」から「LOCAL」に更新する。また、ステートを更新すると同時に、無線機２１はTTLを新たに「１２０」に更新する。ここで、ステートを「LOCAL」に更新した後に、TTLとして設定した１２０秒以内に新たな通信がある場合はTTLの値が更新され、ない場合には「TTL＝０」となると同時にMACアドレステーブルに登録されたホスト１１についての情報は破棄されることになる。

また、無線機２１がARP_REQを送信し、他の無線機２１を経由してホスト１１からARP_RESが送信されてきたということが判明したら、無線機２１はMACアドレステーブルのステートを「SEARCH」から「AIR」に更新する。また、ステートを更新すると同時に、無線機２１はTTLを新たに「１２０」に更新する。ここでも、ステートを「AIR」に更新した後に、TTLとして設定した１２０秒以内に新たな通信がある場合はTTLを更新し、ない場合には「TTL＝０」となると同時にMACアドレステーブルに登録されたホスト１１についての情報は破棄されることになる。
一方、無線機２１がARP_REQを送信したにもかかわらず、別に設定したタイムアウト時間経過しても送信先からARP_RESが返信されない場合には、無線機２１はMACアドレステーブルのステートを「SUSPEND」に更新し、TTLにはあらためて「SUSPEND TTL」として「２０」を設定する。MACアドレステーブルのステートに「SUSPEND」が登録されると、要求対象としての送信先ホスト１１への経路が不明であることが判明したことになり、送信先であるホスト１１に対しては、これ以降ARP_REQを送信しない。
ここで、ステートを「SUSPEND」に更新した後に、TTLに「SUSPEND TTL」を設定した２０秒以内に新たな通信がない場合には、MACアドレステーブルに登録されたホスト１１についての情報は破棄されることになる。

次に図７の流れ図を用いて、MACアドレステーブルに登録されているTTLについての情報を、無線機２１が更新していく手順について説明する。
先ず、ステップS１０１において、無線機２１は１秒経過したかどうかということを判別する。そして、肯定の判別結果が得られた場合、ステップS１０２へと処理を進め、MACアドレステーブルにおける、各登録ホストのTTL（通常のTTLまたはSUSPEND TTL）についてのデクリメントを行う。即ち、ステップS１０２において、ホストに対して通信が行われない場合には、MACアドレステーブルに登録されているTTLの値を減少させていくことにする。一方、ステップS１０１において、否定の判別結果が得られたのであれば、再度処理をステップS１０１に戻す。
続いて、ステップS１０３において、各登録ホストのTTLについてのデクリメントが実行された結果、TTL＝０としてMACアドレステーブルに登録されることとなったホストが有るかどうかということを無線機２１は判別し、肯定の判別結果が得られた場合には、処理をステップをS１０４へと進める。一方、ステップS１０３において、否定の判別結果が得られた場合には、この図に示す処理を一旦抜けて、再度ステップS１０１に戻るようにされる。

続くステップS１０４において、無線機２１はTTL＝０としてMACアドレステーブルに登録されているホストを１つ選択する。
そして、ステートが「SEARCH」以外の「LOCAL」「AIR」「SUSPEND」のいずれかであって、TTLの設定時間内（TTL＝０となるまで）に通信が無かった場合には、無線機２１はステップS１０５において、選択した登録ホストをMACアドレステーブルから削除する。その後、無線機２１は処理をステップS１０６へと進める。

そして、処理をステップS１０６へと進めた無線機２１は、TTL＝０となっているホストについての処理が終了したかどうかということについて判別する。ここで否定の判別結果が得られたのであれば、TTL＝０となって登録されている他のホストが残っているということで、ステップS１０４の処理に戻るようにされ、肯定の判別結果が得られたのであれば、再度ステップS１０１に戻るようにされる。

続いて図８から図１２を用いて、無線機２１が受信した無線通信部２、またはEthernetインターフェイス部６からの信号の種類に応じて、MACアドレステーブルを作成する手順を説明する。
なお、以下無線機２１を主体として記述するが、実際には図２に示されるCPU３がプログラムに従って処理を実行する。
まず図８で、無線機２１は最初のステップS２０１において、Ethernet上から、または無線経由で送信されてきた信号を受信する。そして次のステップS２０２において、上記信号に含まれているMACフレームの内容が、ARP_REQ、ARP_RESまたはデータの３種類のうちのいずれであるかを判別する。ここで、受信される信号がARP_REQ及びARP_RESの場合、MACフレームのペイロード部分には図５(b)に示すように、ARPパケットが格納される。なお、受信されるパケット信号がデータの場合、MACフレームのペイロード部分には、データのみが格納されることとなっている。
まず、MACフレームのARPパケットのコード部分にARP_REQを示す情報が格納されており、さらに制御情報部分に送信元種別情報としてホスト１１から送信された信号であるという情報が格納されている場合、無線機２１は、ステップS２０１において受信した信号がホスト１１からのARP_REQであると判別し、処理をステップS２０３の処理１へと進める。

次に、MACフレームのARPパケットのコード部分にARP_REQを示す情報が格納されており、さらに制御情報部分に送信元種別情報として他の無線機２１から送信された信号であるという情報が格納されている場合、無線機２１は、ステップS２０１において受信した信号が他の無線機２１からのARP_REQであると判別し、処理をステップS２０４の処理２へと進める。
さらに、MACフレームのARPパケットのコード部分にARP_RESを示す情報が格納されている場合、無線機２１は、ステップS２０１において受信した信号がホスト１１からのARP_RESであると判断し、処理をステップS２０５の処理３へと進める。
そして、MACフレームにARPパケットではなくデータが格納されている場合、無線機２１は、ステップS２０１において受信した信号がホスト１１からのデータであると判断し、処理をステップS２０６の処理４へと進める。

次に、図９〜図１２において、図８の処理１〜処理４の手順の内容を説明する。
まず、図９は処理１の手順を示しており、ステップS３０１において、無線機２１は、先の図８のステップS２０１で受信したARPパケット内の送信元ホストの情報と目標ホストの情報を参照する。ここで、ネットワーク上に存在するホスト１１のうちで、ARPによって目標ホストのMACアドレスを取得しようとするのが送信元ホスト、逆にARPによってMACアドレスを取得する対象となるのが目標ホストということになる。なお、送信元ホストの情報とは、ARPパケット内における送信元MACアドレス及び送信元IPアドレスのことであり、目標ホストの情報とは、ARPパケット内の目標MACアドレス及び目標IPアドレスのことである。
次のステップS３０２において、無線機２１は受信したARPパケットの情報と無線機２１が内部に保持しているMACアドレステーブルの情報とを比較する。このMACアドレステーブルを参照しながら、無線機２１はステップS３０３においてARP_REQを送信した送信元ホストの情報がMACアドレステーブルに登録済みであるかどうかということを判別する。

そして、ステップS３０３において、否定の判別結果が得られたためにステップS３０４へと処理を進めた無線機２１は、まだ登録がされていないARP_REQの送信元ホストについての情報をMACアドレステーブルに登録する。ここで、ARP_REQには、ARP_REQの送信元ホストのMACアドレス及びIPアドレス、さらに目標ホストのIPアドレスについての情報が格納されているので、無線機２１はこれらについての情報を登録する。また、MACアドレステーブルの登録を最初に行う際に、ステートは初期値として「SEARCH」を登録することとされている。

また、無線機２１は次のステップS３０５において、ARP_REQの送信元ホストから同じセグメントのEthernetを通ってARP_REQを受信したのか、それともARP_REQの送信元ホストから他の無線機２１またはリピータ２２を介してARP_REQを無線で受信したのかを判別する。つまり、無線機２１がEthernetインターフェイス部６経由でARP_REQを受信した場合であれば、Ethernet経由の通信であると判断し、一方無線機２１が無線通信部２経由でARP_REQを受信した場合であれば、無線経由の通信であると判別する。そして、無線機２１がARP_REQの送信元ホストと同じEthernet上に接続されていると判別した場合には、処理をステップS３０５からステップS３０６に進めて登録内容の更新を行う。即ち無線機２１は、ステップS３０４でMACアドレステーブルに「SEARCH」として登録していたARP_REQの送信元ホストのステートを「LOCAL」へと更新する。また、MACアドレステーブルのステートを更新するとともに、TTLについても初期化を行う。

一方、無線機２１が他の無線機２１またはリピータ２２を介してARP_REQの送信元ホストから無線でARP_REQを受信した場合には、処理をステップS３０５からステップS３０７に進め、ステップS３０４においてMACアドレステーブルに「SEARCH」として登録したARP_REQの送信元ホストのステートを「AIR」へと変更する。さらに、無線機２１はMACアドレステーブルにARP_REQの送信元ホストのステートを「AIR」として登録することに伴い、ARP_REQが送信元ホストから無線機２１に至るまでに経由した、受信先とは異なる無線機２１の無線アドレスまたはリピータ２２のリピータアドレスをMACアドレステーブルに登録する。即ち、無線経由で受信された無線機フレーム（図５(a)参照）には他の無線機２１についての送信元無線アドレスが格納されているため、無線機２１は送信元無線アドレスをMACアドレステーブルに登録することができる。同様に、無線経由で受信された場合は、リピータ２２についての送信元無線アドレスが格納されているため、無線機２１はリピータの送信元無線アドレスをMACアドレステーブルに登録することができる。また、ステップS３０６及びステップS３０７でステートが変更されたことに伴い、ホスト１１についてのMACアドレステーブルのTTLを初期化する。
その後、無線機２１は、ステップS３０７でARP_REQの送信元ホストのステートをMACアドレステーブルに登録する作業が終了すれば、処理をステップS３１３に進める。

一方、ステップS３０３において肯定の判別結果が得られたためにステップS３０８に進めた無線機２１は、MACアドレステーブルにおけるARP_REQの送信元ホストのステートが何であるか判別する。そして、送信元ホストのステートが「AIR」または「LOCAL」としてMACアドレステーブルに登録されていたと判別した場合には、無線機２１に対して送信元ホストから通信が行われたということで、無線機２１はステップS３０９でTTLを初期化した後、処理をステップS３１３へと進める。
また、送信元ホストのステートが「SEARCH」または「SUSPEND」としてMACアドレステーブルに登録済であった場合、目標ホストのMACアドレス及び目標ホストまでの経路に関する情報は得られていないものの、送信元ホストのMACアドレス及び送信元ホストからの経路に関する情報は得られることになる。そのため、送信元ホストからの情報を得た無線機２１は、次のステップS３１０において、ARP_REQの送信元ホストと無線機２１が同じセグメントのEthernet上に接続されているのか、それともARP_REQの送信元ホストから他の無線機２１またはリピータ２２を介してARP_REQを無線で受信したのかを判別することになる。
ここで、処理１に示されるステップS３１０〜S３１２については、ステップS３０５〜S３０７と同様となることから、ここでの説明は省略する。
また、ステップS３０８で「SUSPEND」となっている場合は、特に処理を行わず終了する。

続いてのステップS３１３において、無線機２１は目標ホストについての情報がMACアドレステーブルに登録されているかどうかということを判別する。
そして、否定の判別結果が得られたために、処理をステップS３１３からステップS３１４へと進めた無線機２１は、目標ホストについての情報を登録する。ここでは、目標ホストに関してIPアドレスは分かっているがMACアドレスは分かっていないため、無線機２１は、送信元ホストのIPアドレスと、ステートを「SEARCH」としてMACアドレステーブルに登録する。また、ステートをMACアドレステーブルに登録するという処理に伴い、無線機２１はTTLを初期化する。その後、無線機２１は処理をステップS３１６へと進める。
一方、肯定の判別結果が得られたために、処理をステップS３１３からステップS３１５へと進めた無線機２１は、ステップS３１５でTTLを初期化した後、処理を３１６へと進める。
そしてステップS３１６において、無線機２１は送信元ホストから受信したARP_REQを他の無線機２１またはリピータ２２に対して、ブロードキャスト方式で、またはEthernetを経由して転送する。

次に、図１０を用いて、図８の処理２の手順の内容を説明する。処理２の場合は、処理１と異なりARP_REQの送信元がホストではなく無線機２１となっている。そのため、処理２では処理１とは異なり、送信元ホストについての情報を登録するといった手順は不要であり、目標ホストについての情報のみ参照し、登録すればよい。したがって、処理１で説明した送信元ホストについての情報をMACアドレステーブルに登録するといった、ステップS３０３〜S３１２の手順は、処理２においては不要である。
ここで、ステップS４０１〜S４０２については、図９に示したステップS３０１〜S３０２と同様であり、ステップS４０３〜S４０６については図９に示したステップS３１３〜S３１６と同様となることから、ここでの説明は省略する。ただし、処理２のステップS４０６においては、無線機２１は他の無線機２１から送信されてきたARP_REQを無線経由で受信している。そのため、受信したARP_REQを再びブロードキャストで他の無線機２１へと送信することはなく、Ethernetに接続されているホストへと転送するだけとなる。

次に、図１１を用いて、図８の処理３の手順の内容を説明する。処理３の場合は、処理１と異なり送信元ホストからはARP_RESが送信されることとなる。ここで、処理１における送信元ホストは処理３においては目標ホストであり、処理１における目標ホストは処理３の送信元ホストである、というように、処理１の場合と処理３の場合では送信元ホストと目標ホストとの関係は逆になっている。ただし、手順としての図９に示されるステップS３０１〜S３１２と図１１に示したステップS５０１〜S５１２は同様であることから、ここでの説明は省略する。
ステップS５１３において、無線機２１は目標ホストについての情報がMACアドレステーブルに登録されているかどうかということを判別する。そして、否定の判別結果が得られたのであれば、無線機２１は処理をステップS５１４へと進め、無線機２１はARP処理を実行する。即ち、目標ホストについての情報がMACアドレステーブルに登録されていない場合には、無線機２１自身がARP処理を実行して、目標ホストまでの経路についての情報を確保する必要がある。そして、無線機２１がARP処理を実行したことにより、目標ホストについての情報が得られたら、それらの情報をMACアドレステーブルに登録する。
その後、ステップS５１５において、MACアドレステーブルを参照することにより経路情報を得た無線機２１は、送信元ホストから受信したARP_RESを目標ホストへと転送する。

一方、ステップS５１３において、肯定の判別結果が得られた場合には、無線機２１は処理をステップS５１６へと進め、目標ホストのステートを判別する。目標ホストのステートが「AIR」または「LOCAL」としてMACアドレステーブルに登録されていた場合には、無線機２１は次のステップS５１７において、MACアドレステーブルのTTLを初期化した後、ステップS５１８において目標ホストに受信したARP_RESを転送する。
一方、目標ホストのステートが「SEARCH」としてMACアドレステーブルに登録されていた場合には、無線機２１はステップS５１９において、目標ホストに受信したARP_RESを転送する。
さらに、目標ホストのステートが「SUSPEND」としてMACアドレステーブルに登録されていた場合には、無線機２１はステップS５２０において受信したARP_RESを破棄する。

図１２は、図８の処理４に対応する、無線機２１がホスト１１からデータを受信した場合の手順を示している。
処理４については、ホストから送信される信号がARP_REQやARP_RESではなく単なるデータであるという点で処理１と異なっている。なお、本処理においては送信される信号がデータであり、ARP処理が実行されないため、S６１３では目標ホストではなく、「送信先ホスト」という名称になっている。
ただし、手順としての図９に示されるステップS３０１〜S３１２と図１２に示したステップ６０１〜S６１２は同様であり、図１１に示されるステップS５１３〜S５１５と図１２に示したステップS６１３〜S６１５は同様であることから、ここでの説明は省略する。

ここで、ステップS６１３において、送信先ホストが登録されていたため処理をステップS６１６へと進めた無線機２１は、MACアドレステーブルにおけるデータの送信先ホストのステートを参照する。そして、送信先ホストのステートが「AIR」または「SEARCH」としてMACアドレステーブルに登録されていた場合には、ステップS６１７において、無線機２１は受信したデータを送信先ホストへと転送した後、処理をステップS６２１へと進める。
次に、ステップS６１６において、送信先ホストのステートが「SUSPEND」としてMACアドレステーブルに登録されていた場合には、データのあて先が不明であると判別し、ステップS６２２へと処理を進めた無線機２１は受信したデータを破棄し、送信を行わない。その後、無線機２１は処理を終了する。

また、ステップS６１６において、送信元ホストのステートが「LOCAL」としてMACアドレステーブルに登録されていた場合には、次のステップS６１８において、無線機２１は送信先ホストのステートが「Ethernet」か「無線」か判別する。そして、送信先ホストのステートが「Ethernet」であると判別したデータは、他のセグメントに送る必要がないので、無線機２１は、処理をステップS６１９へと進め、受信したデータを破棄する。
一方、送信先ホストのステートが「無線」であると判別した無線機２１は、処理をステップS６２０へと進め、受信したデータを目標ホストへと送信した後、処理をステップS６２１へと進める。
そして、最後のステップS６２１において、無線機２１は新たな通信があったことにより、TTLを更新する。

以上の実施の形態では図１において送信元ホストを１１−１、送信先のホストを１１−３として、ＬＡＮ内の無線ブリッジ通信機にMACアドレステーブルが形成される場合について説明したが、送信元ホストが１１−２であっても、同様な手順で各無線機に送信先のホスト１１−３のステートと当該ホストアドレス情報、及びステート情報を通信経路と共に、記録することができることは言うまでもない。
また、MACアドレステーブル上に記録されているＴＴＬ（データの保持時間）は、ＬＡＮを構築しているホストの数や、ＬＡＮを分割する領域（セグメント）数、各ホストの移動状況等を勘案して最も通信効率の良い値に設定することが好ましい。
特に、SUSPEND TTLは通常のTTLに対して短く設定することによって、ＬＡＮを構築しているホストが移動体等であって、特定のセグメントを頻繁に出入りするような場合、通信の復帰時間を早くするために有効となる。
また、各セグメント間を接続するための無線機（無線ブリッジ通信機）は固定して使用されるものでなくても、ある範囲内にある有線接続されたセグメント間を接続する通信機能を有していれば、所定の範囲で移動しながら使用することも考えられる。

本発明の実施の形態としての、有線または無線によるホスト及び無線機の接続例を示す模式図である。 本発明に適応可能な無線機の内部構成例を示すブロック図である。 実施の形態における無線機が内部に保持するMACアドレステーブルの内容例を説明する図である。 MACアドレステーブルに登録されるステートを説明する図である。 通信情報に格納される各フレームの構成例を示す図である。 無線機のデータの受信に応じたステートの遷移についての概要を示す図である。 時間経過に応じたMACアドレステーブル更新の手順を示すフローチャートである。 ホストまたは無線機から送信される信号の受信に対応して、無線機が処理する手順例を示すフローチャートである。 無線機がホストからARP_REQを受信した場合の対応処理を示すフローチャートである。 無線機が他の無線機からARP_REQを受信した場合の対応処理を示すフローチャートである。 無線機がホストからARP_RESを受信した場合の対応処理を示すフローチャートである。 無線機がホストからデータを受信した場合の対応処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１１ー１〜１１−４ ホスト
２１−１〜２１−３ 無線機
１０１ 第１有線セグメント
１０２ 第２有線セグメント
１０３ 第３有線セグメント

Claims (7)

1. １台又は２台以上のホストを構成要素とするローカルエリアネットワークを複数のセグメントに分割し、前記各セグメントに対して少なくとも１台の無線ブリッジ通信機を接続し、前記複数の各セグメント間を前記無線ブリッジ通信機を介して相互に接続できるようにしたネットワークにおいて、
   前記無線ブリッジ通信機は、ネットワーク内の送信元ホストから送信先のホストを指定して接続要請があったときは、接続要請をしている前記送信元ホストのＩＰアドレスとＭＡＣアドレス、及び、目標となる前記送信先ホストのＩＰアドレスを自己のローカルテーブルに記録し、以下の手順が実行されるようにしたことを特徴とする無線ブリッジ通信機。
   （１）前記送信元ホストが自己のセグメントに属する時は、当該ホストのステートを「ローカル」に設定し、前記送信元ホストが前記無線ブリッジ通信機で接続された他のセグメントに属する場合は、当該ホストのステートを「エアー」に設定し、かつ目標とする送信先ホストのステートを、一旦、「サーチ」に設定し、前記ローカルテーブルに記録する。
   （２）サーチの状態では、前記送信先ホストに対するARPリクエストをブロードキャストとすることによって、送信先ホストからARPレスポンスが取得されたときは、送信先ホストのステートを「サーチ」から「ローカル」または「エアー」に変更し、MACアドレスと共に記録し、当該MACアドレスの転送ルートに無線ブリッジ通信機が介在しているときは当該無線ブリッジ通信機の無線アドレスも取得し、所定の保持時間と共に前記ローカルテーブルに再記録する。
   （３）前記（２）のARPリクエストに対して所定時間応答がないときは、目標とする相手先ホストのステートを「サスペンド」に変更して、サスペンド保持時間を付加してローカルテーブルに記録する。
2. 上記セグメント間を接続する２台の無線ブリッジ通信機間に、レピータアドレスを付加したレピータを介在し、該レピータアドレスが経路情報として記録されるようになされていることを特徴とする請求項１に記載の無線ブリッジ通信機。
3. 上記ローカルテーブルに記録された各ホストのアドレス情報、ステート情報、及び当該ホストに対する経路情報は、当該ホストの情報に付加されている保持時間の経過後に破棄されることを特徴とする請求項１に記載の無線ブリッジ通信機。
4. 上記「サスペンド」となっているホストのサスペンド保持時間は、「ローカル」又は「エアー」となっているホストの保持時間より短くなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の無線ブリッジ通信機。
5. 上記「サスペンド」に指定されたホストに対するサスペンド保持時間内では、当該ホストに対する通信が遮断されるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の無線ブリッジ通信機。
6. 上記レピータは前記無線ブリッジ機能を有する通信機によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の無線ブリッジ通信機。
7. 上記ホストにはローカルエリアネットワークからで離脱する移動体が含まれていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の無線ブリッジ通信機。
   

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