JP2016092535A - ゲートウェイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローカル端末が通信ネットワークに再接続するための特別な手段を備える必要が無く、かつ、再接続時の中継機器側の負荷を軽減すると共に再接続にかかる時間を短縮することのできるゲートウェイ装置を得る。【解決手段】通信ネットワークに接続されるネットワーク接続端末の登録状態を接続端末管理部１０によって管理する。ネットワーク選択部１３は、ネットワーク接続端末を選択し、ネットワーク接続端末とローカル端末との通信経路を決定する。ネットワーク接続端末による通信ネットワークへの接続が不可であるとネットワーク接続監視部１４が判定した場合、ネットワーク選択部１３は、ネットワーク接続部１２に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行う。【選択図】図２

Description

この発明は、インターネット等の通信ネットワークに接続される中継機器としてのネットワーク接続端末と、携帯端末といったローカル端末とを通信接続するゲートウェイ装置に関するものである。

携帯端末等の通信機器が通信ネットワークへの接続を行うには、その通信機器自体が通信ネットワークに接続できる能力を有するか、あるいは、通信ネットワークに接続できる能力を有する中継機器を用意し、この中継機器と通信機器とをローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮという）で接続し、通信ネットワークへの通信を中継する必要がある。
ＬＡＮ内で中継した場合、中継機器が通信中に何らかの理由で接続できなくなると、通信機器自体も通信ができなくなり、従来では、通信機器が別の中継機器を探して再接続する必要があった。
このような再接続を行う方法として、例えば特許文献１に示すように、全ての通信機器に、中継機器である複数のテザリング端末から特定のテザリング端末を選択する手段を設け、中継していたテザリング端末が通信不可の場合は他のテザリング端末への再接続を行い、通信機器が通信ネットワークへの通信ができなくなる状況を回避しようとする方法があった。

特開２０１２−２２７６１０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来技術では、ローカル端末が中継機器への再接続を行うための手段を備えなければならない上、中継機器に再接続する場合、全てのローカル端末がその再接続動作を行う必要があった。そのため、ローカル端末の数が多くなるにつれて、再接続するまでの時間が長くなる他、中継機器側の負荷が高いという問題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ローカル端末が通信ネットワークに再接続するための特別な手段を備える必要が無く、かつ、再接続時の中継機器側の負荷を軽減すると共に再接続にかかる時間を短縮することのできるゲートウェイ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るゲートウェイ装置は、通信ネットワークに接続されるネットワーク接続端末の登録状態を管理する接続端末管理部と、一つまたは複数のローカル端末を通信接続するローカル端末接続部と、接続端末管理部に登録されているネットワーク接続端末を通信接続するネットワーク接続部と、ローカル端末接続部で通信接続するローカル端末とネットワーク接続部で通信接続するネットワーク接続端末との通信経路を決定するネットワーク選択部とを備えたものである。

この発明のゲートウェイ装置は、接続端末管理部に登録されているネットワーク接続端末を通信接続するネットワーク接続部と、ローカル端末接続部で通信接続するローカル端末とネットワーク接続部で通信接続するネットワーク接続端末との通信経路を決定するネットワーク選択部とを備えたので、ローカル端末が通信ネットワークに再接続するための特別な手段を備える必要が無く、かつ、再接続時の中継機器側の負荷を軽減すると共に再接続にかかる時間を短縮することができる。

この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置を適用したネットワークシステムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置の構成図である。 この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置のネットワーク接続端末の新規登録動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置のネットワーク接続端末の登録抹消動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置の接続端末管理部における端末管理動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置のテザリング動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるゲートウェイ装置の構成図である。 この発明の実施の形態２によるゲートウェイ装置のテザリング動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるゲートウェイ装置の構成図である。 この発明の実施の形態３によるゲートウェイ装置のテザリング動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるゲートウェイ装置の構成図である。 この発明の実施の形態４によるゲートウェイ装置のテザリング動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態５によるゲートウェイ装置の構成図である。 この発明の実施の形態５によるゲートウェイ装置のテザリング動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるゲートウェイ装置を適用したネットワークシステムを示す構成図である。図示のネットワークシステムは、ゲートウェイ装置１、ローカル端末２（ローカル端末２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）、ネットワーク接続端末３（ネットワーク接続端末３ａ，３ｂ，…，３ｚ）及びネットワーク４（ネットワーク４ａ，４ｂ，…，４ｚ）を含んで構成されている。

ローカル端末２ａ〜２ｅは、音楽プレーヤ、携帯ゲーム機、ノートＰＣ、タブレット等の携帯端末やデスクトップＰＣ等の据置装置を含む情報機器であり、ゲートウェイ装置１と有線または無線によるＬＡＮ等で接続され、これらローカル端末２ａ〜２ｅとゲートウェイ装置１間で通信を行うことができる。ネットワーク接続端末３ａ〜３ｚは、テザリングが可能なスマートフォンやモバイルルータ等の移動通信機器や固定通信機器であり、ゲートウェイ装置１と有線または無線によるＬＡＮ等で接続され、これらネットワーク接続端末３ａ〜３ｚとゲートウェイ装置１間で通信を行うことができる。さらに、これらネットワーク接続端末３ａ〜３ｚは、専用回線を使用して通信ネットワークであるネットワーク４ａ〜４ｚと一対一に接続されている。ネットワーク４ａ〜４ｚは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等を用いて携帯キャリアが提供する通信ネットワークまたは光回線等を用いた通信ネットワークである。

なお、ローカル端末２ａ〜２ｅは図示した５種類に限定されるものではなく、一つまたは複数のローカル端末であればよい。また、ネットワーク接続端末３ａ〜３ｚ及びネットワーク４ａ〜４ｚについても、特定数の端末及びネットワークに限定するものではなく、いずれかのネットワーク４ａ〜４ｚにいずれかのネットワーク接続端末３ａ〜３ｚが接続されている構成であればよい。以下、特定の端末やネットワークを示さない場合は、単にローカル端末２、ネットワーク接続端末３、ネットワーク４として説明する。

次に、ゲートウェイ装置１の詳細について説明する。
図２にゲートウェイ装置１の機能ブロック図を示す。ゲートウェイ装置１は、図示のように、ネットワーク接続端末３の登録及び抹消といった登録状態の管理を行う接続端末管理部１０と、ローカル端末２とＬＡＮで接続して通信を行うローカル端末接続部１１と、ネットワーク接続端末３とＬＡＮで接続して通信を行うネットワーク接続部１２と、複数のネットワーク接続端末３からネットワーク４と通信可能なネットワーク接続端末３を選択し、そのネットワーク接続端末３とローカル端末２との通信経路を決定するネットワーク選択部１３と、ネットワーク接続端末３とネットワーク４との接続を監視するネットワーク接続監視部１４を備えている。また、ゲートウェイ装置１では接続端末管理部１０で受付登録を行った通信機器のみをネットワーク接続端末３として認識する。このため、以下のような新規登録及び登録抹消動作を行う。

図３は、ネットワーク接続端末３の新規登録動作を示すフローチャートである。
接続候補となるネットワーク接続端末３からゲートウェイ装置１に対し、決められた固定信号をＬＡＮ、ＷｉＦｉ等で送付し、これをゲートウェイ装置１の接続端末管理部１０が受信する（ステップＳＴ１０１）。すなわち、ネットワーク接続端末３におけるユーザ操作により、ゲートウェイ装置１の決まったアドレス等にネットワーク接続端末３を接続することで端末登録を行う。接続端末管理部１０がネットワーク接続端末３からの新規登録のための信号を受信すると、接続端末管理部１０は、接続候補のネットワーク接続端末３が未登録であるかを判断する（ステップＳＴ１０２）。もし、登録済みである場合は、ステップＳＴ１０３にてその接続候補のネットワーク接続端末３に対し「登録済」であることを報告し処理を完了する。一方、未登録の場合は、接続候補のネットワーク接続端末３がテザリング可能な端末であるかを判断する（ステップＳＴ１０４）。このステップＳＴ１０４において、テザリング機能を有しない場合は「登録拒否」であることを接続候補のネットワーク接続端末３に報告する（ステップＳＴ１０５）。ステップＳＴ１０４において、テザリング機能を有している場合は、接続候補のネットワーク接続端末３の端末登録を実施のうえ、「登録完了」であることを接続候補のネットワーク接続端末３に報告する（ステップＳＴ１０６）。

図４は、ネットワーク接続端末３の登録抹消動作を示すフローチャートである。
登録抹消候補となるネットワーク接続端末３からゲートウェイ装置１に対し、決められた固定信号をＬＡＮ、ＷｉＦｉ等で送付し、この信号をゲートウェイ装置１の接続端末管理部１０が受信する（ステップＳＴ２０１）。すなわち、登録抹消動作についても、新規登録と同様の操作で抹消作業を行う。例えば、ゲートウェイ装置１における特定のアドレスに接続した際に、登録中であることが表示され、選択肢の中に「登録抹消」があり、これをユーザが選択することでネットワーク接続端末３からの登録抹消の指示を行う。
接続端末管理部１０は、ステップＳＴ２０１で登録抹消のための信号を受信すると、登録抹消候補のネットワーク接続端末３が登録端末であるかを判断する（ステップＳＴ２０２）。ステップＳＴ２０２において、未登録である場合は、登録抹消候補のネットワーク接続端末３に対し「未登録」であることを報告し（ステップＳＴ２０３）、処理を完了する。一方、ステップＳＴ２０２において、登録済みの場合は、登録抹消候補のネットワーク接続端末３がテザリングによる通信中であるかを確認し（ステップＳＴ２０４）、通信を実施していない場合は、登録抹消候補のネットワーク接続端末３の「登録抹消」を行い、登録抹消候補のネットワーク接続端末３に報告する（ステップＳＴ２０５）。ステップＳＴ２０４で、テザリングによる通信中であった場合は、一定時間を空けてテザリング通信中の判断処理を繰り返し、通信が終了した時点でステップＳＴ２０５の登録抹消処理を行い、登録抹消候補のネットワーク接続端末３に報告する。

次に、登録されたネットワーク接続端末３の管理について説明する。図５は、接続端末管理部１０における端末管理動作を示すフローチャートである。
接続端末管理部１０は、登録されているネットワーク接続端末３がゲートウェイ装置１の通信エリア内に位置するか、あるいは有線接続されているか、といったように端末接続状態を判定する（ステップＳＴ３０１）。ステップＳＴ３０１において、検知できなかったネットワーク接続端末３があった場合、そのネットワーク接続端末３は、無線接続あるいは有線接続が一時的に外されたと判定する（ステップＳＴ３０２）。一方、ステップＳＴ３０１でネットワーク接続端末３を検知した場合は、そのネットワーク接続端末３が一時的に登録外しのネットワーク接続端末３であるかを判定して（ステップＳＴ３０３）、そうでなかった場合はステップＳＴ３０１に戻る。すなわち、この場合は登録された通常のネットワーク接続端末３の管理である。
なお、ステップＳＴ３０１における接続状態判定は、例えば、指定したネットワーク接続端末３から順番に接続の試行を行って接続の有無を確認する、といった方法で行う。また、この接続状態判定は定期的に行う。

ステップＳＴ３０３で一時的登録外しのネットワーク接続端末３であると判定した場合は、そのネットワーク接続端末３に対して問い合わせ信号を送信する（ステップＳＴ３０４）。この問い合わせ信号により、ネットワーク接続端末３では、例えば、問い合わせ画面として、「再登録：１」「本日は未登録：２」「以降未登録：０」といった選択条件が表示され、ネットワーク接続端末３のユーザによる選択が行われる。接続端末管理部１０では、この問い合わせ信号による返信があった場合（ステップＳＴ３０５）、選択された登録状態をそのネットワーク接続端末３の端末状態として登録する（ステップＳＴ３０６）。例えば「再登録：１」が選択された場合は、それ以降、登録端末として管理する。また、「以降未登録：０」が選択された場合は、ネットワーク接続端末３から登録要求がない限り、未登録のネットワーク接続端末３として扱い、ステップＳＴ３０１の接続確認は行わない。

このような接続端末管理部１０によるネットワーク接続端末３の管理により、例えばネットワーク接続端末３としてテザリング可能な携帯端末を使用し、外出等で一旦エリア外に出た後にエリア内に戻った、という場合でもネットワーク接続端末３の管理を確実に行うことができる。

次に、ゲートウェイ装置１によるローカル端末２とネットワーク４との接続動作を説明する。
図６にゲートウェイ装置１の動作フローを示す。ゲートウェイ装置１が起動すると、ローカル端末接続部１１は、周辺のローカル端末２に対してゲートウェイ装置１へ接続するための情報を送信する（ステップＳＴ１）。これにより、ステップＳＴ１の情報を受信した周辺のローカル端末２がゲートウェイ装置１に対して接続動作のための信号を送信し、ローカル端末接続部１１は、ローカル端末２の接続を認識する（ステップＳＴ２）。一方、ゲートウェイ装置１が起動すると、ネットワーク接続部１２は、ゲートウェイ装置１に登録済みのネットワーク接続端末３を接続端末管理部１０から探索し、周辺に位置するゲートウェイ装置１に登録済みのネットワーク接続端末３の接続を認識する（ステップＳＴ３）。
なお、ステップＳＴ１における接続情報送信とステップＳＴ３における端末接続確認のタイミングはどちらが先であってもあるいは同時であってもよい。

また、ローカル端末接続部１１は、ステップＳＴ１における接続情報送信を定期的に行っているため、ゲートウェイ装置１の起動後にローカル端末２を追加する場合も、追加するローカル端末２から接続動作のための信号を送信することで起動時の端末接続と同様に行うことができる。

ローカル端末接続部１１でローカル端末２が認識され、ネットワーク接続部１２でネットワーク接続端末３が認識されると、ネットワーク選択部１３は、複数のネットワーク４の中から、ローカル端末２からの通信量やネットワーク接続端末３の状況、ネットワーク４の負荷状況から最適なネットワーク４を選択し、ローカル端末２とネットワーク４の通信を確立する（ステップＳＴ４）。ここで、ローカル端末２からの通信量とは、ローカル端末２がゲートウェイ装置１に接続した際の通信速度と時間もしくは過去に接続した際の総データ量である。また、ネットワーク接続端末３の状況とはＡＰ（アクセスポイント）の数から算出したものである。さらに、ネットワーク４の負荷状況とは、ゲートウェイ装置１から、ネットワーク接続端末３を介して接続されたネットワーク４に対してデータの送受信を行い、通信速度及び送受信に要する時間から判断したものである。または、ネットワーク４の基地局側から負荷状況等の情報を受信して判断する。

また、最適なネットワーク４を選択するとは、例えばネットワーク４の通信速度が速い、または電波強度が大きいといった条件に基づいて選択を行うことである。なお、条件についてはゲートウェイ装置１としてユーザが予め選択できるものとする。

その後は、ネットワーク接続監視部１４が、ネットワーク接続部１２に接続されているネットワーク接続端末３が通信可能にネットワーク４に接続されているかを監視する（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ５において接続不可を検出した場合はステップＳＴ３に戻り、ネットワーク選択部１３が、接続不可となったネットワーク４に接続されているネットワーク接続端末３を除いた登録済みのネットワーク接続端末３の中から再選択を行い、選択したネットワーク接続端末３との通信を確立する（ステップＳＴ４）。なお、ネットワーク接続監視部１４におけるステップＳＴ５の監視動作としては、例えば、ネットワーク接続端末３がＡＰを見失った場合や一定時間応答が無かった場合に接続不可と判定するものである。

従来では、ローカル端末２がネットワーク接続端末３（例えばネットワーク接続端末３ａ）との接続ができなくなると、他のネットワーク接続端末３（例えばネットワーク接続端末３ｂ）へ接続し直す必要があった。これは、ネットワーク接続端末３に接続するローカル端末２の数が増えるほど、ネットワーク接続端末３側への接続要求が増加することになり、ネットワーク接続端末３の処理負荷が増加する他、例えば、ローカル端末２ｅはローカル端末２ａ，２ｂが接続を確立するまで待機する必要がある（ローカル端末２ａが接続の優先度が最も高く、ローカル端末２ｅが接続の優先度が最も低いとした場合）。本実施の形態では、ネットワーク接続端末３の切換を行ってもローカル端末２はゲートウェイ装置１への接続を変更する必要がないことと、ネットワーク接続端末３はゲートウェイ装置１のみと接続を確立すれば良いため、処理負荷の軽減及び接続確立までの時間を短縮することができる。

また、本実施の形態では、ローカル端末２はＡＰであるゲートウェイ装置１と通信を確立しており、ネットワーク接続端末３は、ローカル端末２とゲートウェイ装置１との接続には係わらない。同様に、ゲートウェイ装置１はＡＰであるネットワーク接続端末３と通信を確立するため、この通信接続にローカル端末２は関与しない。従って、ローカル端末２は、ゲートウェイ装置１に複数のネットワーク接続端末３が接続されていることを全く意識することなく、同様に、ネットワーク接続端末３はゲートウェイ装置１に複数のローカル端末２が接続されていることを全く意識することがない。このため、ローカル端末２とネットワーク接続端末３の双方に互いの相手を選択するための特別な構成は不要である。

また、本サービスを会社、事業所、または店舗などで展開することで、保持端末や社員端末をネットワーク接続端末３として登録の上、テザリング機能を有さないローカル端末２を使用することで、規定エリア内にて来客または従業員がローカル端末２を使用した際の通信環境を向上させ、安定かつ高速なサービスを提供することができる。
本サービスを会社などで展開する場合は、ネットワーク接続端末３を保持する社員が帰ってくるとゲートウェイ装置１にて登録端末として再認識し、ゲートウェイ装置１を介し通信できるネットワーク接続端末３に切り替わる。

以上説明したように、実施の形態１のゲートウェイ装置によれば、通信ネットワークに接続されるネットワーク接続端末の登録状態を管理する接続端末管理部と、一つまたは複数のローカル端末を通信接続するローカル端末接続部と、接続端末管理部に登録されているネットワーク接続端末を通信接続するネットワーク接続部と、ローカル端末接続部で通信接続するローカル端末とネットワーク接続部で通信接続するネットワーク接続端末との通信経路を決定するネットワーク選択部とを備えたので、ローカル端末が通信ネットワークに再接続するための特別な構成や動作を行う必要が無く、かつ、再接続時の中継機器側の負荷を軽減できると共に、再接続にかかる時間を短縮することができる。

また、実施の形態１のゲートウェイ装置によれば、ネットワーク接続端末が通信ネットワークに通信可能に接続されているかを監視するネットワーク接続監視部を備え、ネットワーク選択部は、ローカル端末と通信経路が設定されていたネットワーク接続端末がネットワーク接続監視部で接続不可と判定された場合、ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って通信経路を決定するようにしたので、いずれかのローカル端末と通信経路が設定されていたネットワーク接続端末が接続不可になった場合でも速やかにネットワーク接続端末の再接続を行うことができる。

また、実施の形態１のゲートウェイ装置によれば、接続端末管理部は、ネットワーク接続端末の登録を一時的に外す機能と、一時的に登録を外したネットワーク接続端末を再登録する機能とを備えたので、ネットワーク接続端末の登録管理を確実に行うことができる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２のゲートウェイ装置１ａを示す構成図である。図示のように、実施の形態２のゲートウェイ装置１ａは、実施の形態１の構成に加えて、ローカル端末２とネットワーク４との通信経路を設定するための通信経路制御部１５を設けたものである。この通信経路の設定条件としては、例えば、ローカル端末２とネットワーク４のグループ分けを行うといったものや、特定のローカル端末２は通信速度が最も大きいネットワーク４と接続する、といったものである。

ゲートウェイ装置１ａにおけるそれ以外の接続端末管理部１０〜ネットワーク接続監視部１４についての基本的な構成は、図２に示した実施の形態１の構成と同様であるが、ネットワーク選択部１３ａがネットワーク接続端末３を選択する際に通信経路制御部１５で設定されているネットワーク４に対応したネットワーク接続端末３を選択する点が異なっている。また、実施の形態２のゲートウェイ装置１ａを適用したネットワークシステムにおける図面上の構成は図１と同様であるため、ネットワークシステムについての説明は、図１の構成を用いて行う。

次に、実施の形態２のゲートウェイ装置の動作について説明する。図８はゲートウェイ装置１ａの動作フローを示す。図示のフローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ３までの処理は図６に示した実施の形態１と同様である。ステップＳＴ２でローカル端末２の接続を認識し、かつ、ステップＳＴ３でエリア内かつ登録されたネットワーク接続端末３の接続を認識したネットワーク選択部１３ａは、次に、通信経路制御部１５の設定条件に基づいてネットワーク接続端末３を選択する（ステップＳＴ６）。

ここで、通信経路制御部１５における設定条件が、通信量の多いローカル端末２ほど負荷の軽い、または、通信速度が速いネットワーク４に接続する、というものであったとする。そして、ゲートウェイ装置１ａには、ローカル端末２ａとローカル端末２ｂが接続され、また、ネットワーク接続端末３ａとネットワーク接続端末３ｂとが接続されているものとする。さらに、ネットワーク４の通信速度として、ネットワーク接続端末３ａが接続されているネットワーク４ａの方が、ネットワーク接続端末３ｂが接続されているネットワーク４ｂより大きいとする。

このような状態で、ネットワーク選択部１３ａは、ローカル端末２ａが要求する通信量がローカル端末２ｂの要求する通信量より多いと判断すると、接続された複数のネットワーク４の中から、負荷の軽いもしくは通信速度の速いネットワーク４ａに接続可能なネットワーク接続端末３ａを選択し、ローカル端末２ａからの通信がネットワーク接続端末３ａを経由するようゲートウェイ装置１ａ内で接続を確立する（ステップＳＴ４）。また、同様に、ローカル端末２ｂからの通信がネットワーク接続端末３ｂを経由するようゲートウェイ装置１ａ内で接続を確立する。なお、ネットワーク選択部１３ａにおけるローカル端末２ａやローカル端末２ｂが要求する通信量の比較は、例えば、一定時間のデータ通信量や通信方式、通信速度といった値に基づいて行う。

その後は、ネットワーク接続監視部１４による接続状態の監視が行われ（ステップＳＴ５）、接続不可のネットワーク接続端末３が発生しない場合は、通信経路制御部１５による中継端末の変更の有無を判定する（ステップＳＴ７）。ここで通信経路制御部１５は、ローカル端末２側とネットワーク４側の状態を監視しており、予め設定した条件に合わない状態であった場合に、ネットワーク接続端末３の再選択をネットワーク選択部１３ａに対して指示する（ステップＳＴ７→ステップＳＴ６）。例えば、ネットワーク４ａの通信速度がネットワーク４ｂよりも小さくなった場合は、ローカル端末２ａをネットワーク接続端末３ｂに再接続するようネットワーク選択部１３ａに指示する。

なお、ステップＳＴ５において、接続不可であった場合の動作は実施の形態１と同様である。ただし、実施の形態２では、ネットワーク選択部１３ａは、接続不可のネットワーク接続端末３を除いたネットワーク接続端末３のうち、通信経路制御部１５で指示されるネットワーク４に対応したネットワーク接続端末３を選択する。

また、通信経路制御部１５におけるローカル端末２とネットワーク４との通信経路の設定条件は、上記の条件以外にも、例えば、ローカル端末２において、ストリーミングのような一定時間毎に通信が必要となるものは、電波強度が強い（安定した通信が可能な）ネットワーク４を選択する、といった条件であってもよい。さらに、ローカル端末２ａ〜２eとネットワーク４ａ〜４ｅとを一対一に設定する、といった設定や、例えば、ローカル端末２ａ，２ｂとネットワーク４ａ，４ｂとを一つのグループ、ローカル端末２ｅとネットワーク４ｅとをもう一つのグループにする、といったグループ分けを行う設定であってもよい。また、それぞれのローカル端末２ａ〜２ｅに対してネットワーク４ａ〜４ｚの優先度を付ける、といった設定や、それぞれのネットワーク４ａ〜４ｚへの接続数を制限する、といったように、これらの通信経路を規定するものであれば、どのような設定であってもよい。

このように、実施の形態２では、ローカル端末２によって接続するネットワーク４及びネットワーク接続端末３を個別に分けることで、ネットワーク側の負荷を軽減できる効果がある。また、ローカル端末２側は自身に最適なネットワーク４へ接続することで、安定かつ高速な通信が可能になるという効果がある。
また、ローカル端末２とネットワーク４とをグループ分けすることで、例えば、ローカル端末２ａとローカル端末２ｂとを別のグループにした場合に、ローカル端末２ａからローカル端末２ｂを認識させることがないため、セキュリティを高める効果がある。

以上説明したように、実施の形態２のゲートウェイ装置によれば、ローカル端末と通信ネットワークとの通信経路の条件を定めた通信経路制御部を備え、ネットワーク選択部は、通信経路制御部の条件に従ってローカル端末とネットワーク接続端末との通信経路を決定するようにしたので、ネットワーク側の負荷軽減やローカル端末側の通信の安定化かつ高速化に寄与することができる。

実施の形態３．
図９は、実施の形態３のゲートウェイ装置１ｂを示す構成図である。図示のように、実施の形態３のゲートウェイ装置１ｂは、実施の形態２の構成に対し、ネットワーク接続監視部１４の代わりにネットワーク接続端末３の電池残量を監視する接続端末電池残量監視部１６を設けたものである。
なお、ネットワーク接続監視部１４と接続端末電池残量監視部１６の両方を兼ね備えることも可能である。

ゲートウェイ装置１ｂにおけるそれ以外の接続端末管理部１０〜通信経路制御部１５についての基本的な構成は、図７に示した実施の形態２の構成と同様である。また、ネットワーク選択部１３ｂがネットワーク接続端末３を選択する際に通信経路制御部１５で設定されているネットワーク４に対応したネットワーク接続端末３を選択する点も同様である。さらに、実施の形態３のゲートウェイ装置１ｂを適用したネットワークシステムにおける図面上の構成は図１と同様である。

次に、実施の形態３のゲートウェイ装置の動作について説明する。図１０はゲートウェイ装置１ｂの動作フローを示す。図示のフローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ３、ステップＳＴ６、ステップＳＴ４までの処理は図８に示した実施の形態２と同様である。ステップＳＴ２でローカル端末２の接続を認識し、かつ、ステップＳＴ３でエリア内かつ登録されたネットワーク接続端末３の接続を認識したネットワーク選択部１３ｂは、次に、通信経路制御部１５の設定条件に基づいてネットワーク接続端末３を選択する（ステップＳＴ６）。その後、ネットワーク４に接続可能なネットワーク接続端末３を選択し、ローカル端末２からの通信がネットワーク接続端末３を経由するようゲートウェイ装置１ｂ内で接続を確立する（ステップＳＴ４）。

その後は、接続端末電池残量監視部１６による接続端末の電池残量監視が行われ（ステップＳＴ８）、電池残量が閾値以下のネットワーク接続端末３が発生しない場合は、通信経路制御部１５による中継端末の変更の有無を判定する（ステップＳＴ７）。ここで、ステップＳＴ８におけるネットワーク接続端末３の電池残量状況が閾値以下となっていないかの確認は、例えばネットワーク接続端末３からの電池残量情報を得ることで行う。なお、閾値については、ネットワーク接続端末３がネットワーク４への通信接続が不能となる電池残量より余裕を持った値とする。

また、ステップＳＴ８において、電池残量が閾値以下である端末が検出された場合の動作は実施の形態２におけるネットワーク接続監視部１４が接続不可と判定した場合と同様である。すなわち、実施の形態２と同様に、ネットワーク選択部１３ｂは、接続不可のネットワーク接続端末３を除いたネットワーク接続端末３のうち、通信経路制御部１５で指示されるネットワーク接続端末３を選択する。

このように、実施の形態３では、接続端末電池残量監視部１６で電池残量を監視することにより、電源残量が少なくネットワーク４への接続不能になりかけているネットワーク接続端末３からの接続を回避し、通信の安定化に寄与することができる。

以上説明したように、実施の形態３のゲートウェイ装置によれば、ネットワーク接続端末の電池残量を監視する接続端末電池残量監視部を備え、ネットワーク選択部は、ローカル端末と通信経路が設定されていたネットワーク接続端末が接続端末電池残量監視部で電池残量が閾値以下と判定された場合、ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って通信経路を決定するようにしたので、通信の安定化に寄与することができる。

実施の形態４．
図１１は、実施の形態４のゲートウェイ装置１ｃを示す構成図である。図示のように、実施の形態４のゲートウェイ装置１ｃは、実施の形態２の構成に対し、ネットワーク接続監視部１４の代わりに接続端末の電波受信状況を監視する接続端末電波受信状況監視部１７を設けたものである。
なお、ネットワーク接続監視部１４と接続端末電波受信状況監視部１７の両方を兼ね備えることも可能である。

ゲートウェイ装置１ｃにおけるそれ以外の接続端末管理部１０〜通信経路制御部１５についての基本的な構成は、図７に示した実施の形態２の構成と同様である。また、ネットワーク選択部１３ｃがネットワーク接続端末３を選択する際に通信経路制御部１５で設定されているネットワーク４に対応したネットワーク接続端末３を選択する点も同様である。また、実施の形態４のゲートウェイ装置１ｃを適用したネットワークシステムにおける図面上の構成は図１と同様である。

次に、実施の形態４のゲートウェイ装置の動作について説明する。図１２はゲートウェイ装置１ｃの動作フローを示す。図示のフローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ３、ステップＳＴ６、ステップＳＴ４までの処理は図８に示した実施の形態２の動作と同様である。ステップＳＴ２でローカル端末２の接続を認識し、かつ、ステップＳＴ３でエリア内かつ登録されたネットワーク接続端末３の接続を認識したネットワーク選択部１３ｃは、次に、通信経路制御部１５の設定条件に基づいてネットワーク接続端末３を選択する（ステップＳＴ６）。その後、ネットワーク４に接続可能なネットワーク接続端末３を選択し、ローカル端末２からの通信がネットワーク接続端末３を経由するようゲートウェイ装置１ｃ内で接続を確立する（ステップＳＴ４）。

その後は、接続端末電波受信状況監視部１７による接続端末の電波受信状況監視が行われ（ステップＳＴ９）、電波受信電力が閾値以下のネットワーク接続端末３が発生しない場合は、通信経路制御部１５による中継端末の変更の有無を判定する（ステップＳＴ７）。ここで、ステップＳＴ９におけるネットワーク接続端末３の電波受信電力が閾値以下となっていないかの確認は、例えばネットワーク接続端末のＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の情報を得ることで行う。なお、実施の形態４においても、閾値については、ネットワーク接続端末３がネットワーク４への通信接続が不能となる電波受信電力より余裕を持った値とする。

また、ステップＳＴ９において、電波受信電力が閾値以下である端末が検出された場合の動作は実施の形態２におけるネットワーク接続監視部１４が接続不可と判定した場合と同様である。すなわち、実施の形態２と同様に、ネットワーク選択部１３ｃは、接続不可のネットワーク接続端末３を除いたネットワーク接続端末３のうち、通信経路制御部１５で指示されるネットワーク接続端末３を選択する。

このように、実施の形態４では、接続端末電波受信状況監視部１７で電波受信状況を監視することにより、電波受信環境が悪いまたはネットワーク接続端末３の装置性能劣化等の要因により一定以上の受信電力を得られていない端末からの接続を回避し、通信の安定化に寄与することができる。

以上説明したように、実施の形態４のゲートウェイ装置によれば、ネットワーク接続端末の電波受信状況を監視する接続端末電波受信状況監視部を備え、ネットワーク選択部は、ローカル端末と通信経路が設定されていたネットワーク接続端末が接続端末電波受信状況監視部で電波受信電力が閾値以下と判定された場合、ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って通信経路を決定するようにしたので、通信の安定化に寄与することができる。

実施の形態５．
図１３は、実施の形態５のゲートウェイ装置１ｄを示す構成図である。図示のように、実施の形態５のゲートウェイ装置１ｄは、実施の形態２の構成に対し、ネットワーク接続監視部１４の代わりに接続端末が一定期間内で規定通信容量を超えていないかを監視する接続端末負荷状況監視部１８を設けたものである。
なお、ネットワーク接続監視部１４と接続端末負荷状況監視部１８の両方を兼ね備えることも可能である。

ゲートウェイ装置１ｄにおけるそれ以外の接続端末管理部１０〜通信経路制御部１５についての基本的な構成は、図７に示した実施の形態２の構成と同様である。また、ネットワーク選択部１３ｄがネットワーク接続端末３を選択する際に通信経路制御部１５で設定されているネットワーク４に対応したネットワーク接続端末３を選択する点も同様である。また、実施の形態５のゲートウェイ装置１ｄを適用したネットワークシステムにおける図面上の構成は図１と同様である。

次に、実施の形態５のゲートウェイ装置の動作について説明する。図１４はゲートウェイ装置１ｄの動作フローを示す。図示のフローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ３、ステップＳＴ６、ステップＳＴ４までの処理は図８に示した実施の形態２の動作と同様である。ステップＳＴ２でローカル端末２の接続を認識し、かつ、ステップＳＴ３でエリア内かつ登録されたネットワーク接続端末３の接続を認識したネットワーク選択部１３ｄは、次に、通信経路制御部１５の設定条件に基づいてネットワーク接続端末３を選択する（ステップＳＴ６）。その後、ネットワーク４に接続可能なネットワーク接続端末３を選択し、ローカル端末２からの通信がネットワーク接続端末３を経由するようゲートウェイ装置１ｄ内で接続を確立する（ステップＳＴ４）。

その後は、接続端末負荷状況監視部１８による通信負荷状況の監視が行われ（ステップＳＴ１０）、一定期間内の通信負荷が閾値を超えたネットワーク接続端末３が発生しない場合は、通信経路制御部１５による中継端末の変更の有無を判定する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ１０におけるネットワーク接続端末３が一定期間内の通信負荷が閾値を超えているかどうかの確認は、例えばゲートウェイ装置１から、ネットワーク接続端末３を介して接続されたネットワーク４に対してデータの送受信を行い、通信速度及び送受信に要する時間から判断したものである。または、ネットワーク４の基地局側から負荷状況等の情報を受信して判断する。

なお、ステップＳＴ１０において、一定期間内で規定通信容量を超えたネットワーク接続端末３が検出された場合の動作は実施の形態２におけるネットワーク接続監視部１４が接続不可と判定した場合と同様である。すなわち、実施の形態２と同様に、ネットワーク選択部１３ｄは、接続不可のネットワーク接続端末３を除いたネットワーク接続端末３のうち、通信経路制御部１５で指示されるネットワーク接続端末３を選択する。

このように、実施の形態５では、接続端末負荷状況監視部１８で端末負荷を監視することにより、使用頻度が高くなっているネットワーク接続端末３に負荷が集中することがないよう監視を行い、例えば、月ごとのデータ通信容量が制限された端末をネットワーク接続端末３に使用する際、使用制限をかけることが可能となる。

以上説明したように、実施の形態５のゲートウェイ装置によれば、ネットワーク接続端末の一定期間の通信負荷状況を監視する接続端末負荷状況監視部を備え、ネットワーク選択部は、ローカル端末と通信経路が設定されていたネットワーク接続端末が接続端末負荷状況監視部で一定期間の通信負荷が閾値を超えていると判定された場合、ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って通信経路を決定するようにしたので、ネットワーク接続端末の通信負荷を管理することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ ゲートウェイ装置、２，２ａ〜２ｅ ローカル端末、３，３ａ〜３ｚ ネットワーク接続端末、４，４ａ〜４z ネットワーク、１０ 接続端末管理部、１１ ローカル端末接続部、１２ ネットワーク接続部、１３，１３ａ ネットワーク選択部、１４ ネットワーク接続監視部、１５ 通信経路制御部、１６ 接続端末電池残量監視部、１７ 接続端末電波受信状況監視部、１８ 接続端末負荷状況監視部。

Claims (7)

1. 通信ネットワークに接続されるネットワーク接続端末の登録状態を管理する接続端末管理部と、
   一つまたは複数のローカル端末を通信接続するローカル端末接続部と、
   前記接続端末管理部に登録されているネットワーク接続端末を通信接続するネットワーク接続部と、
   前記ローカル端末接続部で通信接続するローカル端末と前記ネットワーク接続部で通信接続する前記ネットワーク接続端末との通信経路を決定するネットワーク選択部とを備えたことを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 前記ネットワーク接続端末が前記通信ネットワークに通信可能に接続されているかを監視するネットワーク接続監視部を備え、
   前記ネットワーク選択部は、前記ローカル端末と通信経路が設定されていた前記ネットワーク接続端末が前記ネットワーク接続監視部で接続不可と判定された場合、前記ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って前記通信経路を決定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。
3. 前記ローカル端末と前記通信ネットワークとの通信経路の条件を定めた通信経路制御部を備え、前記ネットワーク選択部は、前記通信経路制御部の条件に従って前記ローカル端末と前記ネットワーク接続端末との通信経路を決定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。
4. 前記ネットワーク接続端末の電池残量を監視する接続端末電池残量監視部を備え、
   前記ネットワーク選択部は、前記ローカル端末と通信経路が設定されていた前記ネットワーク接続端末が前記接続端末電池残量監視部で電池残量が閾値以下と判定された場合、前記ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って前記通信経路を決定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のゲートウェイ装置。
5. 前記ネットワーク接続端末の電波受信状況を監視する接続端末電波受信状況監視部を備え、
   前記ネットワーク選択部は、前記ローカル端末と通信経路が設定されていた前記ネットワーク接続端末が前記接続端末電波受信状況監視部で電波受信電力が閾値以下と判定された場合、前記ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って前記通信経路を決定することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のゲートウェイ装置。
6. 前記ネットワーク接続端末の一定期間の通信負荷状況を監視する接続端末負荷状況監視部を備え、
   前記ネットワーク選択部は、前記ローカル端末と通信経路が設定されていた前記ネットワーク接続端末が前記接続端末負荷状況監視部で前記一定期間の通信負荷が閾値を超えていると判定された場合、前記ネットワーク接続部に接続されている他のネットワーク接続端末の中から再選択を行って前記通信経路を決定することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のゲートウェイ装置。
7. 前記接続端末管理部は、前記ネットワーク接続端末の登録を一時的に外す機能と、当該一時的に登録を外したネットワーク接続端末を再登録する機能とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のゲートウェイ装置。

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