JP5896559B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
(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)。
(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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (3)
- 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、
前記有線通信経路構築手段および前記無線通信経路構築手段のいずれかの構築手段から送信された経路更新通知メッセージを他方の構築手段に対して送信して他方の構築手段のルーティング情報ベースを更新するために実行され、
前記経路更新通知メッセージを受信するステップと、
前記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に登録するステップと、
前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージが前記有線通信経路構築手段から送信されたものか否かを判断するステップと、
前記経路更新通知メッセージが前記有線通信経路構築手段から送信されたものである場合、出力先として前記無線通信経路構築手段を指定して前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージを出力して処理を終了し、前記有線通信経路構築手段から送信されたものでない場合、前記無線通信経路構築手段から送信された前記経路更新通知メッセージが、前記無線通信経路構築手段の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ステップと、
前記HNAメッセージである場合、出力先として前記有線通信経路構築手段を指定して前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージを出力して処理を終了し、前記HNAメッセージでない場合、ただちに処理を終了するステップと、を有する統合管理手段と、
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。 - 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に接続される通信端末であって、
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、
前記有線通信経路構築手段および前記無線通信経路構築手段のいずれかの構築手段から送信された経路更新通知メッセージを他方の構築手段に対して送信して他方の構築手段のルーティング情報ベースを更新するために実行され、
前記経路更新通知メッセージを受信するステップと、
前記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に登録するステップと、
前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージが前記有線通信経路構築手段から送信されたものか否かを判断するステップと、
前記経路更新通知メッセージが前記有線通信経路構築手段から送信されたものである場合、出力先として前記無線通信経路構築手段を指定して前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージを出力して処理を終了し、前記有線通信経路構築手段から送信されたものでない場合、前記無線通信経路構築手段から送信された前記経路更新通知メッセージが、前記無線通信経路構築手段の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ステップと、
前記HNAメッセージである場合、出力先として前記有線通信経路構築手段を指定して前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージを出力して処理を終了し、前記HNAメッセージでない場合、ただちに処理を終了するステップと、を有する統合管理手段と、
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の通信端末。 - 複数の通信端末と、有線ルータによりマルチキャストグループへの参加を実行する手段と、アドホックルーティンプロトコルによりマルチキャストグループへの参加を実行する手段と、より構成されるマルチキャスト通信システムであって、
前記複数の通信端末の任意の通信端末は、
前記有線ルータを介してマルチキャストグループ参加の旨を送信することで当該マルチキャストグループへ参加し、マルチキャストグループ離脱の旨を送信することで前記有線ルータが当該離脱の旨を検知して当該マルチキャストグループから離脱し、または、前記アドホックルーティンプロトコルによりマルチキャストグループ参加の旨を送信することで当該マルチキャストグループへ参加し、マルチキャストグループ離脱の旨を送信することで前記アドホックルーティンプロトコルにより当該マルチキャストグループから離脱するものであって、
前記有線ルータの経路と、前記アドホックルーティンプロトコルによる経路図及びマルチキャストグループ参加情報を表示する通信経路表示手段と、
前記有線ルータおよび前記アドホックルーティンプロトコルのいずれかから送信された経路更新通知メッセージを他方に対して送信し、他方のルーティング情報ベースを更新するために実行され、
前記経路更新通知メッセージを受信するステップと、
前記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に登録するステップと、
前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージが前記有線ルータから送信されたものか否かを判断するステップと、
前記経路更新通知メッセージが前記有線ルータから送信されたものである場合、出力先として前記アドホックルーティンプロトコルを指定して前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージを出力して処理を終了し、前記有線ルータから送信されたものでない場合、前記アドホックルーティンプロトコルから送信された前記経路更新通知メッセージが、前記アドホックルーティンプロトコルの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ステップと、
前記HNAメッセージである場合、出力先として前記有線ルータを指定して前記統合ルーティング情報ベースに登録された前記経路更新通知メッセージを出力して処理を終了し、前記HNAメッセージでない場合、ただちに処理を終了するステップと、を有する統合管理手段と、
を備えることを特徴とするマルチキャスト通信システム。
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