(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の有線ＬＡＮに接続された第１の端末および第１の中継機と、前記第１の有線ＬＡＮとは別の第２の有線ＬＡＮに接続された第２の端末および第２の中継機とを備えるシステムにてＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）準拠のパケットを転送する方法であって、
前記第１の端末が、前記第２の端末が宛先であり該第１の端末が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報を設定したフレームに、該第１の端末から前記第２の端末へ送達すべきＩＰｖ６パケットを格納し、当該フレームを前記第１の中継機へ送信し、
前記フレームを受信した前記第１の中継機が、当該フレームのアドレス情報を、該第１の中継機を送信元とし、前記第２の中継機を介して前記第２の端末を宛先とする経路を表す該第１の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の端末のＭＡＣアドレスとからなるアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを無線ＬＡＮ通信により前記第２の中継機へ送信し、
前記第１の中継機からの前記変換後のフレームを受信した前記第２の中継機が、当該フレームのアドレス情報を、前記第２の端末が宛先であり前記第１の中継機が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを前記第２の端末へ送信することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項２】
前記第１の中継機が、前記第１の端末のＭＡＣアドレスおよびＩＰｖ６アドレスの組み合わせを表すテーブルを記憶し、
前記第２の中継機からの前記フレームを受信した前記第２の端末が、前記第１の中継機が宛先であり該第２の端末が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報を設定したフレームに、該第２の端末から前記第１の端末へ送達すべきＩＰｖ６パケットを格納し、当該フレームを前記第２の中継機へ送信し、
前記第２の端末から前記フレームを受信した前記第２の中継機が、当該フレームのアドレス情報を、前記第２の端末を送信元とし、該第２の中継機を介して前記第１の中継機を宛先とする経路を表す該第２の端末のＭＡＣアドレスと該第２の中継機のＭＡＣアドレスと該第１の中継機のＭＡＣアドレスとからなるアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを無線ＬＡＮ通信により前記第１の中継機へ送信し、
前記第２の中継機からの前記変換後のフレームを受信した前記第１の中継機が、当該フレームに含まれる前記ＩＰｖ６パケットの宛先フィールドから前記第１の端末のＩＰｖ６アドレスを認識し、当該ＩＰｖ６アドレスに対応するＭＡＣアドレスを前記テーブルから取得し、該取得したＭＡＣアドレスを宛先としたアドレス情報を生成し、前記受信したフレームのアドレス情報を前記生成したアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを前記第１の端末へ送信することを特徴とする請求項１記載のパケット転送方法。
【請求項３】
前記第１の中継機は、前記第１の端末からの前記フレームにおけるＩＰｖ６パケットのヘッダオプションに前記第１の端末のＭＡＣアドレスが設定されている場合、当該ヘッダオプションを該第１の中継機のＭＡＣアドレスに変換し、前記第２の中継機からの前記フレームにおけるＩＰｖ６パケットのヘッダオプションに該第１の中継機のＭＡＣアドレスが設定されている場合、当該ヘッダオプションを前記テーブルに基づく前記第１の端末のＭＡＣアドレスに変換することを特徴とする請求項２記載のパケット転送方法。
【請求項４】
第１の有線ＬＡＮに接続された第１の端末および第１の中継機と、前記第１の有線ＬＡＮとは別の第２の有線ＬＡＮに接続された第２の端末および第２の中継機とを備え、
前記第１の端末は、前記第２の端末が宛先であり該第１の端末が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報を設定したフレームに該第１の端末から前記第２の端末へ送達すべきＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）準拠のパケットを格納し当該フレームを前記第１の中継機へ送信するフレーム送信部を有し、
前記第１の中継機は、前記第１の端末からのフレームを受信する有線ＬＡＮ部と、前記有線ＬＡＮ部が受信したフレームのアドレス情報を、該第１の中継機を送信元とし、前記第２の中継機を介して前記第２の端末を宛先とする経路を表す該第１の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の端末のＭＡＣアドレスとからなるアドレス情報に変換し該変換後のフレームを無線ＬＡＮ通信により前記第２の中継機へ送信する無線ＳＴＡ部とを有し、
前記第２の中継機は、無線ＬＡＮ通信により前記第１の中継機から前記変換後のフレームを受信する無線ＡＰ部と、前記無線ＡＰ部が受信したフレームのアドレス情報を前記第２の端末が宛先であり前記第１の中継機が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報に変換し該変換後のフレームを前記第２の端末へ送信する有線ＬＡＮ部を有することを特徴とするパケット転送システム。
【請求項５】
前記第１の中継機は、前記第１の端末のＭＡＣアドレスおよびＩＰｖ６アドレスの組み合わせを表すテーブルを有し、
前記第２の端末は、前記第２の中継機からの前記フレームを受信した後に前記第１の中継機が宛先であり該第２の端末が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報を設定したフレームに該第２の端末から前記第１の端末へ送達すべきＩＰｖ６パケットを格納し当該フレームを前記第２の中継機へ送信するフレーム送信部を有し、
前記第２の中継機の無線ＡＰ部は、前記第２の端末からの前記フレームのアドレス情報を、前記第２の端末を送信元とし、該第２の中継機を介して前記第１の中継機を宛先とする経路を表す該第２の端末のＭＡＣアドレスと該第２の中継機のＭＡＣアドレスと該第１の中継機のＭＡＣアドレスとからなるアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを無線ＬＡＮ通信により前記第１の中継機へ送信し、
前記第１の中継機の有線ＬＡＮ部は、前記第２の中継機からの前記変換後のフレームに含まれる前記ＩＰｖ６パケットの宛先フィールドから前記第１の端末のＩＰｖ６アドレスを認識し、当該ＩＰｖ６アドレスに対応するＭＡＣアドレスを前記テーブルから取得し、該取得したＭＡＣアドレスを宛先としたアドレス情報を生成し、前記受信したフレームのアドレス情報を前記生成したアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを前記第１の端末へ送信することを特徴とする請求項４記載のパケット転送システム。
【請求項６】
前記第１の中継機の無線ＳＴＡ部は、前記第１の端末からの前記フレームにおけるＩＰｖ６パケットのヘッダオプションに前記第１の端末のＭＡＣアドレスが設定されている場合、当該ヘッダオプションを該第１の中継機のＭＡＣアドレスに変換し、
前記第１の中継機の有線ＬＡＮ部は、前記第２の中継機からの前記フレームにおけるＩＰｖ６パケットのヘッダオプションに該第１の中継機のＭＡＣアドレスが設定されている場合、当該ヘッダオプションを前記テーブルに基づく前記第１の端末のＭＡＣアドレスに変換することを特徴とする請求項５記載のパケット転送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線ＬＡＮおよび無線ＬＡＮを含むネットワークにおいてIPv6（Internet Protocol version 6）準拠のパケットを転送する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有線ＬＡＮ間のIPv6通信を無線中継する場合、IEEE802.11準拠のWDS（Wireless Distribution System）技術が利用される。WDSによれば、各ＬＡＮに設置した無線ＬＡＮアクセスポイント同士の通信により無線中継が実現される。後述の特許文献１には、家庭内でのアクセスポイント間通信を利用した技術が記載されている。
【０００３】
図７に、WDSを利用したシステムの一例を示す。図示のシステムでは、Ethernet（登録商標）のような有線ＬＡＮ5に接続された端末（Ａ）1と、有線ＬＡＮ5とは別の有線ＬＡＮ6に接続された端末（Ｂ）4と間の通信が、有線ＬＡＮ5のＡＰ（親機Ａ）2と有線ＬＡＮ6のＡＰ（親機Ｂ）3とによる無線ＬＡＮ7を介したWDS通信により中継される。
【０００４】
上記システムにおいて、例えば、端末1から端末4への通信が行われる場合、ＡＰ2からＡＰ3に送信される無線フレームのヘッダには、図７の下段に示すようなアドレスが設定される。すなわち、中継受信局としてのＡＰ（親機Ｂ）3、中継送信局としてのＡＰ（親機Ａ）2、宛先である端末（Ｂ）4、及び、送信元である端末（Ａ）1のＭＡＣアドレスがそれぞれ設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２２１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、WDS通信にあたっては、前述のＡＰ2,3のような無線中継を担うアクセスポイント機器が、図７に示すアドレス設定の無線フレームを取り扱うことのできるWDS機能を具備することが条件となる。また、無線中継での暗号強度を高める目的でWPA／WPA2 （IEEE802.11i準拠）通信を導入しようとする場合、それらとWDS通信との組み合わせについて正式な規定が存在しないため、適正に動作しない可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、複数の有線ＬＡＮ間にてWDS技術を利用せずにIPv6パケットを無線中継するためのパケット転送方法およびシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明に係るパケット転送方法は、第１の有線ＬＡＮに接続された第１の端末および第１の中継機と、前記第１の有線ＬＡＮとは別の第２の有線ＬＡＮに接続された第２の端末および第２の中継機とを備えるシステムにてＩＰｖ６準拠のパケットを転送する方法であって、前記第１の端末が、前記第２の端末が宛先であり該第１の端末が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報を設定したフレームに、該第１の端末から前記第２の端末へ送達すべきＩＰｖ６パケットを格納し、当該フレームを前記第１の中継機へ送信し、前記フレームを受信した前記第１の中継機が、当該フレームのアドレス情報を、該第１の中継機を送信元とし、前記第２の中継機を介して前記第２の端末を宛先とする経路を表す該第１の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の端末のＭＡＣアドレスとからなるアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを無線ＬＡＮ通信により前記第２の中継機へ送信し、前記第１の中継機からの前記変換後のフレームを受信した前記第２の中継機が、当該フレームのアドレス情報を、前記第２の端末が宛先であり前記第１の中継機が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報に変換し、該変換後のフレームを前記第２の端末へ送信するという方法である。
【０００９】
本願発明に係るパケット転送システムは、第１の有線ＬＡＮに接続された第１の端末および第１の中継機と、前記第１の有線ＬＡＮとは別の第２の有線ＬＡＮに接続された第２の端末および第２の中継機とを備え、前記第１の端末は、前記第２の端末が宛先であり該第１の端末が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報を設定したフレームに該第１の端末から前記第２の端末へ送達すべきＩＰｖ６準拠のパケットを格納し当該フレームを前記第１の中継機へ送信するフレーム送信部を有し、前記第１の中継機は、前記第１の端末からのフレームを受信する有線ＬＡＮ部と、前記有線ＬＡＮ部が受信したフレームのアドレス情報を、該第１の中継機を送信元とし、前記第２の中継機を介して前記第２の端末を宛先とする経路を表す該第１の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の中継機のＭＡＣアドレスと該第２の端末のＭＡＣアドレスとからなるアドレス情報に変換し該変換後のフレームを無線ＬＡＮ通信により前記第２の中継機へ送信する無線ＳＴＡ部とを有し、前記第２の中継機は、無線ＬＡＮ通信により前記第１の中継機から前記変換後のフレームを受信する無線ＡＰ部と、前記無線ＡＰ部が受信したフレームのアドレス情報を前記第２の端末が宛先であり前記第１の中継機が送信元であることを表すＭＡＣアドレスからなるアドレス情報に変換し該変換後のフレームを前記第２の端末へ送信する有線ＬＡＮ部を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、WDS技術を利用せずに、複数の有線ＬＡＮ間にてIPv6パケットを無線中継することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態におけるシステムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態における端末Ａから端末Ｂへのフレーム設定に関する説明図である。
【図３】本発明の実施形態における端末Ｂから端末Ａへのフレーム設定に関する説明図である。
【図４】本発明の実施形態におけるアドレステーブルに関する説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態における端末Ａから端末ＢへのIPv6パケットのヘッダ設定に関する説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態における端末Ｂから端末ＡへのIPv6パケットのヘッダ設定に関する説明図である。
【図７】WDS通信における無線フレームヘッダに関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に、本発明の実施形態のシステム構成を示す。本実施形態のシステムは、IPv6準拠のパケット（IPv6パケット）をIEEE802.11準拠のＭＡＣフレームにより伝送するネットワークである。本システムは、有線ＬＡＮ50に接続された端末（Ａ）10および中継機20と、有線ＬＡＮ50とは別の有線ＬＡＮ60に接続された端末（Ｂ）40および中継機30とを備える。
【００１３】
端末10は、通信相手である端末40へのIPv6パケットを格納したフレームを中継機20へ送信するフレーム送信部11を有する。端末40は、端末10からIPv6パケットを受信した際に、この端末10へ新たなIPv6パケットを送信するためのフレーム送信部41を有する。
【００１４】
本実施形態は、２つの有線ＬＡＮ50,60間の通信を、前述したWDSのようなアクセスポイント間通信による中継ではなく、無線ＬＡＮ70のSTA-AP（子機−親機）通信により中継するものである。そのために、中継機20を無線ＬＡＮの子機（STA）として機能させ、他方の中継機30を親機（AP）として機能させる。
【００１５】
中継機（STA）20は、有線ＬＡＮ50により端末10と交信する有線ＬＡＮ部21と、無線ＬＡＮ70での子機として中継機30と交信する無線ＳＴＡ部22とを有する。中継機（AP）30は、有線ＬＡＮ60により端末40と交信する有線ＬＡＮ部31と、無線ＬＡＮ70での親機として中継機20と交信する無線ＡＰ部32とを有する。
【００１６】
本実施形態のシステムの動作を説明する。図２に、端末10から端末40へのIPv6パケットを格納したＭＡＣフレームのアドレス設定の遷移を示す。同図に関する以下の説明では、端末10が送信元であり、端末40が宛先である。
【００１７】
端末10は、端末40へのIPv6パケットを格納した有線ＬＡＮフレームF1を作成し、それを中継機（STA）20へ送信する。このフレームF1におけるヘッダのアドレス情報には、図２に示すように、宛先である端末（Ｂ）40のＭＡＣアドレスと、送信元である端末（Ａ）10のＭＡＣアドレスが設定される。また、フレームF1に格納されるIPv6パケットには、送信元／宛先としての端末10／端末40のIPv6アドレスが設定されている。
【００１８】
中継機20は、端末1から上記のフレームF1を受信すると、それに格納されているIPv6パケットを中継機30へ転送するために、フレームヘッダをSTA-AP通信のヘッダ形式に変換する。これにより、中継機20において図２の無線ＬＡＮフレームF2が形成される。
【００１９】
フレームF2のヘッダには、仮の宛先である受信局となる中継機30、仮の送信元である送信局となる自局（20）、及び、本来の宛先である端末40のＭＡＣアドレスがアドレス情報として設定される。これは、中継機（STA）20から中継機（AP）30を介して端末40へ至る経路を表すものである。中継機20は、ヘッダの変換により作成された無線ＬＡＮフレームF2を中継機30へ送る。
【００２０】
中継機30は、上記のフレームF2を受信すると、それに格納されているIPv6パケットを宛先の端末4へ転送するために、フレームヘッダを有線ＬＡＮのヘッダ形式に変換する。これにより、図２の有線ＬＡＮフレームF3が形成される。
【００２１】
フレームF3のヘッダには、宛先である端末4と送信局となる中継機（STA）20のＭＡＣアドレスがアドレス情報として設定される。中継機30は、ヘッダの変換により作成された有線ＬＡＮフレームF3を端末4へ送る。これにより、端末4に端末1からのIPv6パケットが届けられる。
【００２２】
次に、図３を参照して、上記のフレームF3を受信した端末4が、折り返し端末1宛てのIPv6パケットを送信する場合のシステム動作を説明する。同図に関する以下の説明では、端末4が送信元であり、端末1は宛先となる。
【００２３】
この通信に先立ち、中継機（STA）20には、図４に示すようなアドレステーブルを設定しておく。図示のテーブルは、IPv6アドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係が端末別（10,40）に登録されたものである。テーブルの登録内容に関し、以下に説明する通信では、少なくとも端末（Ａ）10に関する情報があればよい。このテーブルの用途については、後に説明する。
【００２４】
端末40は、中継機30からフレームF3（図２）を受信後、端末10へのIPv6パケットを格納したフレームF4を作成して中継機20へ送る。このフレームF4のヘッダのアドレス情報には、図３に示すように、仮の宛先である受信局としての中継機（STA）20のＭＡＣアドレスと、送信元である自局（40）のＭＡＣアドレスとが設定される。また、このフレームF4に格納されるIPv6パケットには、送信元／宛先としての端末40／端末10のIPv6アドレスが設定されている。
【００２５】
中継機30は、上記のフレームF4を受信すると、それに格納されているIPv6パケットを中継機20へ転送するために、フレームヘッダをSTA-AP通信のヘッダ形式に変換する。これにより、中継機30において図３の無線ＬＡＮフレームF5が形成される。
【００２６】
フレームF5のヘッダには、仮の宛先である受信局としての中継機20、仮の送信元である送信局としての自局（30）、及び、本来の送信元である端末40のＭＡＣアドレスがアドレス情報として設定される。これは、端末40から中継機（AP）30を介して中継機（STA）20へ至る経路を表すものである。中継機30は、ヘッダの変換により作成された無線ＬＡＮフレームF5を中継機20へ送る。
【００２７】
中継機20は、上記のフレームF5を受信すると、それに格納されているIPv6パケットを宛先の端末1へ転送するために、フレームヘッダを有線ＬＡＮのヘッダ形式に変換する。これにより、図３の有線ＬＡＮフレームF6が形成される。
【００２８】
フレームF6のヘッダには、宛先である端末（Ａ）1と送信元である端末（Ｂ）4のＭＡＣアドレスがアドレス情報として設定される。このうちの宛先を設定するにあたり、中継機20は、前述のテーブル（図４）から、フレームF5のIPv6パケットの宛先IPv6アドレスと対のＭＡＣアドレスを認識し、そのＭＡＣアドレスをフレームF6の宛先に設定する。これにより、図３に示すように、フレームF6のヘッダの宛先に端末（Ａ）1のＭＡＣアドレスが設定される。
【００２９】
中継機30は、ヘッダの変換により作成された有線ＬＡＮフレームF6を端末1へ送る。これにより、端末1に端末4からのIPv6パケットが届けられる。
【００３０】
本実施形態によれば、有線ＬＡＮ間の無線中継を担う中継機20,30が、WDS通信（AP-AP）ではなくSTA-AP通信により交信するよう動作することから、WDS機能を持たない機器を無線中継に利用することができる。また、WDSとの組み合わせに正式な規定がないWPA/WPA2のような暗号通信にも、無線中継を採用することができる。
【００３１】
（他の実施形態）
IPv6パケットの規格によっては、宛先／送信元のIPv6アドレスの他に、ヘッダオプションとしてＭＡＣアドレスが設定されるものがある。例えば、NS（Neighbor Solicitation）メッセージやNA（Neighbor Advertisement）メッセージがそれに該当する。そこで、この類のIPv6パケットを図１のシステムにおいて伝送する場合の動作を説明する。ここで、各フレームヘッダの設定は、前述の実施形態のもの（図２，図３）と同様である。
【００３２】
図５は、端末10から端末40へのIPv6パケットがNSメッセージである場合の例である。NSの場合、IPv6パケットのヘッダオプションの「Source link-layer address」に送信元のＭＡＣアドレスが設定される。
【００３３】
端末（Ａ）10から送信するフレームF1aのIPv6パケットには、この端末1のＭＡＣアドレスが上記のヘッダオプションとして設定される。このフレームF1aを受信した中継機（STA）20は、ヘッダオプションの設定を、仮の送信元としての自局（20）のＭＡＣアドレスに変換し、変換後のフレームF2aを中継機30へ送る。中継機30は、ヘッダオプションの設定がフレームF2aの状態で維持されたフレームF3aを端末40へ送信する。
【００３４】
図６は、端末40から端末10へのIPv6パケットがNAメッセージである場合の例である。NAの場合、IPv6パケットのヘッダオプションの「Target link-layer address」に宛先のＭＡＣアドレスが設定される。
【００３５】
端末（Ｂ）40から送信するフレームF4aのIPv6パケットには、仮の宛先としての中継機（STA）20のＭＡＣアドレスが上記ヘッダオプションとして設定される。このフレームF4aを受信した中継機30は、ヘッダオプションの設定がフレームF4aの状態で維持されたフレームF5aを中継機20へ送信する。
【００３６】
中継機20は、受信したフレームF5aのヘッダオプションを、本来の宛先としての端末（Ａ）1のＭＡＣアドレスに変換する。このとき、中継機20は、前述のテーブル（図４）から、IPv6パケットの宛先にある端末1のIPv6アドレスと対のＭＡＣアドレスを取得し、それをヘッダオプションに設定する。そして、設定後のフレームF6aを端末10へ送信する。
【００３７】
本実施形態によれば、IPv6パケットが、ヘッダオプションにＭＡＣアドレスを含むNSやNAのようなものであっても、STA-AP通信により適切に無線中継することができる。
【００３８】
本発明の実施は上記形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、端末10から端末40への伝送後に端末40から端末10への伝送が行われたが、その逆、すなわち端末40から端末10への伝送が先に行われる通信にも本発明を適用できる。その場合、中継機20に無線ＡＰ部（32）を持たせることにより親機（AP）として機能させ、他方の中継機30に無線ＳＴＡ部（22）を持たせて子機（STA）として機能させる。また、中継機20,30のそれぞれに、無線ＳＴＡ部／無線ＡＰ部の双方を備えて、先に行われる伝送方向に応じて、各自の機能（STA/AP）を切り替えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
10,40  端末
20  中継機（STA）
30  中継機（AP）
50,60  有線ＬＡＮ
70  無線ＬＡＮ
【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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