(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ネットワークと第２ネットワークの間に配される第１無線機器と、前記第１ネットワークに配されて前記第１無線機器と無線接続される第２無線機器とを備える通信システムであって、
前記第１無線機器は、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数と前記第２ネットワークにおける最大ホップ数とを記憶する記憶部と、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を前記第２無線機器に送出する第１通信部とを備え、
前記第２無線機器は、前記第１無線機器から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定するホップリミット設定部と、当該設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する通信パケット生成部と、前記通信パケットを送出する第２通信部とを備え、
前記第１無線機器は、
前記第１ネットワークから前記第２ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第２ネットワークにおける最大ホップ数に設定し、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第１ネットワークにおける最大ホップ数に設定するホップリミット書換部を備え、
前記第１通信部は、前記ホップリミット書換部によりホップリミットが設定された通信パケットを転送すること
を特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第２無線機器は、前記第１ネットワークにおいて隣接する他の第２無線機器から前記第１無線機器までのホップ数を取得し、自身から第１無線機器までのホップ数が前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを越えないように経路を生成する経路生成部を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第２無線機器は、前記経路生成部によって前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミット内のホップ数で経路が生成できない場合に、その旨を外部に報知することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第２無線機器における前記経路生成部は、前記第１無線機器との間の複数の経路を生成した後に、前記第１無線機器との間の応答時間を計測し、当該応答時間に基づいて経路を選択することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第２無線機器における前記経路生成部は、前記応答時間の差が所定値以下である場合に、受信電波強度に基づいて経路を選択することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記第１無線機器は、
前記第１ネットワークにおいて隣接する第２無線機器までの平均応答時間を計測する応答時間計測部と、
前記応答期間計測部により計測された平均応答時間と前記ホップ数との積が予め定められた通信時間よりも小さい経路のみで経路を生成するルーテイング処理部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
第１ネットワークと第２ネットワークの間に配され、前記第１ネットワークに配された無線端末と無線接続される無線機器であって、
前記第１ネットワークにおける最大ホップ数と前記第２ネットワークにおける最大ホップ数とを記憶する記憶部と、
前記第１ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を前記無線端末に送出する通信部と、
前記第１ネットワークから前記第２ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第２ネットワークにおける最大ホップ数に設定し、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第１ネットワークにおける最大ホップ数に設定するホップリミット書換部とを備え、
前記通信部が、前記ホップリミット書換部によりホップリミットが設定された通信パケットを転送すること
を特徴とする無線機器。
【請求項８】
第１ネットワークと第２ネットワークの間に配され、前記第１ネットワークに配された無線端末と無線接続される無線機器のプログラムであって、
前記無線機器のコンピュータを、
前記第１ネットワークにおける最大ホップ数と前記第２ネットワークにおける最大ホップ数とを記憶する記憶部と、
前記第１ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を前記無線端末に送出する通信部と、
前記第１ネットワークから前記第２ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第２ネットワークにおける最大ホップ数に設定し、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第１ネットワークにおける最大ホップ数に設定するホップリミット書換部として機能させ、
前記通信部を、前記ホップリミット書換部によりホップリミットが設定された通信パケットを転送するように機能させるための無線機器のプログラム。
【請求項９】
第１ネットワークと第２ネットワークの間に配される無線親機と無線接続され、前記第１ネットワークに配された無線機器であって、
前記無線親機から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定するホップリミット設定部と、
前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する通信パケット生成部と、
前記通信パケットを送出する通信部とを備え、
前記第１ネットワークにおいて隣接する他の無線機器から前記無線親機までのホップ数を取得し、自身から前記無線親機までのホップ数が前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを越えないように経路を生成する経路生成部を備えることを特徴とする無線機器。
【請求項１０】
第１ネットワークと第２ネットワークの間に配される無線親機と無線接続され、前記第１ネットワークに配された無線機器のプログラムであって、
前記無線機器のコンピュータを、
前記無線親機から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定するホップリミット設定部と、
前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する通信パケット生成部と、
前記第１ネットワークにおいて隣接する他の無線機器から前記無線親機までのホップ数を取得し、自身から前記無線親機までのホップ数が前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを越えないように経路を生成する経路生成部として機能させるための無線機器のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、無線機器、及び、無線機器のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、６ＬｏＷＰＡＮ（IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks）の標準である下記の非特許文献が知られている。６ＬｏＷＰＡＮは、ＩＰｖ６をＩＥＥＥ  ８０２．１５．４上で利用可能にするものである。この６ＬｏｗＰＡＮにおいて、低消費電力の無線リンク上でＩＰｖ６による通信を行う無線機器は、内部リソースが十分でなく、例えば、同一リンク内のpingパケットの送信に２０〜３０ｍｓｅｃかかる場合もある。なお、ＰＣ等の高リソース機器であれば、pingパケットのｍｓｅｃオーダ以下である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】RFC 4944 Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4 Networks
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
６ＬｏｗＰＡＮにおける無線端末は、マルチホップルーティングの機能を具備している。これにより、この無線端末は、複数の無線端末を経由して、ルートノードに相当するエッジルータを介してインターネット接続され、通信を行う。
【０００５】
しかし、上述のように内部リソースが低い非力な無線端末を利用してマルチホップルーティングして通信すると、ホップしていく無線端末での演算時間の積算値が大きくなり、通信の遅延が大きくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、非力な無線端末を使用した場合に生ずる通信遅延を抑制することができる通信システム、無線機器、及び、無線機器のプログラ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】
【０００７】
上記の課題を解決する第１の発明に係る通信システムは、第１ネットワークと第２ネットワークの間に配される第１無線機器と、前記第１ネットワークに配されて前記第１無線機器と無線接続される第２無線機器とを備える通信システムであって、前記第１無線機器は、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数と前記第２ネットワークにおける最大ホップ数とを記憶する記憶部と、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を前記第２無線機器に送出する第１通信部とを備え、前記第２無線機器は、前記第１無線機器から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定するホップリミット設定部と、当該設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する通信パケット生成部と、前記通信パケットを送出する第２通信部とを備え、前記第１無線機器は、前記第１ネットワークから前記第２ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第２ネットワークにおける最大ホップ数に設定し、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第１ネットワークにおける最大ホップ数に設定するホップリミット書換部を備え、前記第１通信部は、前記ホップリミット書換部によりホップリミットが設定された通信パケットを転送することを特徴とする。
【０００８】
第１の発明に係る通信システムであって、第２の発明は、前記第２無線機器は、前記第１ネットワークにおいて隣接する他の第２無線機器から前記第１無線機器までのホップ数を取得し、自身から第１無線機器までのホップ数が前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを越えないように経路を生成する経路生成部を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明に係る通信システムであって、第３の発明は、前記第２無線機器は、前記経路生成部によって前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミット内のホップ数で経路が生成できない場合に、その旨を外部に報知することを特徴とする。
【００１０】
第２の発明に係る通信システムであって、第４の発明は、前記第２無線機器における前記経路生成部は、前記第１無線機器との間の複数の経路を生成した後に、前記第１無線機器との間の応答時間を計測し、当該応答時間に基づいて経路を選択することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明に係る通信システムであって、第５の発明は、前記第２無線機器における前記経路生成部は、前記応答時間の差が所定値以下である場合に、受信電波強度に基づいて経路を選択することを特徴とする。
【００１２】
第１の発明に係る通信システムであって、第６の発明は、前記第１無線機器は、前記第１ネットワークにおいて隣接する第２無線機器までの平均応答時間を計測する応答時間計測部と、前記応答期間計測部により計測された平均応答時間と前記ホップ数との積が予め定められた通信時間よりも小さい経路のみで経路を生成するルーテイング処理部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決する第７の発明に係る無線機器は、第１ネットワークと第２ネットワークの間に配され、前記第１ネットワークに配された無線端末と無線接続される無線機器であって、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数と前記第２ネットワークにおける最大ホップ数とを記憶する記憶部と、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を前記無線端末に送出する通信部と、前記第１ネットワークから前記第２ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第２ネットワークにおける最大ホップ数に設定し、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第１ネットワークにおける最大ホップ数に設定するホップリミット書換部とを備え、前記通信部が、前記ホップリミット書換部によりホップリミットが設定された通信パケットを転送することを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決する第８の発明に係る無線機器のプログラムは、第１ネットワークと第２ネットワークの間に配され、前記第１ネットワークに配された無線端末と無線接続される無線機器のプログラムであって、前記無線機器のコンピュータを、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数と前記第２ネットワークにおける最大ホップ数とを記憶する記憶部と、前記第１ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を前記無線端末に送出する通信部と、前記第１ネットワークから前記第２ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第２ネットワークにおける最大ホップ数に設定し、前記第２ネットワークから前記第１ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを前記第１ネットワークにおける最大ホップ数に設定するホップリミット書換部として機能させ、前記通信部を、前記ホップリミット書換部によりホップリミットが設定された通信パケットを転送するように機能させる。
【００１５】
上記の課題を解決する第９の発明に係る無線機器は、第１ネットワークと第２ネットワークの間に配される無線親機と無線接続され、前記第１ネットワークに配された無線機器であって、前記無線親機から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定するホップリミット設定部と、前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する通信パケット生成部と、前記通信パケットを送出する通信部とを備え、前記第１ネットワークにおいて隣接する他の無線機器から前記無線親機までのホップ数を取得し、自身から前記無線親機までのホップ数が前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを越えないように経路を生成する経路生成部を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決する第１０の発明に係る無線機器のプログラムは、第１ネットワークと第２ネットワークの間に配される無線親機と無線接続され、前記第１ネットワークに配された無線機器のプログラムであって、前記無線機器のコンピュータを、前記無線親機から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定するホップリミット設定部と、前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する通信パケット生成部と、前記第１ネットワークにおいて隣接する他の無線機器から前記無線親機までのホップ数を取得し、自身から前記無線親機までのホップ数が前記ホップリミット設定部により設定されたホップリミットを越えないように経路を生成する経路生成部として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線通信ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を無線機器に送出して、無線機器のホップリミットとして設定する。これにより、非力な無線機器を使用した場合に生ずる通信遅延を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態として示す通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態として示す通信システムにおけるユーザ宅内システム内の経路を示すブロック図である。
【図３】ＩＰｖ６パケットにおけるヘッダフォーマットを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態として示す通信システムにおいて、各部の信号の授受について示すシーケンス図である。
【図５】本発明の一実施形態として示す通信システムにおいて、複数の経路が存在することを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態として示す通信システムにおける無線端末によって経路を求めるための処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態として示す通信システムにおけるエッジルータによって経路を求めるための処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
本発明の実施形態として示す通信システムは、例えば図１に示すように構成される。この通信システムは、ユーザ宅内システム１が、ＩＰネットワークＮＷ及びルータ２ａ、３ａを介してパーソナルコンピュータ２や、外部サーバ３と通信を行うものである。ユーザ宅内システム１は、第１ネットワークとしてのＩＰ通信が可能な無線通信ネットワークを構成している。一方、ＩＰネットワークＮＷは、第２ネットワークとしてのＩＰ通信が可能な有線又は無線通信ネットワークを構成している。この通信システムにおいて、無線通信ネットワークにおける無線端末１１、エッジルータ１２、ＩＰネットワークＮＷにおけるパーソナルコンピュータ２や外部サーバ３は、ＩＰｖ６を使って通信することが可能である。
【００２１】
この通信システムは、例えばユーザが操作するパーソナルコンピュータ２で発生した要求に応じて、ユーザ宅内システム１によってユーザ宅内の状況等をパーソナルコンピュータ２に通知する。また、通信システムは、例えば外部サーバ３によってユーザ宅内を監視するために、無線端末１１によって検知するセンサ情報を外部サーバ３に供給する。
【００２２】
ユーザ宅内システム１は、第２無線機器（無線子機）としての複数の無線端末１１と、第１無線機器（無線親機）としてのエッジルータ１２と、ブロードバンドルータ１３とを含む。エッジルータ１２は、無線端末１１に対する親機として機能する。
【００２３】
無線端末１１は、エッジルータ１２又は他の無線端末１１との間で無線信号を送受信する。無線端末１１は、ユーザの宅内に設けられたセンサ、スイッチ等である。無線端末１１としては、例えば、温度センサ等の各種のセンサ、照明スイッチ等の各種のスイッチ、照明や空調機器等の各種家電機器などが挙げられる。無線端末１１は、ユーザ宅内の状況をユーザに閲覧等させるために、センサ信号やオンオフ状態等のデータを無線信号として出力する。この無線信号は、直接的にエッジルータ１２に送信され、又は、他の無線端末１１を介してエッジルータ１２にマルチホップ送信される。
【００２４】
この無線端末１１は、後述するように、ルータ広告によってホップリミットを設定する処理やホップリミット等に基づいて経路を演算する処理等を行う。無線端末１１は、少なくとも、記憶部や通信Ｉ／Ｆ回路、ＣＰＵ及びプログラムを含むコンピュータであり、ＣＰＵがプログラムを実行する。これにより、無線端末１１のプログラムは、後述するように、ルータ広告によってホップリミットを設定する動作や、経路を演算する動作を実行させる。
【００２５】
エッジルータ１２は、無線端末１１との間で無線信号を送受信する。エッジルータ１２は、ブロードバンドルータ１３からの送信要求に応じて無線信号を無線端末１１に送信し、無線端末１１から無線信号を受信して、データをブロードバンドルータ１３に供給する。また、エッジルータ１２は、後述するように、無線端末１１のホップリミットを設定する動作や、パケットのホップリミットを書き換える動作、無線端末１１までの経路を演算する動作を行う。
【００２６】
エッジルータ１２は、少なくとも、記憶部や通信Ｉ／Ｆ回路、ＣＰＵ及びプログラムを含むコンピュータであり、ＣＰＵがプログラムを実行する。これにより、エッジルータ１２のプログラムは、後述するように、ルータ広告を送信する動作や、ホップリミットを書き換える動作、無線端末１１までの経路を演算する動作を実行させる。
【００２７】
ブロードバンドルータ１３は、第１ネットワークとしてのユーザ宅内システム１と、第２ネットワークとしてのＩＰネットワークＮＷとの間に配される第１無線機器である。ブロードバンドルータ１３は、パーソナルコンピュータ２や外部サーバ３からの要求に応じて、エッジルータ１２を介して無線端末１１に無線信号を送出させる。また、ブロードバンドルータ１３は、エッジルータ１２を介した無線端末１１から送信されたデータをパーソナルコンピュータ２や外部サーバ３に送信する。
【００２８】
このような通信システムにおいて、無線端末１１はエッジルータ１２と直接通信できない場合には、他の無線端末１１を経由して通信することが可能である。この仕組みは一般的にマルチホップと称される。例えば、図２に示すように、無線端末１１Ｃがエッジルータ１２と通信するためには、無線端末１１Ｂ、無線端末１１Ａを経由するマルチホップ通信を行う必要がある。
【００２９】
マルチホップ通信によって無線端末１１が通信する場合、一般的に無線端末１１はパーソナルコンピュータ等に比べて、情報処理能力が低く、パケットを転送するための時間を長く要することが多い。例えば、直接に有線接続されたパーソナルコンピュータ同士でpingパケットを送信すれば、１ｍｓｅｃ以下で通信可能であっても、無線端末１１同士であれば、２０ｍｓｅｃ以上の通信時間を要することもある。そのため、マルチホップ通信によって無線端末１１が通信するときの通信時間に制約がある場合は、無線通信ネットワークにおけるマルチホップのホップ数を制限したいという要求がある。
【００３０】
したがって、この通信システムでは、ユーザ宅内システム１のエッジルータ１２によって無線端末１１のホップリミットを設定する。このホップリミット（Hop Limit）は、図３に示すように、ＩＰｖ６パケットのヘッダ部に設けられている。無線端末１１は、ホップリミットが設定されると、設定後に作成するＩＰｖ６パケットのホップリミットフィールドに、ホップリミットの値を格納する。
【００３１】
エッジルータ１２は、ユーザ宅内システム１の無線通信ネットワークにおける最大ホップ数とＩＰネットワークＮＷにおける最大ホップ数とを記憶している。そして、エッジルータ１２は、無線通信ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を無線端末１１に送出する。
【００３２】
これに対し、無線端末１１は、エッジルータ１２から送信されたルータ広告に含まれるホップリミットを受信した場合に、当該受信したホップリミットに設定する（ホップリミット設定部）。その後、無線端末１１は、当該設定されたホップリミットを含めた通信パケットを生成する（通信パケット生成部）。これにより、無線端末１１は、通信パケットを無線信号として送出する。
【００３３】
また、この通信システムにおいて、エッジルータ１２は、無線通信ネットワークからＩＰネットワークＮＷに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットをＩＰネットワークＮＷにおける最大ホップ数に書き換える。一方、エッジルータ１２は、ＩＰネットワークＮＷから無線通信ネットワークに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットを無線通信ネットワークにおける最大ホップ数に設定する。そして、エッジルータ１２は、当該書き換えた通信パケットを転送する。
【００３４】
この通信システムにおいて、エッジルータ１２、無線端末１１Ａ〜１１Ｃは、図４に示すように動作する。
【００３５】
エッジルータ１２は、定期的にRouter Advertisement（ルータ広告、ＲＡ）と呼ばれるメッセージ（ルータ広告メッセージ）Ｓ１を送信している。このルータ広告メッセージＳ１は、主に同一ネットワーク上の無線端末１１Ａ〜１１Ｃに６４ビット長のネットワークプレフィックスを送信するために用いられる。このルータ広告メッセージＳ１には、ネットワークプレフィックス以外にも各種情報をオプションとして無線端末１１Ａ〜１１Ｃに通知可能である。そこで、本実施形態におけるエッジルータ１２は、無線端末１１が通信する際の端末経由数の制限値（ホップリミット（Hop Limit））を通知する。
【００３６】
ホップリミットは、ユーザ宅内システム１における無線通信ネットワークを管理する管理者が、無線端末１１の経由数を制限したい場合に、エッジルータ１２と無線端末１１との間の通信時間の長い経路を避けるために設定される。具体的には、図２に示した通信システムにおいて、図４のように、ホップリミットは、“２”に設定される。このルータ広告メッセージＳ１は、無線端末１１Ａ、無線端末１１Ｂを経由して、無線端末１１Ｃまで供給される。各無線端末１１は、ルータ広告メッセージＳ１を受信すると、当該ルータ広告メッセージＳ１に含まれたホップリミットを、通信パケットに格納することが設定される。
【００３７】
また、この通信システムにおいて、無線端末１１は、起動していない場合にはルータ広告メッセージＳ１を受信できない。これに対し、無線端末１１は、当該無線端末１１が起動した時に、ルータ要請メッセージ（Router Solicitation、ＲＳ）を同報送信する。このルータ要請メッセージは、直接にエッジルータ１２に受信され、又は、隣接する無線端末１１により中継されてエッジルータ１２に受信される。
【００３８】
ルータ要請メッセージを受信したエッジルータ１２は、ルータ広告メッセージＳ１を無線端末１１に送信できる。ルータ広告メッセージＳ１を受信した各無線端末１１は、自身のデータリンク層アドレス（MACアドレス等）とルータ広告メッセージＳ１に含まれる受信したネットワークプレフィックスとを組み合わせて、１２８ビットのＩＰｖ６アドレスを決定する。その後、無線端末１１は、他の無線端末とＩＰｖ６アドレスが重複していないかを確認する。このために、無線端末１１は、重複アドレス検知（Duplication Address Detection、ＤＡＤ）と呼ばれる方法を実行する。無線端末１１Ａ〜１１Ｃは、決定したＩＰｖ６アドレスを宛先アドレスに設定した近隣要請メッセージ（Neighbor Solicitation、ＮＳ）Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を送信する。無線端末１１Ａ〜１１Ｃは、一定時間後に近隣要請メッセージＳ２に対する応答がなければ、決定したＩＰｖ６アドレスを自身のＩＰｖ６アドレスとして設定する。
【００３９】
このように、無線端末１１Ａ〜１１Ｃは、エッジルータ１２からのルータ広告メッセージＳ１によってＩＰｖ６アドレス及びホップリミットが設定される。この無線端末１１Ａ〜１１Ｃは、必要に応じて、外部サーバ３にデータを送信する。
【００４０】
ここで、図２に示したように、無線端末１１Ｃが、無線端末１１Ｂ、無線端末１１Ａ、エッジルータ１２の順で経由して外部サーバ３にデータを送信するように経路設定されているとする。この場合、無線端末１１Ｃは外部サーバ３にデータを送信する際にホップリミットを“２”に設定して、無線端末１１Ｂに通信パケットＳ５を送信する。無線端末１１Ｂは、通信パケットＳ５を受信すると、ホップリミットを１だけ減算した値、すなわち“１”に設定して、無線端末１１Ａに通信パケットＳ５を転送する。無線端末１１Ａは、通信パケットＳ５を受信すると、ホップリミットを１だけ減算する。すると、ホップリミットが“０”となる。このため、無線端末１１Ａは、エッジルータ１２に通信パケットを転送することができず、通信パケットを破棄する。
【００４１】
その後、無線端末１１Ａは、無線端末１１ＢにＩＣＭＰｖ６により規定された時間超過メッセージ（Time Exceeded）Ｓ６を送信する。無線端末１１Ｂは、時間超過メッセージＳ６を受信すると、当該時間超過メッセージＳ６を無線端末１１Ｃに転送する。無線端末１１Ｃは、時間超過メッセージＳ６を受信すると、先に送信した通信パケットＳ５が破棄されたことを知ることができる。
【００４２】
また、無線端末１１Ｂが外部サーバ３にデータを送信する場合にも、無線端末１１Ｂは、ホップリミットを“２”に設定して、無線端末１１Ａに通信パケットＳ７を送信する。無線端末１１Ａは、通信パケットＳ７を受信すると、ホップリミットを１だけ減算した値、すなわち“１”に設定して、エッジルータ１２に通信パケットＳ７を転送する。
【００４３】
エッジルータ１２は、通信パケットＳ７を受信すると、ホップリミットが“１”であるため、外部サーバ３に対してデータの転送が可能であると判断する。エッジルータ１２は、予め管理者によって設定されたＩＰネットワークＮＷのホップリミット最大値（基準値）である“２５５”から無線通信ネットワークのホップ数“２”を減算した“２５３”をホップリミットに設定した通信パケットＳ８を作成する。これにより、エッジルータ１２は、無線通信ネットワークからＩＰネットワークＮＷに送信される通信パケットを受信した場合に、当該通信パケット内のホップリミットをＩＰネットワークＮＷにおける最大ホップ数に書き換える。そして、エッジルータ１２は、ブロードバンドルータ１３を介して外部サーバ３に宛てた通信パケットＳ８を転送する。
【００４４】
なお、この動作例では、ユーザ宅内システム１から外部サーバ３にデータを送信する場合について説明した。これに対し、外部サーバ３から無線端末１１に要求等を送信する場合には、エッジルータ１２は、ＩＰネットワークＮＷの最大ホップ数を無線通信ネットワークの最大ホップ数に書き換えれば良い。
【００４５】
以上説明したように、この通信システムによれば、無線通信ネットワークにおける最大ホップ数をホップリミットとしてルータ広告を無線端末１１に送出して、無線端末１１Ａ〜１１Ｃのホップリミットとして設定する。これにより、この通信システムによれば、非力な無線端末１１を使用した場合に生ずる通信遅延を抑制することができる。
【００４６】
また、この通信システムによれば、エッジルータ１２によってＩＰネットワークＮＷにおける最大ホップ数と無線通信ネットワークにおける最大ホップ数とを書き換えるので、ＩＰネットワークＮＷにおけるホップ数に影響を与えることがない。
【００４７】
すなわち、ユーザ宅内システム１における無線通信ネットワークは非力な無線端末１１を用いることが多いため応答時間が遅くなる。したがって、ホップ数を低減することが好ましい。一方、宅外のインターネット等のＩＰネットワークＮＷでは、特に端末による制限はない。従って、通常用いられる値（２５５）を用いることが好ましい。この通信システムによれば、ホップ数の制御を意識せずにＩＰｖ６の層だけで、双方のホップ数を設定することを実現することができる。
【００４８】
また、この通信システムは、当該通信システムで実現可能なアプリケーションに依存することなく、Ｉｖ６層の機能だけで、無線通信ネットワークにおけるホップ数を制限しながら、外部サーバ３と通信可能になる。また、この通信システムによれば、アプリケーションに依存することなく、また、無線部以外のインターネット通信区間のホップ数に影響を与えることなく、ルートノードであるエッジルータ１２から各無線端末１１のホップ数を簡易に設定することができる。
【００４９】
つぎに、上述した通信システムにおいて、無線端末１１によってエッジルータ１２までの経路を作成するものについて説明する。無線端末１１は、無線通信ネットワークにおいて隣接する他の無線端末１１からエッジルータ１２までのホップ数を取得し、自身からエッジルータ１２までのホップ数がホップリミットを越えないように経路を生成する。これにより、通信システムは、ホップリミットを越えるホップ数の経路を形成しないようにして不要な通信を低減させることができる。
【００５０】
例えば、図２に示した無線通信ネットワークでは、無線端末１１の位置によっては、図５に示すように、無線端末１１Ｃからエッジルータ１２までの経路が複数あり、複数の経路から選択可能である。図５では、点線で示した無線端末１１Ｂ及び無線端末１１Ａを経由する経路と、実線で示した直接エッジルータ１２に接続する経路がある。
【００５１】
このように複数の経路が選択可能な場合、無線端末１１は、エッジルータ１２から送信されたルータ広告で規定されたホップリミットを超えないように経路を作成する。また、無線端末１１は、ホップリミットを超えない複数の経路が作成された場合には、他の無線端末１１との間の応答時間や、電波の受信強度に基づいて経路を選択する。
【００５２】
無線端末１１は、例えば、図６に示すような処理手順に従って動作する。なお、例えば図５における無線端末１１Ｃが行う例について説明する。
【００５３】
先ず、ステップＳＴ１において、無線端末１１Ｃは、エッジルータ１２からルータ広告によってホップリミットを受信したことを判定した場合に、ステップＳＴ２において、ホップリミットを設定する。この例では、ホップリミットが“２”である。
【００５４】
次のステップＳＴ３において、無線端末１１Ｃは、同報通信にて近隣の無線端末１１やエッジルータ１２に対して、エッジルータ１２までのホップ数を要求するメッセージを送信する。エッジルータ１２がホップ数の要求メッセージを受信した場合、エッジルータ１２は、他の無線端末１１を介せず直接に無線端末１１と通信可能である。このため、エッジルータ１２は、ホップ数“１”を返信する。一方、無線端末１１Ｂが無線端末１１Ｃからの同報通信によってホップ数の要求メッセージを受信した場合、無線端末１１Ｂは、無線端末１１Ａを経由してエッジルータ１２と接続されるため、ホップ数“３”を返信する。
【００５５】
次のステップＳＴ４において、無線端末１１Ｃは、ホップリミットを超えない経路が作成可能か否かを判定する。無線端末１１Ｃは、ホップリミットが“２”と、ステップＳＴ３で得られたホップ数とを比較する。無線端末１１Ｃは、無線端末１１Ｂを経由する経路はホップ数が“３”であり、ホップリミット“２”を超えると判定する。一方、無線端末１１Ａは、エッジルータ１２からのホップ数が“１”であるので、ホップリミット“２”を超えないと判定して、ステップＳＴ６に処理を進める。
【００５６】
仮に、エッジルータ１２からホップ数が取得できなかった場合、無線端末１１Ｃは、無線端末１１Ｂからのホップ数がホップリミットを超えるので、ステップＳＴ５に処理を進める。ステップＳＴ５において、無線端末１１Ｃは、ホップリミットを超えない経路が作成できないことを外部に報知して処理を終了する。例えば、管理者が保有する携帯端末に対してメールを送信する、無線端末１１のＧＵＩに表示する、ことが挙げられる。
【００５７】
また、ホップリミットを超えない経路が作成できず、無線端末１１Ｂを経由する経路を経路設定から除外したことを報知しても良い。これにより、管理者が無線端末１１の設置個所を見直したり、送信電波強度を大きくしたり等、ホップリミットを超えない経路を増やす対策を講じることが可能になる。また、無線端末はＧＵＩ等を具備していれば、ＧＵＩに経路設定情報を表示して管理者に通知することも可能である。
【００５８】
ステップＳＴ６において、無線端末１１Ｃは、ホップリミットを超えない経路を作成する。無線端末１１Ｃは、エッジルータ１２に直接無線信号を送信する経路を作成する。
【００５９】
次のステップＳＴ７において、無線端末１１Ｃは、ステップＳＴ６にてホップリミットを超えない経路が複数作成されたか否かを判定する。無線端末１１Ｃは、エッジルータ１２に直接無線信号を送信する経路のみが作成されているので、処理を終了する。
【００６０】
仮に、ホップリミットを超えない経路が複数作成された場合には、ステップＳＴ８に処理を進める。ステップＳＴ８において、無線端末１１は、経路毎に、エッジルータ１２との間の応答時間を計測する。
【００６１】
次のステップＳＴ９において、無線端末１１は、ステップＳＴ８にて計測された経路毎のエッジルータ１２との応答時間の差が所定値以下であるか否かを判定する。経路毎のエッジルータ１２との応答時間の差が所定値以下である場合にはステップＳＴ１０に処理を進め、そうでない場合にはステップＳＴ１１に処理を進める。
【００６２】
ステップＳＴ１１において、無線端末１１は、エッジルータ１２との応答時間が短い経路を選択して、処理を終了する。これにより、無線端末１１Ｃは、エッジルータ１２との間の応答時間に基づいて経路を選択して、より遅延時間の少ない経路選択が可能になる。また、経路構築後であれば、平均応答時間でなく、各無線端末１１にpingパケットを送信して実際の応答時間を計測し、予め設定された許容できる応答時間と比較し、許容内の応答時間の経路でマルチホップを行うことができる。これにより、さらに精度高く決められた応答時間で応答可能な無線通信ネットワークを構築することができる。
【００６３】
ステップＳＴ１０において、無線端末１１は、エッジルータ１２との間の応答時間の差が所定値以下であるので、受信電波強度に基づいて経路を選択する。このとき、無線端末１１は、複数の経路のうち、隣接する無線端末１１又はエッジルータ１２との間で、最も受信電波強度の高い無線端末１１又はエッジルータ１２の経路を選択する。これにより、応答時間が近似した複数の経路が存在する場合であっても、より無線通信の安定した経路を選択することができる。
【００６４】
つぎに、上述した通信システムにおいて、エッジルータ１２によって無線端末１１に対して要求やデータを送信する経路を演算する処理について、図７を参照して説明する。
【００６５】
先ずステップＳＴ２１において、エッジルータ１２は、近隣の無線端末１１に向けてpingパケットを送出する。
【００６６】
次のステップＳＴ２２において、エッジルータ１２は、ステップＳＴ２１にて送出したpingパケットに対する応答パケットが返信されてくるまでの応答時間を、各無線端末１１について計測する。
【００６７】
次のステップＳＴ２３において、エッジルータ１２は、ステップＳＴ２２にて各無線端末１１について計測した全ての応答時間の平均を算出して、無線通信ネットワークにおける無線端末１１の平均応答時間を算出する。この平均応答時間は、無線通信ネットワークにおいて１ホップ当たりの応答時間とみなすことができる。
【００６８】
次のステップＳＴ２４において、エッジルータ１２は、ステップＳＴ２３にて求めた平均応答時間と各無線端末１１までのホップ数の積を、エッジルータ１２から各無線端末１１への応答時間として算出する。
【００６９】
次のステップＳＴ２５において、エッジルータ１２は、ステップＳＴ２４にて算出されたエッジルータ１２から各無線端末１１への応答時間が、予め設定された許容できる応答時間よりも短いか否かを判定する。エッジルータ１２から各無線端末１１への応答時間が、許容応答時間よりも短い場合には、ステップＳＴ２６に処理を進めて、当該無線端末１１への経路を作成する。一方、エッジルータ１２から各無線端末１１への応答時間が、許容応答時間よりも短くない場合には、当該無線端末１１への経路は破棄される。
【００７０】
この通信システムによれば、エッジルータ１２によって、平均応答時間とホップ数との積が予め定められた通信時間よりも小さい経路のみで経路を生成するので、限られた通信時間で応答する無線通信ネットワークを構築できる。また、アプリケーションによっては制御遅延時間など応答時間が重要となるが、この通信システムによれば、ホップ数と隣接する無線端末１１までの平均応答時間により通信時間を推定して通信時間のかかる経路を予め無くすことができる。
【００７１】
また、ユーザ宅内システム１における無線端末１１が多くなるほど、各無線端末からエッジルータ１２までの経路は種々様々な経路が構成されるが、ホップ数ではなく応答時間によって通信遅延が少ない経路を作成できる。
【００７２】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００７３】
１  ユーザ宅内システム
２  パーソナルコンピュータ
３  外部サーバ
１１  無線端末
１２  エッジルータ
１３  ブロードバンドルータ
【図１】
0005807199.tif 000002
【図２】
0005807199.tif 000003
【図３】
0005807199.tif 000004
【図４】
0005807199.tif 000005
【図５】
0005807199.tif 000006
【図６】
0005807199.tif 000007
【図７】
0005807199.tif 000008