(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスから送信される接続要求信号が緊急に接続を要することを示す接続緊急指標を含むかどうかを解析する解析手段と、
前記接続要求信号が前記接続緊急指標を含む場合、前記デバイスに関するデバイス識別子に基づいて、現在動作している動作プロトコルからの切替先となる切替先プロトコルを判定する判定手段と、
前記動作プロトコルから前記切替先プロトコルに切り替える処理手段と、を具備し、
前記処理手段は、前記切替先プロトコルで、当該切替先プロトコルにより動作させる期間を示す継続時間動作させた後、所定のスケジュールに従ってプロトコルを切り替える切替制御装置。
【請求項２】
前記デバイス識別子と、前記切替先プロトコルに関する情報と、当該継続時間とをそれぞれ対応付けた対応表を格納する格納手段をさらに具備し、
前記判定手段は、前記対応表を参照して前記切替先プロトコルを判定する請求項１に記載の切替制御装置。
【請求項３】
前記接続緊急指標を受け取ったことを示す緊急信号を外部サーバに通知する通知手段をさらに具備する請求項１または請求項２に記載の切替制御装置。
【請求項４】
デバイスから送信される接続要求信号が緊急に接続を要することを示す接続緊急指標を含むかどうかを解析し、
前記接続要求信号が前記接続緊急指標を含む場合、前記デバイスに関するデバイス識別子に基づいて、現在動作している動作プロトコルからの切替先となる切替先プロトコルを判定し、
前記動作プロトコルから前記切替先プロトコルに切り替え、
前記切替先プロトコルで、当該切替先プロトコルにより動作させる期間を示す継続時間動作させた後、所定のスケジュールに従ってプロトコルを切り替える切替制御方法。
【請求項５】
コンピュータを、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の切替制御装置の各手段として実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信システムにおける切替制御装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、移動端末に対する基地局間のハンドオーバは必須の機能であり、端末側にハンドオーバの機能を備えることなく、任意の無線通信方式においてハンドオーバを実現する手法がある（例えば、特許文献１参照）。  
また、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｏ  Ｍａｃｈｉｎｅ）エリアネットワークにおいて、サーバとゲートウェイに接続された無線ドングルとを用いて、サーバの主導によりプロトコルの切り替えを行うことによって、複数の無線方式（プロトコル）のデバイスを扱う手法がある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３９９６７号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】秋葉達也、松川尚司、“Ｍ２Ｍエリアネットワークの仮想化に関する検討”、電子情報通信学会技術研究報告、Ｖｏｌ．１１５、Ｎｏ．４５、ｐｐ．１５９−１６４、２０１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した非特許文献１の技術では、アクセスポイントの切り替えがサーバの主導で行われるため、アクセスポイントとデバイスとが同一のプロトコルで動作していないと接続できない。つまり、デバイスは任意のタイミングでアクセスポイントに接続することはできない。特に緊急性の高い警報機などを接続したい場合を想定すると、デバイスの任意のタイミングでサーバに接続できることが望ましい。
【０００６】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、柔軟に接続を切り替えることができる切替制御装置、方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一つの観点に係る切替制御装置は、デバイスから送信される接続要求信号が緊急に接続を要することを示す接続緊急指標を含むかどうかを解析する解析手段と、前記接続要求信号が前記接続緊急指標を含む場合、前記デバイスに関するデバイス識別子に基づいて、現在動作している動作プロトコルからの切替先となる切替先プロトコルを判定する判定手段と、前記動作プロトコルから前記切替先プロトコルに切り替える処理手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
さらに、一つの観点に係る切替制御装置は、前記デバイス識別子と、前記切替先プロトコルに関する情報と、当該切替先プロトコルで動作させる期間を示す継続時間とをそれぞれ対応付けた対応表を格納する格納手段をさらに含み、前記判定手段は、前記対応表を参照して前記切替先プロトコルを判定することを特徴とする。
【０００９】
さらに、一つの観点に係る切替制御装置は、前記処理手段が、前記切替先プロトコルで前記継続時間動作させた後、所定のスケジュールに従ってプロトコルを切り替えることを特徴とする。
【００１０】
さらに、一つの観点に係る切替制御装置は、前記接続緊急指標を受け取ったことを示す緊急信号を外部サーバに通知する通知手段をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
すなわちこの発明によれば、柔軟に接続を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る切替制御装置を示すブロック図。
【図２】本実施形態に係る切替制御装置を含むシステムの動作を示すシーケンス図。
【図３】プロトコル処理部におけるプロトコルの切り替え方法を示す図。
【図４】本実施形態に係る切替制御装置の第１の利用例を示す図。
【図５】本実施形態に係る切替制御装置の第２の利用例を示す図。
【図６】本実施形態に係る切替制御装置の第３の利用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る切替制御装置、方法およびプログラムについて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。  
本実施形態における通信方式切り替えに関する切替制御装置について図１のブロック図を参照して説明する。
【００１４】
図１に示す切替制御装置１００は、信号解析部１０１、パケット解析部１０２、対応表格納部１０３、切替判定部１０４、プロトコル処理部１０６および通知部１０５を含む。  
なお、以下では、デバイス１２０と、切替制御装置１００を含むアクセスポイントと、外部サーバである管理者サーバ１４０との間で通信を行うシステムを想定する。また、デバイス１２０が、送信元ＭＡＣアドレス等に代表されるデバイスに関する情報であるデバイス識別子と、緊急に接続を要することを示す接続緊急指標とを含む接続要求信号を送信する場合を想定する。接続緊急指標は、１ビットのフラグで表してもよく、フラグが立っている場合に緊急に接続を要求することを示す。また、接続緊急指標は、１ビットのフラグに限らず、緊急に接続を要求することを示すことができる方法であれば何でもよい。
【００１５】
信号解析部１０１は、外部にあるデバイス１２０から接続要求信号を受信し、接続要求信号を解析する。信号解析部１０１は、接続要求信号を解析した結果、接続要求信号が現在の動作プロトコルで送信されている場合、接続要求信号をプロトコル処理部１０６に送り、接続要求信号が現在の動作プロトコルで送信されていない場合、接続要求信号をパケット解析部１０２に送る。動作プロトコルは、現在動作しているプロトコルを示す。  
パケット解析部１０２は、信号解析部１０１から接続要求信号を受け取り、接続要求信号が接続緊急指標を含むかどうかを解析する。パケット解析部１０２は、接続要求信号が接続緊急指標を含む場合、デバイス識別子および接続緊急指標を抽出する。
【００１６】
対応表格納部１０３は、デバイス識別子と切替先プロトコルに関する情報と継続時間とを対応付けた、対応表を格納する。切替先プロトコルは、動作プロトコルからの切替先となるプロトコルを示す。継続時間は、アクセスポイントを切替先プロトコルで動作させる期間を示す。  
切替判定部１０４は、パケット解析部１０２からデバイス識別子および接続緊急指標を受け取る。切替判定部１０４は、接続緊急指標を受け取った場合にプロトコルを切り替えると判定し、デバイス識別子に基づいて、切替先プロトコルを判定する。具体的には、切替判定部１０４は、対応表格納部１０３に格納される対応表を参照して、デバイス識別子に対応する切替先プロトコルに関する情報と対応する継続時間とを取得する。
【００１７】
通知部１０５は、切替判定部１０４から接続緊急指標を受け取り、外部の管理者サーバ１４０などに、デバイス１２０から緊急接続信号を受信したことを通知する。通知方法としては、例えば、通知部１０５が、接続緊急指標を受信したことを示す緊急信号を管理者サーバ１４０に通知すればよい。  
プロトコル処理部１０６は、信号解析部１０１から接続要求信号を、切替判定部１０４から切替先プロトコルおよび継続時間をそれぞれ受け取る。プロトコル処理部１０６は、動作プロトコルから切替先プロトコルにプロトコルを切り替え、接続要求信号に対してプロトコル処理を実施する。プロトコル処理部１０６は、切替先プロトコルの動作期間が継続時間に達した場合、所定のスケジュールに従ってプロトコルを切り替える。
【００１８】
次に、本実施形態に係る切替制御装置１００の動作について図２のシーケンス図を参照して説明する。図２では、デバイス１２０、切替制御装置１００および管理者サーバ１４０の時系列を示す。
【００１９】
ステップＳ２０１では、デバイス１２０が、切替制御装置１００に接続要求信号を送信する。  
ステップＳ２０２では、切替制御装置１００のパケット解析部１０２が信号解析部１０１から接続要求信号を受け取り、接続要求信号のパケットを解析する。ここでは、パケットを解析することにより、接続要求信号のパケットに接続緊急指標が含まれる結果が得られたとする。  
ステップＳ２０３では、切替制御装置１００の通知部１０５が、切替判定部１０４を介してパケット解析部１０２から接続緊急指標を受け取り、管理者サーバ１４０に緊急信号を通知する。
【００２０】
ステップＳ２０４では、切替制御装置１００の切替判定部１０４が、プロトコルの切り替えを判定する。具体的には、パケットを解析することにより得られるデバイス識別子が、対応表に格納されるデバイス識別子に一致するかどうかを判定する。切替判定部１０４は、一致するデバイス識別子が存在する場合、対応表から一致するデバイス識別子に対応する切替先プロトコルに関する情報と継続時間とを取得する。  
ステップＳ２０５では、切替制御装置１００のプロトコル処理部１０６が、プロトコルの切り替えを実行する。つまり、プロトコル処理部１０６が、動作プロトコルから切替先プロトコルにプロトコルを切り替える。
【００２１】
なお、図２の例では、デバイス１２０からは、接続要求信号が定期的に送信されており、１度接続要求信号に対する処理が開始した後は、その後の接続要求信号は利用しなくてよい。例えば、デバイス１２０からの接続要求信号について処理を開始している場合、そのデバイス１２０から続いて送信される接続要求信号については破棄してもよい。
【００２２】
また、デバイス接続時の動作として、ステップＳ２０６では、デバイス１２０が、接続要求信号を切替制御装置１００に送信する。  
ステップＳ２０７では、切替先プロトコルへの切り替えが完了しているので、切替制御装置１００の信号解析部１０１がデバイス１２０からの接続要求信号を受け取る。その後、切替制御装置１００のプロトコル処理部１０６が、通信を行うために接続許可信号をデバイス１２０に送信する。
【００２３】
次に、プロトコル処理部１０６におけるプロトコルの切り替え方法について図３を参照して説明する。  
図３（ａ）から図３（ｄ）は、プロトコルの動作期間の時系列を示す。  
図３（ａ）に示すように接続緊急指標を含む接続要求信号を受信する前には、プロトコルの切り替えに関して、プロトコル処理部１０６が、予め設定されたスケジュール（またはルール）に基づいて通信プロトコルを切り替えている。例えば、図３の例では、切替制御装置１００を含むアクセスポイントを、始めに「プロトコルＡ」で動作させた後、次に「プロトコルＢ」で動作させ、これを交互に繰り返す。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、切替判定部１０４によりプロトコルの切り替え処理が行われる場合、プロトコル処理部１０６は、切替先プロトコルと対応する継続時間とを用いてプロトコルを切り替える。図３（ｂ）の例では、切替先プロトコルを「プロトコルＣ」とすると、「プロトコルＢ」で動作中に受信した接続要求信号が解析された結果、接続緊急指標を含む場合、プロトコル処理部１０６は、デバイス識別子に対応する切替先プロトコルを「プロトコルＣ」に切り替える。プロトコル処理部１０６は、対応する継続時間だけ「プロトコルＣ」で動作させ、「プロトコルＣ」の継続時間が終了した後、予め設定されたスケジュール通り、次のプロトコルとして予定される「プロトコルＡ」に切り替えて動作させればよい。
【００２５】
なお、緊急で割り込まれた切替先プロトコルの動作に費やした時間分、プロトコルの切り替えのスケジュールを後ろ倒しに設定するようにしてもよい。例えば、図３（ｃ）に示すように、「プロトコルＢ」で動作している途中で、切替先プロトコルである「プロトコルＣ」に切り替えられ、「プロトコルＣ」の継続時間が経過した後、「プロトコルＢ」に切り替え、「プロトコルＢ」の継続時間の残り時間分、「プロトコルＢ」で動作させる。その後、次のプロトコルとして予定される「プロトコルＡ」で動作させてもよい。
【００２６】
なお、これまでの説明ではデバイス１２０が１つである場合を想定しているが、複数のデバイス１２０に対しても同様に処理することができる。  
例えば、２つのデバイス１２０から接続緊急指標を含む接続要求信号が２つ以上重複して送信される場合は、図３（ｄ）に示すように、先の接続要求信号に対する切替先プロトコルの継続時間が終了するまで、後の接続要求信号に対するプロトコルの切り替えを待機すればよい。  
図３（ｄ）の例では、最初の接続要求信号（図３（ｄ）では接続要求１）に対する処理により切替先プロトコルである「プロトコルＣ」で動作中に、別のデバイスから接続要求信号（図３（ｄ）では接続要求２）が送信された場合、「プロトコルＣ」の継続時間中にはプロトコルを切り替えずに、「プロトコルＣ」の継続時間が終了後、接続要求２の切替先プロトコル「プロトコルＤ」に切り替えて動作させればよい。
【００２７】
なお、２つの接続緊急指標を含む接続要求信号を処理する場合は、優先度を設け、優先度の高い接続緊急指標に関する切替先プロトコルに優先して切り替えられるようにしてもよい。例えば、図３（ｄ）を参照して説明すると、接続要求１よりも接続要求２のほうが接続緊急指標の優先度が高い場合、プロトコル処理部１０６は、「プロトコルＣ」の継続時間中に接続要求２を受信すると、「プロトコルＣ」の継続時間中でも、「プロトコルＤ」にプロトコルを切り替えるようにすればよい。
【００２８】
優先度は、接続緊急指標と対応付けることでデバイス１２０から送信されてもよいし、デバイス識別子と対応付けて対応表格納部１０３に格納される対応表に予め格納しておくことで、切替判定部１０４の判定処理の際に、優先度を取得できるようにしてもよい。プロトコル処理部１０６は、現在動作させている切替先プロトコルに対応するデバイス識別子の優先度と、新たに取得したデバイス識別子の優先度とを比較して、優先度の高い方に対応する切替先プロトコルで動作させればよい。
【００２９】
（第１の利用例）  
次に、本実施形態に係る切替制御装置１００の第１の利用例について図４を参照して説明する。  
図４に示すシステム４００は、デバイス１２０とアクセスポイント４１０とを含む。アクセスポイント４１０は、ゲートウェイ装置４０１、信号解析用ドングル４０２およびプロトコル処理用ドングル４０３を含む。
【００３０】
ゲートウェイ装置４０１は、パケット解析部１０２、対応表格納部１０３、切替判定部１０４および通知部１０５を含む。信号解析用ドングル４０２は、信号解析部１０１を含む。プロトコル処理用ドングル４０３は、信号解析部１０１およびプロトコル処理部１０６を含む。
【００３１】
信号解析用ドングル４０２は、ゲートウェイ装置４０１と接続される。接続方式としては、例えば、ＵＳＢ接続が挙げられるが、ゲートウェイ装置４０１と通信可能な接続方式であれば何でもよい。信号解析用ドングル４０２は、デバイス１２０からの接続要求信号をアンテナ（図示せず）で受信し、ゲートウェイ装置４０１のパケット解析部１０２に接続要求信号を送る。
【００３２】
プロトコル処理用ドングル４０３は、デバイス１２０からの接続要求信号をアンテナ（図示せず）受信し、信号解析部１０１が、接続要求信号が現在の動作プロトコルであればプロトコル処理部１０６に送り、現在の動作プロトコルでなければ信号を破棄する。  
プロトコル処理用ドングル４０３に含まれるプロトコル処理部１０６は、信号解析部１０１から接続要求信号を受け取ってプロトコル処理を行う一方、ゲートウェイ装置４０１の切替判定部１０４から切替先プロトコルに関する情報および継続時間を受け取る場合は、動作プロトコルから切替先プロトコルに切り替える。
【００３３】
（第２の利用例）  
次に、本実施形態に係る切替制御装置１００の第２の利用例について図５を参照して説明する。  
図５に示すシステム５００は、デバイス１２０とアクセスポイント５１０とを含む。アクセスポイント５１０は、ゲートウェイ装置５０１、信号解析及びプロトコル処理用ドングル５０２を含む。  
第１の利用例に係る信号解析用ドングル４０２およびプロトコル処理用ドングル４０３を、信号解析及びプロトコル処理用ドングル５０２のように１つのドングルで処理を兼用する以外は、第１の利用例と同様の動作を行うので、詳細な説明は省略する。
【００３４】
（第３の利用例）  
次に、本実施形態に係る切替制御装置１００の第３の利用例について図６を参照して説明する。  
図６に示すシステム６００は、デバイス１２０とアクセスポイント６１０とを含む。アクセスポイント６１０は、ゲートウェイ装置６０１、信号解析及びプロトコル処理用ドングル６０２およびサーバ６０３を含む。なお、信号解析及びプロトコル処理用ドングル６０２の代わりに、第１の利用例に示す２つのドングル、すなわち信号解析用ドングル４０２およびプロトコル処理用ドングル４０３を用いてもよい。
【００３５】
ゲートウェイ装置６０１は、パケット解析部１０２、対応表格納部１０３および切替判定部１０４を含むが、ゲートウェイ装置６０１の代わりに、これら各部の少なくとも１つをサーバ６０３に含めるようにしてもよい。このようにすることで、ゲートウェイ装置６０１の処理負担を減らすことができ、さらにサーバ６０３で他のゲートウェイ装置のデータも収集することができるので、処理効率を向上させることができる。
【００３６】
（第４の利用例）  
次に、本実施形態に係る切替制御装置１００の第４の利用例について説明する。  
一般に、デバイス１２０は、接続先のアクセスポイントとの通信で用いられる接続先のチャネルが未知の場合、複数のチャネルで順番に信号を送信することで接続可能なチャネルを検知する手法を用いる。よって、緊急に接続したい場合に複数のチャネルで順番に信号を送信することは、非効率な上に接続までに時間がかかる可能性がある。そこで、第４の利用例では、予め接続要求信号用にチャネルを確保する。
【００３７】
第４の利用例の構成については、図４に示す第１の利用例に係るシステムを用いればよい。  
デバイス１２０は、接続要求信号を、接続要求信号用のチャネルで送信する。例えば、９２０ＭＨｚ帯無線を用いた所定のチャネルを確保しておけばよい。  
アクセスポイント４１０では、信号解析用ドングル４０２は、接続要求信号用の特定のチャネルで動作するように予め設定しておく。  
上述のように設定することで、デバイス１２０が送信した接続要求信号について、アクセスポイント４１０側でリアルタイム性を損なうことなく処理することができる。
【００３８】
以上に示した本実施形態に係る切替制御装置は、接続緊急指標を含む接続要求信号について、対応表を参照して切替先プロトコルと継続時間とを判定し、動作プロトコルから切替先プロトコルにプロトコルを切り替える。このようにすることで、接続要求信号を送信したデバイスがアクセスポイントと同一のプロトコルで動作していなくとも、緊急性の高い接続要求信号に対して接続を行うことができ、柔軟に接続を切り替えることができる。
【００３９】
上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。  
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１００・・・切替制御装置
１０１・・・信号解析部
１０２・・・パケット解析部
１０３・・・対応表格納部
１０４・・・切替判定部
１０５・・・通知部
１０６・・・プロトコル処理部
１２０・・・デバイス
１４０・・・管理者サーバ
４００，５００，６００・・・システム
４０１，５０１，６０１・・・ゲートウェイ装置
４０２・・・信号解析用ドングル
４０３・・・プロトコル処理用ドングル
４１０，５１０，６１０・・・アクセスポイント
５０２，６０２・・・信号解析及びプロトコル処理用ドングル
６０３・・・サーバ
【図１】
0006539593.tif 000002
【図２】
0006539593.tif 000003
【図３】
0006539593.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006539593.tif 000006
【図６】
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