(57)【要約】【課題】  ＩＰｖ６を用いた通信ネットワークにおいて、他の機器との通信の制限を受けることなく、負荷と使用リソースの削減を行える。【解決手段】  ＩＰｖ６通信システムは、同一リンクネットワーク８００と小型端末５００との間に中継機器４００を有する。中継機器４００は、ルータ１００、端末２００、３００、小型端末５００のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて記憶する。ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて小型端末５００のＩＰｖ６アドレスと端末のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出し、重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、小型端末５００のＩＰｖ６アドレスに対応付けて記憶する。これにより、中継機器４００は、小型端末５００の代わりにＩＰｖ６通信での近隣探索や同一リンクネットワーク８００上でのルーティングを行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルータ及びＩＰｖ６機器が接続される同一リンクネットワークと、
前記同一リンクネットワークを介して前記ルータ経由でパケットを送るＩＰｖ６端末と、
前記同一リンクネットワークと前記ＩＰｖ６端末との間に接続される中継機器とを有するＩＰｖ６通信システムであって、
前記中継機器は、
前記ルータ、前記ＩＰｖ６機器、及び前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて第１の対応テーブルに記憶する手段と、
前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、当該パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスが前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに該当する場合、前記第１の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先リンク層アドレスを前記ルータのリンク層アドレスから前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とを有することを特徴とするＩＰｖ６通信システム。
【請求項２】
ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出する重複アドレス検出手段と、
前記重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、作成された新規ＩＰｖ６アドレスを前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと対応付けて第２の対応テーブルに記憶する手段と、
前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスから前記新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とをさらに有することを特徴とする請求項１記載のＩＰｖ６通信システム。
【請求項３】
前記同一リンクネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末宛のパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する前記新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスを、前記新規ＩＰｖ６アドレスから前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記ＩＰｖ６端末に転送する手段をさらに有することを特徴とする請求項２記載のＩＰｖ６通信システム。
【請求項４】
前記ＩＰｖ６端末は、複数のＩＰｖ６端末から構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＩＰｖ６通信システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のＩＰｖ６通信システムで用いられることを特徴とするＩＰｖ６端末。
【請求項６】
ルータ及びＩＰｖ６機器が配置される同一リンクネットワークと、前記同一リンクネットワークを介して前記ルータ経由でパケットを送るＩＰｖ６端末との間に接続される中継機器であって、
前記ルータ、前記ＩＰｖ６機器、及び前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて第１の対応テーブルに記憶する手段と、
前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、当該パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスが前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに該当する場合、前記第１の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先リンク層アドレスを前記ルータのリンク層アドレスから前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とを有することを特徴とする中継機器。
【請求項７】
ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出する重複アドレス検出手段と、
前記重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、作成された新規ＩＰｖ６アドレスを前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと対応付けて第２の対応テーブルに記憶する手段と、
前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスから前記新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とをさらに有することを特徴とする請求項６記載の中継機器。
【請求項８】
前記同一リンクネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末宛のパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する前記新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスを、前記新規ＩＰｖ６アドレスから前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記ＩＰｖ６端末に転送する手段をさらに有することを特徴とする請求項７記載の中継機器。
【請求項９】
前記重複アドレス検出手段は、前記近隣探索パケットのターゲットアドレスに前記ＩＰｖ６端末を指定したものを前記同一リンクネットワーク上に送信し、当該同一リンクネットワークからの応答があるか否かを判断することで、前記重複アドレスを検出するものであることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の中継機器。
【請求項１０】
ルータ及びＩＰｖ６機器が配置される同一リンクネットワークと、前記同一リンクネットワークを介して前記ルータ経由でパケットを送るＩＰｖ６端末との間に接続される中継機器の通信方法であって、
前記ルータ、前記ＩＰｖ６機器、及び前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて第１の対応テーブルに記憶するステップと、
前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、当該パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスが前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに該当する場合、前記第１の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先リンク層アドレスを前記ルータのリンク層アドレスから前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送するステップとを有することを特徴とする中継機器の通信方法。
【請求項１１】
ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出するステップと、
前記重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、作成された新規ＩＰｖ６アドレスを前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと対応付けて第２の対応テーブルに記憶するステップと、
前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスから前記新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１０記載の中継機器の通信方法。
【請求項１２】
前記同一リンクネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末宛のパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する前記新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスを、前記新規ＩＰｖ６アドレスから前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記ＩＰｖ６端末に転送するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１１記載の中継機器の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰｖ６通信システム、ＩＰｖ６端末、中継装置、及びその通信方法に係り、特にＩＰｖ６通信における小型端末向け中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰｖ６は、インターネットで使用される通信プロトコルであるＩＰ（Internet Protocol）プロトコルのバージョン６である。このプロトコルは、インターネットの標準化団体であるＩＥＴＦ（The Internet Engineering Task Force）のRFC2460「Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification」等に定められている。
【０００３】
ネットワーク通信のプロトコルスタックであるＩＰｖ６は、それ以前のバージョンであるＩＰｖ４などと比較すると、機能が複雑になりプロトコル自体の規模も大きい。従って、そのプロトコルを小型の端末に組み込む場合には、ＩＰｖ６プロトコルも小さくしたいという要請がある。しかしながら、単純に機能を削除すれば、通信自体に影響を与えることになるので安易な削除はできない。
【０００４】
その対策として、ＩＰｖ６プロトコルにおいて、最初にルータ広告（Router Advertisement）を受けたルータ（デフォルトルータ）にのみ、ＩＰｖ６パケットを送ることにすれば、ルーティングや近隣探索（Neighbor Discovery）の機能をかなり削除可能で、使用リソースをかなり少なく抑えられる。しかしながら、この場合には、ルータを超えた先のネットワークとの通信は問題なくできるが、同一リンクネットワークにおける通信ができなくなることがある。
【０００５】
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、次のものがある。
【特許文献１】特開２００４−２１４８５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、ＩＰｖ６プロトコルは、前バージョンであるＩＰｖ４に比べて処理が多く、メモリや記憶装置などのリソースの貧弱な小型の機器、例えばセンサのような機器での実装が難しいといった問題があった。前述した技術文献１、２は、このような問題をとくに意図したものではない。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決し、ＩＰｖ６を用いた通信ネットワークにおいて、他の機器との通信の制限を受けることなく、負荷と使用リソースの削減を行え、リソースの貧弱なＩＰｖ６端末でも、ルータを超えた先のネットワークとの通信と、同一リンクネットワークにおける通信とを含めてＩＰｖ６通信を行えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るＩＰｖ６通信システムは、ルータ及びＩＰｖ６機器が接続される同一リンクネットワークと、前記同一リンクネットワークを介して前記ルータ経由でパケットを送るＩＰｖ６端末と、前記同一リンクネットワークと前記ＩＰｖ６端末との間に接続される中継機器とを有する構成であって、前記中継機器は、前記ルータ、前記ＩＰｖ６機器、及び前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて第１の対応テーブルに記憶する手段と、前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、当該パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスが前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに該当する場合、前記第１の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先リンク層アドレスを前記ルータのリンク層アドレスから前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明において、ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出する重複アドレス検出手段と、前記重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、作成された新規ＩＰｖ６アドレスを前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと対応付けて第２の対応テーブルに記憶する手段と、前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスから前記新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とをさらに有してもよい。また、前記同一リンクネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末宛のパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する前記新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスを、前記新規ＩＰｖ６アドレスから前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記ＩＰｖ６端末に転送する手段とをさらに有してもよい。さらに、前記ＩＰｖ６端末は、複数のＩＰｖ６端末から構成されてもよい。
【００１０】
また本発明に係るＩＰｖ６端末は、上記に記載のＩＰｖ６通信システムで用いられることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明に係る中継機器は、ルータ及びＩＰｖ６機器が配置される同一リンクネットワークと、前記同一リンクネットワークを介して前記ルータ経由でパケットを送るＩＰｖ６端末との間に接続される構成であって、前記ルータ、前記ＩＰｖ６機器、及び前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて第１の対応テーブルに記憶する手段と、前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、当該パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスが前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに該当する場合、前記第１の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先リンク層アドレスを前記ルータのリンク層アドレスから前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明において、ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出する重複アドレス検出手段と、前記重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、作成された新規ＩＰｖ６アドレスを前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと対応付けて第２の対応テーブルに記憶する手段と、前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されているときに、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスから前記新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送する手段とをさらに有してもよい。また、前記同一リンクネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末宛のパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する前記新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスを、前記新規ＩＰｖ６アドレスから前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記ＩＰｖ６端末に転送する手段とをさらに有してもよい。
【００１３】
本発明において、前記重複アドレス検出手段は、前記近隣探索パケットのターゲットアドレスに前記ＩＰｖ６端末を指定したものを前記同一リンクネットワーク上に送信し、当該同一リンクネットワークからの応答があるか否かを判断することで、前記重複アドレスを検出するものであってもよい。
【００１４】
また本発明に係る中継機器の通信方法は、ルータ及びＩＰｖ６機器が配置される同一リンクネットワークと、前記同一リンクネットワークを介して前記ルータ経由でパケットを送るＩＰｖ６端末との間に接続されるものであって、前記ルータ、前記ＩＰｖ６機器、及び前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて第１の対応テーブルに記憶するステップと、前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、当該パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスが前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに該当する場合、前記第１の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先リンク層アドレスを前記ルータのリンク層アドレスから前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送するステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明において、ＩＰｖ６の近隣探索パケットを用いて前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと前記ＩＰｖ６機器のＩＰｖ６アドレスとが重複アドレスか否かを検出するステップと、前記重複アドレスが検出された場合、新規ＩＰｖ６アドレスを作成し、作成された新規ＩＰｖ６アドレスを前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスと対応付けて第２の対応テーブルに記憶するステップと、前記ＩＰｖ６端末からのパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスから前記新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記同一リンクネットワークに転送するステップとをさらに有してもよい。また、前記同一リンクネットワークを介して前記ＩＰｖ６端末宛のパケットを受信したときに、前記第２の対応テーブルに前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに対応する前記新規ＩＰｖ６アドレスが記憶されている場合、前記第２の対応テーブルを参照して、前記パケットのあて先ＩＰｖ６アドレスを、前記新規ＩＰｖ６アドレスから前記ＩＰｖ６端末のＩＰｖ６アドレスに書き換えて前記ＩＰｖ６端末に転送するステップとをさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、中継装置において、ＩＰｖ６の同一リンク上の最適なパケットの配信や、それに関わる処理と情報の蓄積を行うために、ＩＰｖ６端末ではそれらの処理を行わなくてよいため、その他の機器との通信の制限を受けることなく負荷と使用リソースの削減をすることができる。これにより、リソースの貧弱なＩＰｖ６端末でも、ルータを超えた先のネットワークとの通信と、同一リンクネットワークにおける通信とを含めてＩＰｖ６通信を行えるようになる。その結果、例えばセンサのような小型でリソースを多くとれない機器でも、ＩＰｖ６プロトコルを容易に実装できるようになり、ＩＰｖ６を用いた通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係るＩＰｖ６通信システム、ＩＰｖ６端末、中継装置、及びその通信方法を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本実施の形態では、中継装置が、ＩＰｖ６端末の代りに、ＩＰｖ６（Internet Protocol version ６）の通信における近隣探索と、同一リンクネットワーク上のルーティングとを行う。近隣探索には、ルータ発見、プレフィックス発見、パラメータ発見、アドレス自動構成、アドレス解決、次のホップ決定、近隣の到達不能性検出、重複アドレス検出、及びリダイレクト機能等が含まれる。
【００１９】
この中継装置は、ＩＰｖ６を使用した同一リンクネットワークとＩＰｖ６端末の間に位置し、ルータとＩＰｖ６端末から送られるパケットから情報を取得、蓄積し、その情報を使ってパケットを書き換えたり生成したりする。これにより、中継装置が、ＩＰｖ６端末に代わって、同一リンクネットワーク上でＩＰｖ６の重複アドレス解決、近隣探索、同一リンクネットワーク上へのあて先決定を行う。このように近隣探索の機能を持つ中継装置を導入することによって、ＩＰｖ６端末の小型化を実現する。
【実施例】
【００２０】
図１は、本実施例のＩＰｖ６通信システムの全体構成を示す。
【００２１】
図１を参照すると、ＩＰｖ６通信システムは、ネットワーク９００に接続されるルータ１００と、複数のＩＰｖ６機器である端末２００、…、３００とがＩＰｖ６を用いた同一リンクネットワーク８００上に接続されたネットワークの接続形態において、ＩＰｖ６端末である小型端末５００と同一リンクネットワーク８００間に、同一リンクネットワーク８００におけるルーティングと近隣探索の機能を小型端末５００の代わりに代行する中継装置４００が配置されている。
【００２２】
小型端末５００は、重複アドレス検出（後述参照）や、ルータ１００以外の端末２００等のＩＰｖ６機器へのルーティング等の処理を削除したもので、パケットは全てルータ１００に送るようになっている。小型端末５００は、ＩＰｖ６通信が可能な機器であれば、いずれのタイプでも適用可能であるが、本実施例ではメモリや記憶装置などのリソースの貧弱なセンサ機器等の小型の機器が適用される。
【００２３】
図２は、中継装置４００の内部構成を示す。
【００２４】
図２を参照すると、中継装置４００は、機能上、ネットワーク入力部１、端末側入力部２、ＩＰｖ６パケット解釈部３、重複アドレス処理部４、アドレス情報（ＩＰｖ６アドレス及びリンク層アドレス）を記憶するアドレス情報記憶部５、ＩＰｖ６パケット生成部６、ネットワーク出力部７、及び端末側出力部８とを備えている。
【００２５】
ネットワーク入力部１は、同一リンクネットワーク８００に接続され、その同一リンクネットワーク８００を介して他のノードから送信されてくるパケットを受信する。
【００２６】
端末側入力部２は、小型端末５００に接続され、その小型端末５００から送信されてくるパケットを受信する。
【００２７】
ＩＰｖ６パケット解釈部３は、両入力部１、２の出力側に接続され、その両入力部１、２にて受信されたパケットから、例えばEtherヘッダ等のリンク層フレームヘッダと、ＩＰｖ６ヘッダと、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）のメッセージとを解析する機能を有する。ＩＣＭＰは、例えばＩＣＭＰバージョン６（ＩＣＭＰｖ６）が使用される。ＩＣＭＰｖ６のメッセージ（以下、ＩＣＭＰメッセージ）は、エラーを通知するエラーメッセージと、情報を通知する情報メッセージとから構成される。このうち、情報メッセージには、近隣探索機能を実行するための近隣探索メッセージが含まれる。近隣探索メッセージには、５つのタイプ、すなわちルータ要請（Router Solicitation）、ルータ広告（Router Advertisement：ルータ通知）、近隣要請（Neighbor Solicitation）、近隣広告（Neighbor Advertisement：近隣通知）、リダイレクト（Redirect：向け直し）が用いられる。以下の説明では、近隣探索メッセージのＩＰｖ６パケットを近隣探索パケットと呼ぶ。
【００２８】
上記の機能により、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、受信されたパケットから、宛先アドレスや発信元アドレスのＩＰｖ６アドレスとＭＡＣ（Media Access Control）アドレス等のリンク層アドレスとの対応を解釈したり、近隣探索パケットを解釈したりする。
【００２９】
重複アドレス処理部４は、ＩＰｖ６パケット解釈部３の出力側に接続され、ＩＰｖ６パケット解釈部３による近隣探索パケットの解釈により小型端末５００のＩＰｖ６アドレスが同一リンクネットワーク８００上に繋がる他の機器のＩＰｖ６アドレスと重複する場合、小型端末５００のＩＰｖ６アドレスに対応付けて新規のＩＰｖ６アドレスを割り当てる処理を行う。また、重複アドレス処理部４は、それ以降の通信で小型端末５００に本来付与されているＩＰｖ６アドレスに該当する重複アドレスをもつＩＰｖ６パケットが送られてきた場合、小型端末５００のＩＰｖ６アドレスから新規のＩＰｖ６アドレスに付け替える処理を行う。
【００３０】
アドレス情報記憶部５は、ＩＰｖ６パケット解釈部３及び重複アドレス処理部４に接続され、機能上、近隣アドレス記憶部５１と、重複アドレス記憶部５２とを有する。
【００３１】
近隣アドレス記憶部５１は、同一リンクネットワーク８００上に繋がる機器（端末２００、…、３００、ルータ１００）のＩＰｖ６アドレスとそのリンク層アドレスとを対応付けて記憶する対応テーブルを有する。
【００３２】
重複アドレス記憶部５２は、小型端末５００に付与されているＩＰｖ６アドレスが他の機器と重複する重複アドレスであった場合に重複アドレス処理部４により新規に割り当てられるＩＰｖ６アドレスと、小型端末５００に本来付与されているＩＰｖ６アドレスとを対応付けて記憶する対応テーブルを有する。
【００３３】
ＩＰｖ６パケット生成部６は、ＩＰｖ６パケット解釈部３及び重複アドレス処理部４の出力側に接続され、ＩＰｖ６パケットを生成する処理を行う。
【００３４】
ネットワーク出力部７は、ＩＰｖ６パケット生成部６の出力側に接続され、ＩＰパケット生成部６にて生成されたＩＰｖ６パケットを同一リンクネットワーク８００に対して送信する。
【００３５】
端末側出力部８は、ＩＰｖ６パケット生成部６の出力側に接続され、ＩＰパケット生成部６にて生成されたＩＰｖ６パケットを小型端末５００に対して送信する。
【００３６】
上記構成において、中継装置３は、ネットワーク入力部１又は端末側入力部２にて受信されたパケットをＩＰｖ６パケット解釈部３にて解析する。これにより、同一リンクネットワーク８００上に繋がる機器（端末２００、…、３００、ルータ１００）のアドレス情報を取り出し、アドレス情報記憶部５に蓄積する。このアドレス情報記憶部５に蓄積されたアドレス情報を使用して、同一リンクネットワーク８００上のルータ１００以外の機器（例えば端末２００）宛てのパケットのリンク層アドレス（この場合、ルータ１００のリンク層アドレス）をＩＰｖ６パケット作成部６にて最適な宛先アドレス（例えば端末２００のリンク層アドレス）に書き換える。ここでリンク層アドレスを書き換えたパケットをネットワーク出力部７又は端末側出力部８を介して送り出すことで、近隣探索機能やルーティング機能の多くを削除した小型端末５００においても通常と変わらずにＩＰｖ６通信が可能となる。
【００３７】
また、必要であれば、ＩＰｖ６パケット作成部６にて近隣探索パケットを生成して同一リンクネットワーク８００上に送出することで、隣接するＩＰｖ６機器のアドレス情報を取得する。さらに、小型端末５００で重複アドレス検出機能が削除されているような場合は、端末側入力部２から受信されたＩＰｖ６パケットからアドレスを取得し、重複アドレス処理部４で重複アドレス検出を小型端末５００の代りに行う。
【００３８】
次に、本実施例の動作を説明する。
【００３９】
図１〜図７を用いて、中継装置４００に小型端末５００を繋いで通信する場合を説明する。
【００４０】
まず、中継装置４００に小型端末５００が繋がれる前の状態を考える。
【００４１】
この状態で、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、ネットワーク入力部1又は端末側入力部２を介して、ネットワーク８００側又は小型端末５００側からのパケットを受け取ると（ステップＳ１）、そのＩＰｖ６パケットが重複アドレス検出で用いる近隣探索パケット等、同一リンクネットワーク８００上に繋がる機器（端末２００、…、３００、ルータ１００）のアドレスを特定し得る、即ちアドレス情報を取得可能なパケットかどうかを判断する（ステップＳ２）。
【００４２】
その結果、受信されたパケットが同一リンクネットワーク８００上に繋がる機器のアドレス情報を取得可能なパケットである場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、そのパケットから、リンク層アドレスやＩＰｖ６アドレス等のアドレス情報を取得し（ステップＳ３）、取得されたアドレス情報を近隣アドレス記憶部５１の対応テーブルに蓄積する（ステップＳ４）。
【００４３】
この時点で、中継装置４００は、小型端末５００以外の機器（端末２００、…、３００、ルータ１００）のアドレス情報を全て保持している状態である。また、小型端末５００は、前述したように、重複アドレス検出や、ルータ１００以外の端末２００等のＩＰｖ６機器へのルーティング等の処理を削除したもので、パケットは全てルータ１００に送るようになっている。
【００４４】
ここで、小型端末５００を中継装置４００に接続すると、ルータ１００からのルータ広告により小型端末５００にＩＰｖ６アドレスが付与される。付与されたＩＰｖ６アドレスは、小型端末５００のリンク層アドレスと対応付けて、近隣アドレス記憶部５１の対応テーブルに蓄積される。
【００４５】
図４は、この時点で蓄積される近隣アドレス記憶部５２の状態を示す対応テーブルの例を示す。図４において、あて先アドレスはＩＰｖ６アドレス、ＭＡＣアドレスはリンク層アドレスにそれぞれ対応し、Ａ（ＸＸＸ）は、ＸＸＸのＩＰｖ６アドレス、ＭＡＣＡ（ＸＸＸ）は、ＸＸＸのＭＡＣアドレスをそれぞれ示す。図４の例では、ルータ１００、端末２００、端末３００、小型端末５００に対して、あて先アドレスと、ＭＡＣアドレスとが対応付けられている。
【００４６】
この状態で、小型端末５００は、全てのパケットをルータ１００宛に送る。すなわち、ＩＰｖ６パケットのリンク層アドレスは、ルータ１００のリンク層アドレスに設定される。この場合、同一リンクネットワーク８００上の機器（端末２００、…、３００）宛てのパケットも、ルータ１００経由で送信しようとした場合、多くの場合、失敗する。その対策として、中継装置４００は次の処理を行う。
【００４７】
すなわち、上記ステップＳ２の判断にて、受信されたパケットが同一リンクネットワーク８００上に繋がる機器のアドレス情報を取得可能なものではない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、受信されたパケットのあて先アドレスか送信元アドレスかのいずれかに小型端末５００のＩＰｖ６アドレスが存在するパケット、即ち小型端末５００に関係するパケットであるかどうか判定する（ステップＳ５）。
【００４８】
その結果、小型端末５００に関係するパケットでなければ（ステップＳ５：ＮＯ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、ＩＰｖ６パケット生成部６を介してネットワーク出力部７からそのままＩＰｖ６パケットを送信する（ステップＳ１０）。一方、小型端末５００に関係するパケットであれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、受信されたパケットの送信元アドレスが小型端末５００のＩＰｖ６アドレスに該当するか否かを判断する（ステップＳ６）。
【００４９】
その結果、受信されたパケットの送信元アドレスが小型端末５００のＩＰｖ６アドレスに該当しなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、ＩＰｖ６パケット生成部６を介してネットワーク出力部７からそのままＩＰｖ６パケットを送信する（ステップＳ１０）。一方、受信されたパケットの送信元アドレスが小型端末５００のＩＰｖ６アドレスに該当すれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、受信されたパケットのあて先アドレスが同一リンクネットワーク８００上の機器（端末２００、…、３００、ルータ１００）宛てのものかどうか判断する（ステップＳ７）。
【００５０】
その結果、受信されたパケットの宛先アドレスが同一リンクネットワーク８００上の機器宛てのものでなければ（ステップＳ７：ＮＯ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、ＩＰｖ６パケット生成部６を介してネットワーク出力部７からそのままパケットを送信する（ステップＳ１０）。一方、受信されたパケットのあて先アドレスが同一リンクネットワーク８００上の機器宛てのものであれば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、近隣アドレス記憶部５１の対応テーブルから、そのあて先アドレスであるＩＰｖ６アドレスに対応するリンク層アドレスを取得する（ステップＳ８）。
【００５１】
次いで、ＩＰｖ６パケット作成部６は、パケットを構成するリンク層フレームヘッダのあて先リンク層アドレスを、ステップＳ８にて取得されたリンク層アドレスに置き換えたパケットを作成し（ステップＳ９）、そのパケットをネットワーク出力部７又は端末側出力部８から送り出す（ステップＳ１０）。これにより、あて先の機器に直接パケットが届くようになる。
【００５２】
また、中継装置４００は、ネットワーク入力部１を介してパケットを受信した場合、小型端末５００宛てのパケットであれば、端末側出力部８から小型端末５００にそのまま送信する。
【００５３】
図５（ａ）は、小型端末５００から端末２００に送られたパケットを中継装置４００が受け取った直後のパケットの状態、図５（ｂ）は、図３の処理によりＭＡＣアドレスを書き換えて転送するときのパケットの状態をそれぞれ示す。
【００５４】
この場合、図５（ａ）の例に示すように、中継装置４００が受け取った直後のパケットＰ１は、送信元アドレスが小型端末５００のＭＡＣアドレス、あて先アドレスがルータ１００のＭＡＣアドレス、ソースアドレスが小型端末５００のＩＰｖ６アドレス、あて先アドレスが端末２００のＩＰｖ６アドレスにそれぞれ設定されている。これに対し、図３の処理によりＭＡＣアドレスを書き換えて転送するときのパケットＰ２は、あて先アドレスがルータ１００のＭＡＣアドレスから小型端末２００のＭＡＣアドレスに書き換えられている。
【００５５】
次に、図６、図７を参照して、中継装置４００の重複アドレス検出処理を説明する。
【００５６】
まず、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、ネットワーク入力部1又は端末側入力部２を介して、ネットワーク８００側又は小型端末５００側からのパケットを受信すると（ステップＳ１１）、そのパケットが小型端末５００から最初のパケットか否かを判断する（ステップＳ１２）。その結果、小型端末５００からの最初のパケットが端末側入力部２にない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、パケットの転送を行い（ステップＳ１４）、終了する。
【００５７】
一方、小型端末５００からの最初のパケットが端末側入力部２にあった場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、そのパケット以降のパケットを保持して、パケットの転送を一時停止する（ステップＳ１３）。次いで、ＩＰｖ６パケット解釈部３は、小型端末５００に付与されたＩＰｖ６アドレスを取り出し、重複アドレス処理部４に処理を渡す。
【００５８】
重複アドレス処理部４は、取り出したＩＰｖ６アドレスを使って重複アドレス検出の近隣探索パケット（以下、重複アドレス検出パケット）をＩＰｖ６パケット作成部６で作成させ（ステップＳ１５）、ネットワーク出力部７から送り出す（ステップＳ１６）。
【００５９】
図７（ａ）は、中継装置４００から送り出される重複アドレス検出パケットの一例を示す。図７（ａ）の例では、重複アドレス検出パケットＰ１１は、ＩＣＭＰのタイプを近隣要請とし、そのターゲットアドレスを小型端末５００とする近隣要請メッセージであある。このメッセージの例では、送信元ＭＡＣアドレスが小型端末５００、あて先ＭＡＣアドレスがあて先アドレスに対応するＭＡＣアドレス、ソースアドレスが全て０（All Zero）（重複アドレス検出の際に用いられる未指定アドレス）、あて先アドレスが、近隣要請メッセージを送るために小型端末５００のユニキャストアドレスから生成（算出）される要請ノードマルチキャストアドレス（Solicited-Node Multicast Address）にそれぞれ設定される。
【００６０】
次いで、一定時間内に小型端末５００に付与されているＩＰｖ６アドレスでの応答が他の機器からあったなら、重複アドレス処理部４に渡し（ステップＳ１７）、重複アドレス処理部４で、新規のＩＰｖ６アドレスを作成し（ステップＳ１８）、ステップＳ１５の重複アドレス検出パケットの作成処理に戻る。すなわち、上記の応答が他の機器からきた場合、小型端末５００のＩＰｖ６アドレスとその応答があった他の機器のＩＰｖ６アドレスとが重複しているため、中継装置４００は、小型端末５００が使用することができるＩＰｖ６アドレスを探すために、適当なアドレスを生成して再度、重複アドレス検出パケットを出す。これを応答がこなくなるまで繰り返す。
【００６１】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す重複アドレス検出パケットＰ１１に対して応答がきた場合の応答パケットの一例を示す。図７（ａ）の例では、重複アドレス検出パケットＰ１１に対する応答パケットＰ１２は、ＩＣＭＰのタイプを隣接広告とし、そのターゲットアドレスを小型端末５００とする隣接広告メッセージである。このメッセージの例では、送信元ＭＡＣアドレスが端末２００、あて先ＭＡＣアドレスが小型端末５００、ソースアドレスが端末２００、あて先アドレスが全ノード宛の既知マルチキャストアドレスである全ノードマルチキャストアドレス（All-Nodes Multicast Address）にそれぞれ設定される。
【００６２】
次いで、ステップＡ６で他の機器からの応答パケットがこなかったならば、ＩＰｖ６アドレスが新規に作成したものかどうか判断する（ステップＳ１９）。その結果、ＩＰｖ６アドレスが新規に作成したものであれば、その新規作成のＩＰｖ６アドレスと、小型端末５００に本来付与されているＩＰｖ６アドレスとの対応を重複アドレス記憶部５２の対応テーブルに蓄積する（ステップＳ２０）。その後、一時停止していたパケットの転送を再開する（ステップＳ２１）。一方、ステップＳ１９で新規作成のＩＰｖ６アドレスでなかった場合は、即座にパケット転送を再開する（ステップＳ２１）。
【００６３】
以後、中継装置４００は、ＩＰｖ６パケット解釈部３にて、受信されたパケットから重複アドレスに該当するＩＰｖ６アドレスを検出した場合、重複アドレス処理部４に渡し、対応するＩＰｖ６アドレスへの置き換え処理を行い、パケット転送を行う。
【００６４】
すなわち、一度でもＩＰｖ６アドレスの重複が起こった場合には、中継装置４００は、小型端末５００が使っているＩＰｖ６アドレスを含むパケットを受け取ったときに、重複アドレス記憶部５２の対応テーブルに基づき、小型端末５００が使っているＩＰｖ６アドレスから、中継装置４００が重複しないことを確認した新規ＩＰｖ６アドレスへの書き換えを行う。また、その逆の書き換えも行う。
【００６５】
すなわち、中継装置４００は、小型端末５００からパケットを受け取ったときに、重複アドレス記憶部５２の対応テーブルに基づき、パケットの送信元ＩＰｖ６アドレスを、小型端末５００が使っているＩＰｖ６アドレスから新規ＩＰｖ６アドレスに書き換えて同一リンクネットワーク８００に転送する。これとは逆に、中継装置４００は、同一リンクネットワーク８００から小型端末５００宛のパケットを受け取ったときに、重複アドレス記憶部５２の対応テーブルに基づき、パケットのあて元ＩＰｖ６アドレスを、新規ＩＰｖ６アドレスから小型端末５００が使っているＩＰｖ６アドレスに書き換えて小型端末５００に転送する。
【００６６】
従って、本実施例によれば、中継装置において、ＩＰｖ６通信による同一リンクネットワーク上の最適なパケット配信や、それに関わる処理と情報の蓄積を行うために、小型端末ではそれらの処理を行わなくてよいため、その他の機器との通信の制限を受けることなく、負荷と使用リソースの削減をすることができる。これにより、センサのような小型でリソースを多くとれない機器でも、ＩＰｖ６プロトコルを容易に実装できるようになり、ＩＰｖ６を使って通信を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、本実施例では、中継装置に１つの小型端末を接続する場合を説明しているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、中継装置に複数の小型端末を接続してもよい。この例を図８及び図９に示す。
【００６８】
図８に示すＩＰｖ６通信システムでは、図１と同様のネットワーク接続形態で、中継装置４００に複数（３つ）の小型端末５００、６００、７００が繋がれている。その他の構成は図１と同様である。中継装置４００には、図９に示すように、複数の小型端末５００、６００、７００が個別に接続される複数の端末入力部２１、２２、２３と、複数の端末出力部８１、８２、８３とが設けられている。この場合、前述した図３に示す処理を複数の小型端末５００、６００、７００同士で授受するＩＰｖ６パケットにも適応すれば、複数の小型端末５００、６００、７００同士での転送も可能となる。なお、図９の構成の代わりに、複数の小型端末５００、６００、７００を、前述した図２に示す１つの端末入力部２と、１つの端末出力部８に接続しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、ＩＰｖ６の通信における近隣探索機能と、同一リンクネットワーク上のルーティング機能を端末の代わりに行う中継装置及びこれを用いたＩＰｖ６通信システムの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例に係るＩＰｖ６通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す中継装置の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す中継装置の動作を示す概略フローチャートである。
【図４】図２に示す近隣アドレス記憶部の対応テーブルの状態を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、小型端末からのパケットが同一リンクネットワーク上の機器宛の場合のパケットにおけるあて先リンク層アドレスの書き換え前後の状態を説明する図である。
【図６】図１に示す中継装置による重複アドレス検出に関する動作を示す概略フローチャートである。
【図７】（ａ）は重複アドレス検出パケット、（ｂ）はその応答パケットをそれぞれ説明する図である。
【図８】本発明の他の実施例に係るＩＰｖ６通信システムの全体構成を示す図である。
【図９】図８に示す中継装置の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  ネットワーク入力部
２  端末側入力部
３  ＩＰｖ６パケット解釈部
４  重複アドレス処理部
５  アドレス情報記憶部
６  ＩＰｖ６パケット生成部
７  端末側出力部
８  ネットワーク出力部
５１  近隣アドレス記憶部
５２  重複アドレス記憶部
１００  ルータ
２００、３００  端末
４００  中継装置
５００、６００、７００  小型端末
８００  同一リンクネットワーク
９００  ネットワーク
【図１】
2007028171.tif 000003
【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】
2007028171.tif 000009
【図８】
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【図９】
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