JP5857222B2

JP5857222B2 - 無線ネットワークシステム、無線通信装置、及び、無線通信装置のプログラム

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Description

本発明は、無線親機と無線子機とを含む無線ネットワークシステム、無線通信装置、及び、無線通信装置のプログラムに関する。

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。

RFC 4944 "Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802.15.4 Networks (6LoWPAN)"

上述した６ＬｏＷＰＡＮにおいては、外部のサーバ等と無線子機との間での無線通信方式が複数提供されている。６ＬｏＷＰＡＮを実装した無線端末子機と無線親機からなる無線ネットワークを家庭内ネットワークに接続する際に、無線通信方式に合わせて無線親機の設定を行うことは、ユーザにとって困難である。

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、無線ネットワーク接続のための各種設定工数を削減することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る無線ネットワークシステムは、無線親機と無線子機とを含む無線ネットワークシステムであって、ＩＰｖ６のデフォルトルータから送信されたルータ広告パケットを受信し、ルータ広告パケットに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを取得する第１のＭＡＣアドレス取得手段と、ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する第２のＭＡＣアドレス取得手段と、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとを比較し、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の結果に基づき、前記無線親機の設定を行う設定手段とを有することを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る無線ネットワークシステムは、上記第１態様の無線ネットワークシステムに対し、前記判断手段が、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとが一致したことにより、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であると判断した場合に、前記設定手段は、前記無線親機を、当該無線親機に無線接続可能な無線子機に通信設定を行って前記無線子機が送受信するパケットを中継するよう動作させることを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る無線ネットワークシステムは、上記第１態様の無線ネットワークシステムに対し、前記判断手段が、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとが一致しないことにより、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが異なると判断した場合に、前記設定手段は、前記無線親機を、当該無線親機に無線接続可能な無線子機の通信設定を行わずに前記無線子機が送受信するパケットを中継するよう動作させることを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る無線ネットワークシステムは、上記第１態様の無線ネットワークシステムに対し、前記判断手段が、ルータ要請パケットを送信した後にルータ広告パケットが受信されずにＩＰｖ４のみの接続性と判断した場合に、前記設定手段は、前記無線親機をルータとして動作させ、IPv6overIPv4トンネルルータとの間でトンネルを構成することを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る無線ネットワークシステムは、上記第３態様の無線ネットワークシステムに対し、前記設定手段は、上位ネットワークから前記無線子機に送信されるＩＣＭＰｖ６パケットを遮断し、前記無線子機に代理して前記ＩＣＭＰｖ６パケットの送信元に対して応答するよう前記無線親機を設定することを特徴とする。

本発明の第６の態様に係る無線ネットワークシステムは、上記第２態様の無線ネットワークシステムに対し、前記設定手段は、受信したルータ広告パケットのネットワークプレフィックスを変更した値を、前記無線親機を含む無線ネットワークのネットワークプレフィックスとして設定することを特徴とする。

本発明の第７の態様に係る無線通信装置は、無線子機との間で無線通信を行う無線通信装置であって、ＩＰｖ６のデフォルトルータから送信されたルータ広告パケットを受信し、ルータ広告パケットに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを取得する第１のＭＡＣアドレス取得手段と、ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する第２のＭＡＣアドレス取得手段と、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとを比較し、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の結果に基づき、前記通信設定を行う設定手段とを有することを特徴とする。

本発明の第８の態様に係る無線通信装置のプログラムは、無線子機との間で無線通信を行う無線通信装置のプログラムであって、前記無線通信装置のコンピュータを、ＩＰｖ６のデフォルトルータから送信されたルータ広告パケットを受信し、ルータ広告パケットに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを取得する第１のＭＡＣアドレス取得手段、ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する第２のＭＡＣアドレス取得手段、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとを比較し、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する判断手段、前記判断手段の結果に基づき、前記通信設定を行う設定手段、として機能させる。

本発明によれば、ＩＰｖ６のデフォルトルータのＭＡＣアドレスと、ＩＰｖ４のデフォルトルータのＭＡＣアドレスとを比較した結果に基づいて無線親機の設定を行うので、ネットワーク接続のための各種設定工数を削減することができる。

本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムを含むシステム構成を示す概略図である。ＩＰｖ６アドレスの内容を示す図であり、（ａ）は基本構造、（ｂ）はグローバルユニキャストアドレスのフォーマット、（ｃ）はサブネットプレフィックスの内容を示す。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムに適用されるプレフィックス委譲方式を説明する概略図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムに適用される他のプレフィックス委譲方式を説明する概略図である。ＩＳＰエッジルータから委譲されるプレフィックスの経路を説明する概略図である。ＩＳＰエッジルータから委譲されるプレフィックスの他の経路を説明する概略図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムにおいて、エッジルータがルータとして動作する場合のシステム構成を示す概略図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムにおいてエッジルータがルータとして動作する場合のシーケンス図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムにおいて、エッジルータがブリッジとして動作する場合のシステム構成を示す概略図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムにおいてエッジルータがブリッジとして動作する場合のシーケンス図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムにおいてIPv6overIPv4トンネルを設定するシステム構成を示す概略図である。本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステムにおいてIPv6overIPv4トンネルを設定して動作するときのシーケンス図である。

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。

本発明の実施形態として示す無線ネットワークシステム１０は、例えば図１に示すように構成される。

この無線ネットワークシステム１０は、例えば６ＬｏＷＰＡＮを基盤技術に用いている。無線ネットワークシステム１０は、無線親機（無線通信装置）としてのエッジルータ１１と、無線子機としての無線端末１２とを含む。無線ネットワークシステム１０において、エッジルータ１１は、一又は複数の無線端末１２との間で無線通信を行う。

無線ネットワークシステム１０は、ユーザ宅内ネットワーク１に含まれる。ユーザ宅内ネットワーク１は、無線ネットワークシステム１０と、家庭内ＢＢ（broadband）ルータ２とを含む。家庭内ＢＢルータ２は、家庭などで光ファイバー回線等の高速回線でインターネットに接続する際に使うルータである。家庭内ＢＢルータ２は、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）側のポートとしてイーサネットポートを持ち、ＬＡＮ（Local Area Network）（家庭内）側はイーサネットポートやシリアルポートなどを備える。この無線ネットワークシステム１０において、家庭内ＢＢルータ２とエッジルータ１１とは、イーサネット回線やシリアル回線を介して情報の授受を行う。

家庭内ＢＢルータ２は、ＷＡＮとしてのＩＰネットワークＮＷと接続されている。ＩＰネットワークＮＷには、無線端末１２の通信相手となる機器が含まれている。本実施形態において、無線端末１２の通信相手は、ＰＣ４とＩＳＰ（Internet Services Provider）サーバ６が含まれる。ＰＣ４は、ルータ３を介してＩＰネットワークＮＷと接続されている。ＩＳＰサーバ６は、ＩＳＰエッジルータ５を介してＩＰネットワークＮＷと接続されている。

無線ネットワークシステム１０は、通常、無線親機としてのエッジルータ１１を、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）のルータとして動作させる。無線子機としての無線端末１２は、ルータ要請（ＲＳ，Router Solicitation）パケットを送信する。エッジルータ１１は、ＲＳパケットに対して、ルータ広告（ＲＡ，Router Advertisement）パケットを送信する。無線端末１２は、ＲＡパケットを受信すると、１２８ビット長のＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスを生成する。無線端末１２は、ＲＡパケットに含まれるＩＰｖ６のネットワークプレフィックスと、自身のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスをＥＵＩ−６４形式に拡張したものを組み合わせて、１２８ビット長のＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスを生成する。無線端末１２は、生成したＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスを、自身の無線ネットワークインターフェイスに設定する。このＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスは、例えば図２（ａ）のように、ＩＰｖ６のネットワークプレフィックスとしてのサブネットプレフィックス（ｎビット）と、インターフェース識別子を含んだものとなる。また、図２（ｂ）のように、サブネットプレフィックスは、グローバルルーティングプレフィックスと、サブネット識別子とを含む。サブネット識別子は、他の無線ネットワークシステム１０と区別する符号である。更に、図２（ｃ）に示すように、グローバルルーティングプレフィックスが定義されている。なお、図２（ａ）、（ｂ）は、http://www.nic.ad.jp/ja/newsletter/No32/090.htmlを参照したものである。図２（ｃ）は、http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20070925/282722/を参照したものである。

無線ネットワークシステム１０においては、エッジルータ１１と通信可能な全ての無線端末１２によって、ＲＡパケットに応じたＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスの設定が行われる。一般的に、同一リンク内では６４ビットのプレフィックスがＲＡパケットとして配信される。このため、無線ネットワークシステム１０は、６４ビット長のネットワークアドレスを持つネットワークとして定義される。

このような無線ネットワークシステム１０において、無線端末１２がＰＣ４やＩＳＰサーバ６に対してデータを送信する場合には、当該データを含む通信パケットを無線端末１２が送信する。当該通信パケットは、エッジルータ１１が受信する。エッジルータ１１は、通信パケットの宛先アドレスを参照して、ＩＰネットワークＮＷ向けの通信パケットと判断し、家庭内ＢＢルータ２に送信する。これにより、無線端末１２が生成したパケットは、家庭内ＢＢルータ２、ＩＰネットワークＮＷを介して、ＰＣ４やＩＳＰサーバ６に送信される。一方、ＰＣ４やＩＳＰサーバ６から無線端末１２に宛てに送信された通信パケットは、家庭内ＢＢルータ２を介してエッジルータ１１に送信される。エッジルータ１１は、受信した通信パケットの宛先アドレスを参照して、自己の無線子機としての無線端末１２に宛てた通信パケットであることを判断して、無線送信する。これにより、無線端末１２は、ＰＣ４やＩＳＰサーバ６から送信された通信パケットを受信することができる。

主なＩＰｖ６のネットワークサービスにおいて、ユーザ宅内ネットワーク１内の無線端末１２にプレフィックス委譲方式は、例えば、図３又は図４のようになる。これらのプレフィックス委譲方式は、ＩＳＰエッジルータ５からＤＨＣＰｖ６（Dynamic Host Configuration Protocol version 6）のＰＤ（Prefix Delegation）オプション（DHCPv6-PD）を用いる。

図３のプレフィックス委譲方式は、家庭内ＢＢルータ（以下、BBRとも言う）２に対して、４８ビット〜５６ビット程度のプレフィックスを委譲する。さらに家庭内ＢＢルータ２はＤＨＣＰやＰＰＰｏＥによってＩＰｖ４アドレスを割り当てられ、家庭内ＬＡＮとＷＡＮの間のＮＡＴルータとして動作する。これらにより、家庭内ＢＢルータ２は、ユーザ宅内ネットワーク１におけるＩＰｖ６のデフォルトルータ及びＩＰｖ４のデフォルトルータの双方の機能を含むＩＰｖ６ルータ２Ａとして機能する。ＩＰｖ６ルータ２Ａは、複数のサブネットとしての無線ネットワークシステム１０を構築できるようにする。例えば、図３のテレビ１２ａやパーソナルコンピュータ１２ｂに対してＲＡパケットを送信する。このとき、家庭内ＢＢルータ２Ａは、図２（ｂ）、（ｃ）に示したサブネット識別子（ＩＤ）を異なる値とする。これにより、ＩＰｖ６のネットワークプレフィックスは異なる値となり、テレビ１２ａとパーソナルコンピュータ１２ｂとが異なるサブネットに属することとなる。また、家庭内ＢＢルータ２Ａは、図１に示したエッジルータ１１にＲＡパケットを送信して、サブネットとしての無線ネットワークシステム１０を構築させることもできる。

図４のプレフィックス委譲方式は、ＩＳＰエッジルータ５から直接にユーザ宅内ネットワーク１の機器としてのテレビ１２ａやパーソナルコンピュータ１２ｂにＲＡパケットを送信する。このＲＡパケットには、ＩＰｖ６のネットワークプレフィックス（64ビット）を含む。これにより、テレビ１２ａやパーソナルコンピュータ１２ｂは、ＩＳＰエッジルータ５によって直接的にＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスが割り当てられる。なお、このプレフィックス委譲方式では、家庭内ＢＢルータ２が、ユーザ宅内ネットワーク１におけるＩＰｖ６のデフォルトルータではないがＩＰｖ４のデフォルトルータの機能を含むＩＰｖ６ブリッジ２Ｂとして機能することとなる。

図３に示したプレフィックス委譲方式においてユーザ宅内ネットワーク１に６ＬｏＷＰＡＮを用いた無線ネットワークシステム１０を接続する場合、無線ネットワークシステム１０は、図５に示すように、ＩＰｖ６ルータ２Ａの配下に配置される。ここで、無線ネットワークシステム１０のネットワークアドレスは、ＩＳＰエッジルータ５から委譲されるプレフィックスのうち、ＩＰｖ６ルータ２Ａの配下の他のサブネットのネットワークアドレスと重複しないものを選択する必要がある。このため、エッジルータ１１は、無線ネットワークシステム１０のネットワークプレフィックスを設定し、無線端末１２にＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスを設定するルータとして機能する必要がある。すなわち、エッジルータ１１は、自身としてのエッジルータ１１を、当該エッジルータ１１に無線接続可能な無線端末１２に通信設定を行う。この通信設定は、無線端末１２に対するアドレス設定処理や中継時のＭＡＣアドレスの書換処理等である。エッジルータ１１は、通信設定を行った無線端末１２が送受信するパケットを中継するよう動作する。

図４に示したプレフィックス委譲方式においてユーザ宅内ネットワーク１に無線ネットワークシステム１０を接続する場合、無線ネットワークシステム１０は、図６に示すように、ＩＰｖ６ブリッジ２Ｂを介してＩＳＰエッジルータ５と接続する。無線ネットワークシステム１０は、ＩＰｖ６ブリッジ２Ｂを介して、ＩＳＰエッジルータ５から送信されたＲＡパケットを受信する。このＲＡパケットは、マルチキャストによってエッジルータ１１に送信される。図６に示すように、一般的にＲＡパケットのネットワークプレフィックスは６４ビット長であり、家庭内のサブネットワークは無線ネットワークシステム１０で単一であるという前提である。このため、無線親機としてのエッジルータ１１は、家庭内ＢＢルータ２と同様に、ＩＰｖ６パケットに対してブリッジとして機能させる必要がある。すなわち、エッジルータ１１は、自身としてのエッジルータ１１を、当該エッジルータ１１に無線接続可能な無線端末１２に通信設定を行わずに無線端末１２が送受信するパケットを中継するよう動作する。

このようなプレフィックス委譲方式の相違があっても、本実施形態の無線ネットワークシステム１０は、自動的にエッジルータ１１の設定を行って、無線端末１２にＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスを設定する。このため、無線ネットワークシステム１０は、プレフィックス委譲方式を検出し、当該検出されたプレフィックス委譲方式に応じて、エッジルータ１１の各種設定を自動的に行う。以下、この動作を説明する。

まず、図５に示したように、ＩＳＰエッジルータ５から家庭内ＢＢルータ２に対してプレフィックスを委譲するプレフィックス委譲方式におけるエッジルータ１１の設定動作について説明する。このエッジルータ１１の設定動作を、図７及び図８を参照して説明する。

図７に示すように、家庭内ＢＢルータ２は、ＩＰｖ６ルータ２Ａとして機能する。図８において、ＩＰｖ６ルータ２Ａは、ＢＢＲと記載している。また、ＩＳＰエッジルータ５には、ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａが含まれているものとする。

先ず、図８に示すように、ＩＳＰエッジルータ５と家庭内ＢＢルータ２とは、ＰＰＰｏＥ（PPP over Ethernet）を用いてユーザ認証を行い、通信リンクのセッションを確立する。

このＰＰＰｏＥによる通信リンクの確立後、家庭内ＢＢルータ２はＤＨＣＰｖ６−ＰＤによるプレフィックス委譲のフェーズに移行する。先ず、家庭内ＢＢルータ２は、SolicitメッセージＳ１をＰＰＰリンクに対し全ＤＨＣＰサーバ宛のマルチキャストアドレス宛に送信する。

ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａは、SolicitメッセージＳ１を受信すると、AdvertiseメッセージＳ２を送信する。これにより、ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａは、ＤＨＣＰサービスが利用可能であることを家庭内ＢＢルータ２に通知する。

次に家庭内ＢＢルータ２は、委譲されるプレフィックスを要求するために、ＰＤオプションを指定したRequestメッセージＳ３をＤＨＣＰｖ６サーバ５ａ宛に送信する。ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａは、RequestメッセージＳ３を受信したことに応じて、家庭内ＢＢルータ２にＩＰｖ６のネットワークプレフィックスを割り当てる。このとき、ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａは、家庭内ＢＢルータ２のユーザに対して予め決められたプレフィックスを静的に割り当てる。又は、ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａは、RequestメッセージＳ３を受信した時点で利用可能なプレフィックスを動的に割り当てる。このＩＰｖ６のネットワークプレフィックスＳ４は、ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａによって、家庭内ＢＢルータ２に送信される。

本例において、図７に示すように、家庭内ＢＢルータ２のユーザ宅内ネットワーク１には、2001:db8:100::/48が割り当てられる。家庭内ＢＢルータ２は、2001:db8:100::/48の中から、2001:db8:100:1::/64をユーザ宅内ネットワーク１として、ＲＡパケットを広告する。また、家庭内ＢＢルータ２は、自身のユーザ宅内ネットワーク１側のインターフェースとして2001:db8:100:1::1を割り当てる。

エッジルータ１１は、ユーザ宅内ネットワーク１に接続されると、全ルータを対象にしたマルチキャスト宛にＲＳパケットＳ５を送信する。これに対し、ＩＰｖ６のデフォルトルータである家庭内ＢＢルータ２は、2001:db8:100:1::/64というＩＰｖ６のネットワークプレフィックスを含んだＲＡパケットＳ６を送信する。このＲＡパケットＳ６は、エッジルータ１１によって受信される。エッジルータ１１は、ＲＡパケットＳ６に含まれる送信元ＭＡＣアドレスを第１のＭＡＣアドレスとして取得する（第１のＭＡＣアドレス取得手段）。

次に家庭内ＢＢルータ２は、ＤＨＣＰを使って、自身のＩＰｖ４アドレスとデフォルトルータのアドレスを取得する。先ずエッジルータ１１は、ＤＨＣＰのDiscoveryメッセージＳ７を送信する。これに応じ、エッジルータ１１は、デフォルトルータとしての家庭内ＢＢルータ２からＤＨＣＰのOfferメッセージＳ８を受信する。次にエッジルータ１１は、ＤＨＣＰのRequestメッセージＳ９を送信する。これに応じ、エッジルータ１１は、家庭内ＢＢルータ２からＤＨＣＰのAckメッセージＳ１０を受信できる。この実施例において、デフォルトルータは家庭内ＢＢルータ２であり、エッジルータ１１は、ＤＨＣＰのAckメッセージＳ１０の送信元ＭＡＣアドレスを第２のＭＡＣアドレスとして取得する。これにより、エッジルータ１１は、ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得できる（第２のＭＡＣアドレス取得手段）。

次にエッジルータ１１は、ＲＡパケットＳ６から取得した第１のＭＡＣアドレスと、AckメッセージＳ１０から取得した第２のＭＡＣアドレスとを比較する。これにより、エッジルータ１１は、ＩＰｖ６のデフォルトルータとＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する（判断手段）。エッジルータ１１は、この判断結果に応じて、自身がＩＰｖ６ルータ２Ａとして機能すべきか、ＩＰｖ６ブリッジ２Ｂとして機能すべきかの設定を自動的に行う（設定手段）。

これにより、エッジルータ１１は、無線ネットワークシステム１０の上位に位置するユーザ宅内ネットワーク１に対するプレフィックス委譲方式を簡単に検出できる。このプレフィックス委譲方式に応じて、以下のように、エッジルータ１１の設定に利用することができる。

第１のＭＡＣアドレスはＲＡパケットＳ６に含まれた家庭内ＢＢルータ２のＭＡＣアドレスであり、第２のＭＡＣアドレスはAckメッセージＳ１０に含まれた家庭内ＢＢルータ２のＭＡＣアドレスである。したがって、第１のＭＡＣアドレスと第２のＭＡＣアドレスとが同一であり、エッジルータ１１は、ＩＰｖ６のデフォルトルータとＩＰｖ４のデフォルトルータが同一であると判断できる。エッジルータ１１は、家庭内ＢＢルータ２がＤＨＣＰ−ＰＤでＩＳＰエッジルータ５からプレフィックスを委譲された設定であると判断する。これにより、エッジルータ１１は、自身をＩＰｖ６ルータ２Ａとして動作させる。このために、エッジルータ１１は、通信パケットの転送設定や、家庭内ＢＢルータ２をデフォルトルートとする設定を行う。

これにより、エッジルータ１１は、判断したプレフィックス委譲方式に基づいて、エッジルータ１１自身の設定をルータとして自動的に設定することが可能になる。

また、エッジルータ１１は、家庭内ＢＢルータ２から受信したＲＡパケットＳ６のネットワークプレフィックスを変更した値を、自身を含む無線ネットワークシステム１０のネットワークプレフィックスとして設定することが望ましい。エッジルータ１１は、例えば、ＲＡパケットＳ６のネットワークプレフィックスを、１だけ増分した値を、無線ネットワークシステム１０のネットワークプレフィックスとして設定する。具体的には、エッジルータ１１は、ユーザ宅内ネットワーク１のプレフィックス2001:db8:100:1::/64に１加えて、2001:db8:100:2::/64を無線ネットワークシステム１０のプレフィックスとして設定する。エッジルータ１１は、当該2001:db8:100:2::/64を含むＲＡパケットを無線ネットワークシステム１０の無線端末１２に送信する。また、エッジルータ１１は、図７のように無線ネットワークシステム１０側のインターフェースとして2001:db8:100:2::/64を割り当てる。

無線端末１２は、2001:db8:100:2::/64をＩＰｖ６のネットワークプレフィックスとして含むＩＰｖ６グローバルユニキャストアドレスを設定する。この2001:db8:100:2::/64の無線ネットワークシステム１０は、家庭内ＢＢルータ２に委譲されたＩＰｖ６のネットワークプレフィックス（2001:db8:100::/48）の範囲内に含まれる。このため、無線端末１２は、エッジルータ１１と家庭内ＢＢルータ２を経由して、家庭外のＩＰネットワークＮＷと通信が可能である。このように、エッジルータ１１は、エッジルータ１１の上位ネットワークのネットワークプレフィックスから、自動的に無線ネットワークシステム１０のプレフィックスを割り当てることができる。

つぎ、図６に示したように、ＩＳＰエッジルータ５からユーザ宅内ネットワーク１における各機器に対してプレフィックスを委譲するプレフィックス委譲方式におけるエッジルータ１１の設定動作について説明する。このエッジルータ１１の設定動作を、図９及び図１０を参照して説明する。

図９に示すように、家庭内ＢＢルータ２は、ＩＰｖ６ルータ２Ａとして機能する。図８において、ＩＰｖ６ルータ２Ａは、ＢＢＲと記載している。また、ＩＳＰエッジルータ５には、ＤＨＣＰｖ６サーバ５ａが含まれているものとする。

先ず、図８に示すように、ＩＳＰエッジルータ５と家庭内ＢＢルータ２とは、ＰＰＰｏＥ（PPP over Ethernet）を用いてユーザ認証を行い、通信リンクのセッションを確立する。このプレフィックス委譲方式において、家庭内ＢＢルータ２は、ＩＰｖ６パケットを中継するのみのブリッジとして動作する。

このＰＰＰｏＥによる通信リンクの確立後、ユーザ宅内ネットワーク１から送信されたＲＳパケットは、ＩＰｖ６ブリッジ２Ｂとしての家庭内ＢＢルータ２によってＩＳＰエッジルータ５に送信される。これに応じ、ＩＳＰエッジルータ５は、ＲＡパケットをユーザ宅内ネットワーク１に送信する。

テレビ１２ａやパーソナルコンピュータ１２ｂは、ＩＳＰエッジルータ５から送信されたＲＡパケットを直接受信する。このＲＡパケットには、ＩＰｖ６のネットワークプレフィックスとしての2001:db8:100:1::/64が含まれている。エッジルータ１１は、受信したＩＰｖ６のネットワークプレフィックスと自身のＭＡＣアドレスをＥＵＩ−６４形式に拡張したものと組み合わせて、ＩＰｖ６アドレスを設定する。

同様に、エッジルータ１１は、ユーザ宅内ネットワーク１に接続されると、全ルータを対象にしたマルチキャスト宛にＲＳパケットＳ２１を送信する。このＲＳパケットＳ２１は、ＩＰｖ６のデフォルトルータであるＩＳＰエッジルータ５から、2001:db8:100:1::/64というプレフィックス情報を含んだＲＡパケットを受信する。エッジルータ１１は、ＲＡパケットＳ２２に含まれる送信元アドレスを第１のＭＡＣアドレスとして取得する（第１のＭＡＣアドレス取得手段）。

次に家庭内ＢＢルータ２は、ＤＨＣＰを使って、自身のＩＰｖ４アドレスとデフォルトルータのアドレスを取得する。先ずエッジルータ１１は、ＤＨＣＰのDiscoveryメッセージＳ２３を送信する。これに応じ、エッジルータ１１は、デフォルトルータとしての家庭内ＢＢルータ２からＤＨＣＰのOfferメッセージＳ２４を受信する。次にエッジルータ１１は、ＤＨＣＰのRequestメッセージＳ２５を送信する。これに応じ、エッジルータ１１は、家庭内ＢＢルータ２からＤＨＣＰのAckメッセージＳ２６を受信できる。この実施例において、デフォルトルータは家庭内ＢＢルータ２であり、エッジルータ１１は、ＤＨＣＰのAckメッセージＳ２６の送信元ＭＡＣアドレスを第２のＭＡＣアドレスとして取得する。これにより、エッジルータ１１は、ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得できる（第２のＭＡＣアドレス取得手段）。

次にエッジルータ１１は、ＲＡパケットＳ２２から取得した第１のＭＡＣアドレスと、AckメッセージＳ２６から取得した第２のＭＡＣアドレスとを比較する。これにより、エッジルータ１１は、ＩＰｖ６のデフォルトルータとＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する（判断手段）。エッジルータ１１は、この判断結果に応じて、自身がＩＰｖ６ルータ２Ａとして機能すべきか、ＩＰｖ６ブリッジ２Ｂとして機能すべきかの設定を自動的に行う（設定手段）。

第１のＭＡＣアドレスはＲＡパケットＳ２２に含まれたＩＳＰエッジルータ５のＭＡＣアドレスであり、第２のＭＡＣアドレスはAckメッセージＳ２６に含まれた家庭内ＢＢルータ２のＭＡＣアドレスである。したがって、エッジルータ１１は、第１のＭＡＣアドレスと第２のＭＡＣアドレスとが同一ではなく、エッジルータ１１は、ＩＰｖ６のデフォルトルータとＩＰｖ４のデフォルトルータが異なると判断できる。エッジルータ１１は、ＩＳＰエッジルータ５からのＲＡパケットによって、無線端末１２等に対して直接的にプレフィックスが委譲される設定であると判断する。これにより、エッジルータ１１は、自身をＩＰｖ６ブリッジ２Ｂとして動作させる。このために、エッジルータ１１は、有線側と無線側のインターフェースの間で、すべてのパケットを透過的に通過させるよう設定する。これにより、エッジルータ１１は、判断したプレフィックス委譲方式に基づいて、エッジルータ１１自身の設定をブリッジとして自動的に設定することが可能になる。

これによって、図９に示したように、無線ネットワークシステム１０においては、テレビ１２ａ等と同様のＩＰｖ６のネットワークプレフィックスが配布される。

更に、エッジルータ１１は、図１０のように、上位ネットワークから無線端末１２に送信されるＩＣＭＰｖ６パケットＳ３１を遮断し、無線端末１２に代理してＩＣＭＰｖ６パケットＳ３１の送信元に対して応答することが望ましい。このＩＣＭＰｖ６パケットＳ３１としてはインターネット等のＩＰネットワークＮＷから無線端末１２に向けたECHO RequestやNeighbor Solicitationのようなものが挙げられる。このようなＩＰｖ６パケットＳ３１をエッジルータ１１が受信した場合、エッジルータ１１は、無線端末１２の代わりに応答して、ＩＣＭＰｖ６パケットＳ３２を送信元に返信する。これにより、エッジルータ１１は、無線ネットワークシステム１０におけるパケット量を低減する。これにより、無線端末１２の消費電力量の低減を図り、無線端末１２の電池寿命の増大が期待できる。

更に、上述した実施形態において、ＩＰｖ６の接続性が無い場合には、図１１に示すように、エッジルータ１１とIPv6overIPv4トンネルルータ２１との間で、IPv6overIPv4トンネルを構築して、通信を行うことが望ましい。

このエッジルータ１１は、図１２に示すように、ＲＳパケットＳ４１をユーザ宅内ネットワーク１に送信した後、予め設定した所定時間に亘って応答が無くタイムアウトしたとする。この場合、エッジルータ１１は、ユーザ宅内ネットワーク１における接続性がＩＰｖ４のみであると判断する。これに応じて、エッジルータ１１は、IPv6overIPv4トンネルルータ２１との間で、IPv6overIPv4トンネルのリンクを確立する。

このIPv6overIPv4トンネルのリンク確立後、エッジルータ１１は、再度ＲＳパケットＳ４２を送信し、当該ＲＳパケットＳ４１に対する応答としてのＲＡパケットＳ４３を受信する。これにより、エッジルータ１１は、図８、図１０で説明したように、ＲＡパケットの受信によって第１のＭＡＣアドレスを取得し、ＤＨＣＰによって第２のＭＡＣアドレスを取得できる。これにより、エッジルータ１１は、アドレス比較によってプレフィックス委譲方式を判断して、自身がルータとして動作するかブリッジとして動作するかを設定できる。

このように、ＩＰｖ４のみの接続性しか有しないユーザ宅内ネットワーク１であったとしても、エッジルータ１１は、アドレス比較の結果に基づいて、自動的にＩＳＰサーバ６との間でＩＰｖ６ｏｖｅｒＩＰｖ４トンネルを構成し、通信することが可能になる。

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。

すなわち、上述したエッジルータ１１の設定は、エッジルータ１１内のプログラムによって実行してもよい。例えば、エッジルータ１１内のコンピュータがプログラムを実行することにより、第１のＭＡＣアドレス、第２のＭＡＣアドレスの取得、アドレス比較による家庭内ＢＢルータ２の判断、エッジルータ１１の設定を行ってもよい。

また、第１のＭＡＣアドレス、第２のＭＡＣアドレスの取得、アドレス比較による家庭内ＢＢルータ２の判断、エッジルータ１１の設定は、エッジルータ１１以外の他の装置によって行ってもよい。例えば、ユーザ宅内ネットワーク１内に、エッジルータ１１及び家庭内ＢＢルータ２と通信可能な設定装置を設けて、当該設定装置によってエッジルータ１１の設定を自動的に行ってもよい。

１０無線ネットワークシステム
１１エッジルータ（無線親機、第１のＭＡＣアドレス取得手段、第２のＭＡＣアドレス取得手段、判断手段、設定手段）
１２無線端末（無線子機）

Claims

無線親機と無線子機とを含む無線ネットワークシステムであって、
ＩＰｖ６のデフォルトルータから送信されたルータ広告パケットを受信し、ルータ広告パケットに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを取得する第１のＭＡＣアドレス取得手段と、
ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する第２のＭＡＣアドレス取得手段と、
前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとを比較し、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の結果に基づき、前記無線親機の設定を行う設定手段と
を有することを特徴とする無線ネットワークシステム。
請求項１に記載の無線ネットワークシステムであって、
前記判断手段が、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとが一致したことにより、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であると判断した場合に、
前記設定手段は、前記無線親機を、当該無線親機に無線接続可能な無線子機に通信設定を行って前記無線子機が送受信するパケットを中継するよう動作させること
を特徴とする無線ネットワークシステム。
請求項１に記載の無線ネットワークシステムであって、
前記判断手段が、前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとが一致しないことにより、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが異なると判断した場合に、
前記設定手段は、前記無線親機を、当該無線親機に無線接続可能な無線子機の通信設定を行わずに前記無線子機が送受信するパケットを中継するよう動作させること
を特徴とする無線ネットワークシステム。
請求項１に記載の無線ネットワークシステムであって、
前記判断手段が、ルータ要請パケットを送信した後にルータ広告パケットが受信されずにＩＰｖ４のみの接続性と判断した場合に、
前記設定手段は、前記無線親機をルータとして動作させ、IPv6overIPv4トンネルルータとの間でトンネルを構成すること
を特徴とする無線ネットワークシステム。
請求項３に記載の無線ネットワークシステムであって、
前記設定手段は、上位ネットワークから前記無線子機に送信されるＩＣＭＰｖ６パケットを遮断し、前記無線子機に代理して前記ＩＣＭＰｖ６パケットの送信元に対して応答するよう前記無線親機を設定することを特徴とする無線ネットワークシステム。
請求項２に記載の無線ネットワークシステムであって、
前記設定手段は、受信したルータ広告パケットのネットワークプレフィックスを変更した値を、前記無線親機を含む無線ネットワークのネットワークプレフィックスとして設定することを特徴とする無線ネットワークシステム。
無線子機との間で無線通信を行う無線通信装置であって、
ＩＰｖ６のデフォルトルータから送信されたルータ広告パケットを受信し、ルータ広告パケットに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを取得する第１のＭＡＣアドレス取得手段と、
ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する第２のＭＡＣアドレス取得手段と、
前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとを比較し、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の結果に基づき、前記通信設定を行う設定手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。
無線子機との間で無線通信を行う無線通信装置のプログラムであって、
前記無線通信装置のコンピュータを、
ＩＰｖ６のデフォルトルータから送信されたルータ広告パケットを受信し、ルータ広告パケットに含まれる送信元ＭＡＣアドレスを取得する第１のＭＡＣアドレス取得手段、
ＩＰｖ４のデフォルトルータのＩＰｖ４アドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する第２のＭＡＣアドレス取得手段、
前記第１のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第１のＭＡＣアドレスと前記第２のＭＡＣアドレス取得手段により取得された第２のＭＡＣアドレスとを比較し、前記ＩＰｖ６のデフォルトルータと前記ＩＰｖ４のデフォルトルータとが同一であるか否かを判断する判断手段、
前記判断手段の結果に基づき、前記通信設定を行う設定手段、
として機能させるための無線通信装置のプログラム。