CN1658588A

CN1658588A - 通信装置、中继装置、通信系统及通信方法

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Publication number: CN1658588A
Application number: CN2005100095695A
Authority: CN
Inventors: 青木秀宪; 竹田真二; 柳生健吾; 梅田成视
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: US7586894B2; CN100471147C; EP1566930A1; JP2005236767A; US20050195795A1; DE602005006171D1; DE602005006171T2; EP1566930B1

Abstract

本发明的目的是提供一种在进行网关的地址设定时可以反映终端和网关之间的路径状态的通信系统、通信装置及通信方法。为了达到上述的目的，本发明的通信装置包括：收集在将本通信装置和本通信装置所属的本网络、和与本网络不同的其他的网络连接起来的连接装置之间所使用的路径信息及连接装置的信息的信息收集装置；将所收集的路径信息及连接装置的信息进行存储的存储装置；根据所存储的路径信息及连接装置的信息、对不具有控制网络内的路径的功能的通信装置选择连接装置的选择装置；和对到达所选择的连接装置的路径进行控制的路径控制装置。

Description

通信装置、中继装置、通信系统及通信方法

技术领域

本发明涉及通过多个通信装置相互连接构成特定的网络的通信系统、通信装置、中继装置及通信方法。

背景技术

例如，无线LAN与移动电话系统等相比较，可以提供高速的无线路径。但是，由于无线LAN通信距离较短，因而通过由以太网(注册商标)等所构成的主干网络、将不仅一个无线基站、而是多个无线基站相互连接起来，构成范围较广的服务区。该主干网络采用频带较广、提供稳定的路径品质的有线路径来构成。

但是，近年来，为了用于在没有有线的主干的场所迅速地构成主干网络、及简单地扩展现有的主干网络，通过将无线LAN的基站之间无线连接起来，构成了主干网络。

在以包含了这些无线LAN的以太网(注册商标)为基础的主干网络中，构成不需要IP路由器的数据链路层的网络。

在利用该主干网络转送信息包的情况下，从终端发送来的信息包就经过构成主干网络的多个结点。作为控制该信息包的路径的路径控制功能，已提出多种方式。例如，IEEE802.1所规定的生成树形(Spanning tree)方式、互联网的路径控制所使用的RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、特定的网络所使用的DSR(DynamicSource Routing)、AODV(Ad hoc On Demand Distance Vector)等。

由于数据链路层的网络是在办公室内及家庭内等的比较受限定的区域所构成的网络，因而在进行互联网访问等的更广范围的通信的情况下，通过IP路由器等的网关装置来实现和外部的网络的连接。

在这里，与主干网络相连接的终端，为了和外部的网络相连接，有必要使用某些方法取得与网关的地址有关的信息并进行设定。

作为网关地址的设定方法，可以考虑通过手动操作将事先由LAN的管理者所通知的网关的地址输入到终端的方法。但是，使用该方法，就需要在终端的移动及网络的故障等网络状态的每次变化时进行设定变更，不仅操作烦琐，也会引起设定错误。因此，很多人提出了将该动作实施自动化的方法。

例如，提出了将IP地址自动地赋予终端的DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol)的功能进行扩展、将网关的IP地址通知终端的方法(如参照非专利文献1)。

另外，提出了附加让网关的路由器将自己的IP地址自动告知网络的功能的提案(如参照非专利文献2)。

另外，提出了通过在事先设定为一组的多个路由器之间进行信息的交流、附加自动地在无需进行设定变更、使用相同的IP地址的作为网关使用的路由器之间切换的功能到终端上的提案(如参照非专利文献3)。

【非专利文献1】S.Alexander，R.Droms，“DHCP Options and BOOTPVendor Extensions”，互联网标准RFC2132，Mar1997

【非专利文献2】T.Narten，E.Nordmark，W.Simpson，“NeighborDiscovery for IP Version 6(IPv6)”，互联网标准RFC2461，Dec 1998

【非专利文献3】S.Knight，D.weaver，D.Whipple，R.Hinden，D.Mizel，P.Hunt，P.Higginson，M，Shand，A，Lindem，“Virtual Router RedundancyProtocol”，互联网标准RFC2388，Apr 1998

但是，在上述的背景技术中，存在有以下的问题。

在设定网关地址，没有考虑终端和网关之间的路径的状态。

虽然在LAN中只存在单一的网关的情况下，终端只需选择被通知的网关的即可，但在存在多个网关的情况下，根据终端所选择的网关，通信质量会发生很大变化。

特别是，在通过把LAN的各装置通过无线路径相互连接而构成LAN的情况等，由于受频率资源及无线传输速度的限制等、终端和网关之间的路径的质量不稳定，所以因所选择的网关会使得通过网关的通信质量出现严重恶化。

发明内容

因此，本发明的目的是：提供一种在进行网关的地址设定时，可以反映终端和网关之间的路径的状态的通信系统、通信装置及通信方法。

为了解决上述问题，本发明的通信装置为通过构成网络的、被分散配置的多个通信装置来进行通信的通信系统的通信装置，具有：收集在将本通信装置和上述本通信装置所属的本网络、和与上述本网络不同的其他的网络连接起来的连接装置之间所使用的路径信息及上述连接装置的信息的信息收集装置；将所收集的上述路径信息及上述连接装置的信息进行存储的存储装置；根据所存储的上述路径信息及上述连接装置的信息、对不具有控制上述网络内的路径的功能的通信装置选择连接装置的选择装置；对到达上述所选择的连接装置的路径进行控制的路径控制装置。

还有，上述选择装置在从接收数据中所抽出的表示目的地地址的识别符为第1连接装置的识别符的情况下，根据上述所存储的上述路径信息及上述连接装置的信息，判断上述第1连接装置是否满足规定的标准，上述路径控制装置根据上述判断，也可以将上述识别符改写为满足规定的标准的和上述第1连接装置不同的连接装置的识别符。

还有，上述选择装置在接收询问不具有控制上述网络内的路径的功能的通信装置所发送来的连接装置的MAC地址的信息包、且在被附加到上述信息包的询问方地址为第1连接装置的识别符的情况下，根据上述所存储的上述路径信息及上述连接装置的信息，判断上述第1连接装置是否满足规定的标准，上述路径控制装置根据上述判断，也可以用上述第1连接装置的MAC地址进行答复。

并且，具有在上述本通信装置和上述连接装置之间所使用的路径的质量信息、优先度信息中、至少将其中一个信息通知给和上述本通信装置不同的其他的通信装置的通知装置，上述选择装置也可以根据来自上述其他的通信装置的通知信息，选择满足规定的标准的连接装置。

还有，上述选择装置也可以根据上述通知信息，进行上述通信装置的再选择。

并且，也可以具有：根据上述所选择的连接装置、控制上述连接装置和上述本通信装置之间的路径的优先度的优先度控制装置。

另外，本发明的中继装置为将通过构成网络的、被分散配置的多个通信装置来进行通信的通信系统之间连接起来的中继装置，具有：收集本中继装置和通信装置之间所使用的路径信息及上述通信装置的信息的信息收集装置；和将所收集的上述路径信息及上述通信装置的信息进行存储的存储装置；根据所存储的上述路径信息及上述通信装置的信息、对不具有控制上述网络内的路径的功能的通信装置选择连接装置的选择装置；对到达上述所选择的连接装置的转送路径进行控制的路径控制装置。

并且，也可以具有：将上述所选择的连接装置的信息通知给和上述连接装置不同的连接装置的通知装置。

另外，本发明的通信系统为通过构成网络的、被分散配置的多个通信装置来进行通信的通信系统，上述通信装置具有：收集在将本通信装置和上述本通信装置所属的本网络、和与上述本网络不同的其他的网络连接起来的连接装置之间所使用的路径信息及上述连接装置的信息的信息收集装置；和将所收集的上述路径信息及上述连接装置的信息进行存储的存储装置；根据所存储的上述路径信息及上述连接装置的信息、对不具有控制上述网络内的路径的功能的通信装置选择连接装置的选择装置；对到达上述所选择的连接装置的路径进行控制的路径控制装置，上述中继装置具有：收集本中继装置和通信装置之间所使用的路径信息及上述通信装置的信息的信息收集装置；和将所收集的上述路径信息及上述通信装置的信息进行存储的存储装置；根据所存储的上述路径信息及上述通信装置的信息、对不具有控制上述网络内的路径的功能的通信装置选择连接装置的选择装置；对到达上述所选择的连接装置的转送路径进行控制的路径控制装置。

另外，本发明的通信方法为通过构成网络的、被分散配置的多个通信装置来进行通信的通信系统的通信方法，为具有：收集在将本通信装置和上述本通信装置所属的本网络、和与上述本网络不同的其他的网络连接起来的连接装置之间所使用的路径信息及上述连接装置的信息的步骤；和将所收集的上述路径信息及上述连接装置的信息进行存储的步骤；根据所存储的上述路径信息及上述连接装置的信息、对不具有控制上述网络内的路径的功能的通信装置选择连接装置的步骤；对到达上述所选择的连接装置的路径进行控制的步骤的方法。

根据本发明的实施例，可以实现在网关的地址设定时可以反映终端和网关之间的路径的状态的通信系统、通信装置、中继装置及通信方法。

附图说明

图1是说明本发明的第1实施例的通信系统的方框图。

图2是说明本发明的实施例的无线LAN基站的方框图。

图3是说明在本发明的实施例的通信系统中所发送的信息包的地址构造的说明图。

图4是说明本发明的实施例的通信系统的无线LAN基站的处理流程的流程图。

图5是说明本发明的实施例的通信系统的无线LAN基站的处理流程的流程图。

图6是说明本发明的实施例的通信系统的无线LAN基站的处理流程的流程图。

图7是说明本发明的实施例的通信系统的无线LAN基站的处理流程的流程图。

图8是说明在本发明的第2实施例的通信系统中、对下行的信息包选择最适合的网关的情况的说明图，(a)为在网关之间转送信息包的情况，(b)为网关的上方结点选择最适合的网关的情况。

图9是说明本发明的第2实施例的通信系统的网关的构造的方框图。

图10是在本发明的第3实施例中、无线LAN基站通知最适合的网关的情况下的说明图。

图11是在本发明的第3实施例的通信系统中、在无线LAN基站之间进行切换的情况下的说明图。

图12是说明本发明的第4实施例的通信系统的路径控制的说明图。

图13是说明本发明的第4实施例的通信系统的路径控制的说明图。

图14是说明本发明的第5实施例的通信系统的通信分散的说明图。

图15是说明本发明的实施例的通信系统的网关的形态的说明图，(a)表示网关和AP通过网络相连接的情况，(b)表示网关和AP通过直接连接的情况，(c)表示在AP内部安装了网关的情况，(d)表示将网关作为无线LAN终端连接到AP下方的情况。

图中：1-2：网络，3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-10、3-11、3-12、3-13、3-14、3-15、3-16、3-17、3-18、3-19、3-20、3-21、3-22、3-23：无线LAN基站，4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8：无线LAN终端，5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6、5-7：网关。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的实施例进行说明。

另外，在说明实施例的所有的图中，具有相同功能的部分采用相同的符号，省略反复的说明。

结合图1对本发明的实施例的通信系统的概要进行说明。

本实施例的通信系统具有：具备无线LAN基站3-1～3-4的网络1。网络1通过网关5-1及5-2与其他的网络2相连接。另外，无线LAN终端4-1通过无线可以和网络1相连接。无线LAN基站3-1～3-4例如为具有控制网络1内的路径的功能的通信装置。另外，无线LAN终端4-1为没有控制网络1内的路径的功能的通信装置。

无线LAN基站3-1、3-2、3-3、3-4通过无线可以相互连接，另外，无线LAN基站3-4和网关5-1、无线LAN基站3-3和网关5-2通过无线相连接。即、构成网状网络。

在这里，对网状网络进行说明。所谓无线LAN基站(AP：AccessPoint)之间的网状网络，是指多个AP主要通过无线路径相互连接、构成一个子网络的网络。在该网络中，AP为了将从无线LAN终端所接收的信息包发送到目的地，向接邻的AP实施信息包中继(路径控制)。其原理与IP的路径选择相同，但其特征是在进行路径控制的AP和不参加路径控制的无线LAN终端产生层次化。因此，无线LAN终端不能把握AP之间的连接的状况。另外，由于AP通过无线相连接，因而因路径不同，质量的差别很大。在该情况下，路径控制动作自身根据Layer2来执行。

下面，对通过无线将各无线LAN基站之间连接起来的情况进行说明，但并不限于无线，也可以包含有线路径的构造。另外，对通过无线也将网关和无线LAN基站、网关彼此之间连接起来的情况进行说明，但并不限于无线，也可以包含有线路径的构造。

下面，结合图2对无线LAN基站的构造进行说明。

由于无线LAN基站3-1、3-2、3-3、3-4为相同的构造，因而对无线LAN基站3-1进行说明，省略无线LAN基站3-2、3-3、3-4的说明。

无线LAN基站3-1具有：路径控制部3-11、和与路径控制部3-11相连接的信息包转送部3-12、与路径控制部3-11和信息包转送部3-12相连接的网关选择部3-13、与网关选择部3-13相连接的存储部3-14及终端侧接口3-16、与终端侧接口3-16相连接的天线3-17、与存储部3-14相连接的信息收集部3-15、与信息收集部3-15及信息包转送部3-12相连接的网络侧接口3-18、与网络侧接口3-18相连接的天线3-19。另外，存储部3-14具有网关ID列表3-141。

信息收集部3-15通过天线3-19及网络侧接口3-18，收集与网络1相连接的网关5-1及5-2的识别符等的信息，并存储到存储部3-14的网关ID的列表3-141内。

无线LAN终端4-1由于没有控制网络1的路径的功能，因而通过所连接的无线LAN基站、如无线LAN基站3-1来发送信息包。该被发送的信息包通过天线3-17及终端侧接口3-16被输入到网关选择部3-13。当该被发送的信息包被输入到网关选择部3-13时，被存储的网关识别符等的信息就被输入到网关选择部3-13，根据该信息，网关选择部3-13对下面所连接的无线LAN终端选择最适合的网关。路径控制部3-11对网关选择部3-13所选择的网关进行路径控制。信息包转送部3-12对所选择的网关进行数据信息包的转送。

下面，对无线LAN基站的信息包的转送处理进行说明。

首先，各无线LAN基站3-1、3-2、3-3、3-4收集与网络1相连接的网关5-1、5-2的识别符。作为所收集的识别符，有网关的MAC(Media Access Control)地址、IP地址、或这两个的组合，收集哪个识别符都可以。

另外，各无线LAN基站3-1、3-2、3-3、3-4收集这些识别符的方法，有以下所示的方法。

(1)管理者通过手动操作来设定这些信息；

(2)从管理网关的识别符的列表的装置中取得；

(3)如利用Ipv6(Internet Protocol Version 6)所规定的RouterAdvertisement信息包等，由网关5-1、5-2自己将自身的识别符告之网络1，各无线LAN基站收集这些信息。

关于(2)，将管理该列表的装置和DHCP服务器并用，通过该装置，在取得无线LAN基站自身所使用的IP地址的同时，也可以取得与网关的IP地址有关的列表。

关于(3)，无线LAN基站也可以发送Router Solicitation信息包等来积极地收集网关的信息。

接下来，各无线LAN基站3-1、3-2、3-3、3-4从所收集的网关的信息中检测出对下面所连接的无线LAN终端4-1为最适合的网关。根据网关自身的状态及无线LAN基站和网关之间的路径的状态来选择最适合的网关。

作为网关自身的状态，例如要考虑和网络2等的外部的网络相连接的路径的频带、无线或有线等的通信稳定性、QoS(Quality of Service)及路径的混杂情况等的通信质量。作为收集这些信息的方法，无线LAN基站可以考虑设定手动操作方法、从网关直接收集的方法、从管理网关的状态的特定装置中收集的方法，采用哪个方法都可以。另外，也可以在收集网关的识别符的过程中同时进行。

作为无线LAN基站和网关之间的路径的状态，可以考虑跳跃数、频带宽度、QoS、路径的混杂情况等。这些信息可以从决定无线LAN基站和网关之间的路径的路径控制部3-11中取得。另外，也可以在无线LAN基站发现网关的过程中收集途中路径的信息

下面，结合图3对LAN所转送的信息包的地址构造进行说明。

LAN所转送的信息包是由存储被转送的数据的有效负载、和MAC头及IP头所构成的标题所构成。在MAC头内，存储有由发送目的地的MAC地址及发送源的MAC地址所构成的数据链路层的MAC地址，在IP头内，存储有由发送目的地的IP地址及发送源的IP地址所构成的网络层的IP地址。即、具有数据链路层的MAC地址和网络层的IP地址的两种地址的信息。

在网络1中进行通信的情况下，MAC地址、IP地址这两方就成为通信目的地的识别符。但是，在通过网关和外部的无线LAN终端进行通信的情况下，在数据链路层使用网关的MAC地址、在网络层使用通信目的地的IP地址。

下面，结合图4对无线LAN基站、例如无线LAN基站3-1接收无线LAN终端4-1所发送来的数据信息包的情况下的动作进行说明。

在本实施例中，作成网关的MAC地址的管理表格，根据所作成的管理表格，对管理与网络1相连接的网关5-1、5-2的识别符的情况进行说明。作为事先的准备，各无线LAN基站收集与网络1相连接的网关的MAC地址，并作成管理表格(网关ID列表3-141)。

无线LAN基站3-1当从无线LAN终端4-1接收到信息包时(步骤S41)，就确认所接收的信息包所存储的目的地地址(发送目的地)的MAC地址是否为管理表格所登录的(步骤S42)。具体来讲，网关选择部3-13确认数据链路层的目的地地址是否与存储部3-14、例如数据库所保存的网关的地址相一致。

在被登录的情况下(步骤S42：“是”)，确认该目的地地址(发送目的地)的MAC地址对无线LAN终端4来讲是否为最适合的网关的MAC地址(步骤S43)。在确认的结果为不是最适合的网关的MAC地址的情况下(步骤S43：“是”)，路径控制部3-11就将所接收的信息包所存储的目的地地址的MAC地址改写为最适合的网关的MAC地址。信息包转送部3-12进行被改写的信息包的转送(步骤S45)。在这些条件不一致的情况下(步骤S42：NO、步骤S43：“否”)，信息包转送部3-12就按原样进行信息包的转送处理(步骤S44)。

下面，结合图5对从无线LAN终端4-1所接收的信息包的目的地地址为特定的MAC地址的情况进行说明。

无线LAN基站3-1的网关选择部3-13在从无线LAN终端4-1接收到信息包的情况下(步骤S51)，就确认信息包的目的地地址的MAC地址是否与既定的地址相一致(步骤S52)。在一致的情况下(步骤S52：“是”)，路径控制部3-11就将数据链路层的目的地地址改写为最适合的网关的MAC地址。信息包转送部3-12将被改写的信息包进行转送(步骤S53)。另一方面，在确认的结果为不一致的情况下(步骤S52：“否”)，信息包转送部3-12就按原样进行信息包的转送处理(步骤S54)。

这样，即使在从无线LAN终端4-1所接收的信息包的目的地地址为特定的MAC地址的情况下，通过将信息包的目的地地址改写为最适合的网关的MAC地址、并进行转送，就可以反映网关自身的状态及无线LAN基站和网关之间的路径的状态。

在上述的实施例中，作为网关也可以采用路由器、并将路由器双重化。作为将路由器双重化的方式，也可以在无线LAN基站之间的网络中使用VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)、HSRP(Hot StandbyRouting Protocol)等的双重化的方式。

在这些双重化的方式中，成为组化的多个网关的路由器同时具有一个假设的IP地址和MAC地址。通常，组当中的一个路由器作为代表，作为具有该假设的IP地址和MAC地址的装置来进行动作。但在路由器发生故障停机等的情况下，接下来就由优先度高的后备路由器作为具有该地址的路由器来进行动作。

在该情况下，这些路由器具有实际的接口所具有的MAC地址和假设的MAC地址这两个地址。但假定路径控制部3-11对实际的接口所具有的MAC地址只有路径信息。为此，在AP接收到发送到假设的MAC地址的信息包的情况下，AP就自动地将该目的地地址改写为实际的接口所具有的MAC地址。在该情况下，通过偷窥长期化用的通信规定所发送的信息包，就可以检测出具有假设的MAC地址的装置的实际的接口所具有的MAC地址。

另外，根据假设的MAC地址也可以使路径控制部3-11进行动作，但在发生了改换路由器的情况下，就有必要改换路径控制部3-11。

下面，对无线LAN终端4-1通过网关发送信息包的情况下的动作进行说明。

在无线LAN终端4-1通过网关5-1、5-2发送信息包的情况下，作为网络层的目的地地址，指定通信目的地的IP地址，作为数据链路层的地址，使用网关5-1、5-2的MAC地址。为了取得与该网关5-1、5-2的MAC地址相关的信息，将ARP(Address Resolution Protocol)等的询问信息包进行发送。

结合图6对无线LAN基站3-1从无线LAN终端4-1接收到ARP信息包的情况下的动作进行说明。但是，在这里，作为与网络1相连接的网关5-1、5-2的识别符的管理方法，对作成网关的MAC地址的管理表格的情况进行说明。

首先，当无线LAN基站3-1从无线LAN终端4-1接收到信息包时(步骤S61)，网关选择部3-13就确认所接收的信息包是否为ARP信息包(步骤S62)。在为ARP信息包的情况下(步骤S62：“是”)，网关选择部3-13就确认询问目的地的IP地址是否为管理表格所登录的网关的地址(步骤S63)。在为所登录的情况下(步骤S63：“是”)，就进一步确认是否对该无线LAN终端为最适合的网关的IP地址(步骤S64)。

在确认的结果不是为最适合的网关的IP地址的情况下(步骤S64：“否”)，路径控制部3-11作为最适合的网关的代理、就将最适合的网关的MAC地址进行发送(步骤S65)。在与这些条件不一致的情况下(步骤S62：“否”、步骤S63：“否”、步骤S64：“是”)，信息包转送部3-12按原样进行ARP信息包的转送处理(步骤S66)。

在上述无线LAN基站从无线LAN终端接收ARP信息包的情况下的动作中，对在网关选择部3-13确认询问目的地的IP地址是否为管理表格所登录的网关的地址后、进一步确认是否对该无线LAN终端为最适合的网关的IP地址的情况进行说明，但在网关选择部3-13确认询问目的地的IP地址是否为管理表格所登录的网关的地址(步骤S63)、在为所登录的情况下(步骤S63：“是”)，也可以不进行是否对该无线LAN终端来讲为最适合的网关的IP地址的确认，而让路径控制部3-11作为最适合的网关的代理、将最适合的网关的MAC地址进行回复(步骤S65)。

下面，结合图7对无线LAN基站3-1从无线LAN终端4-1接收到的询问目的地地址为特定的IP地址的情况进行说明。

首先，当无线LAN基站3-1从无线LAN终端4-1接收到信息包时(步骤S71)，网关选择部3-13就确认所接收的信息包是否为ARP信息包(步骤S72)。在为ARP信息包的情况下(步骤S72：“是”)，就确认询问目的地的IP地址是否为既定的地址(步骤S73)。

在为既定的地址的情况下(步骤S73：“是”)，路径控制部3-11作为最适合的网关的代理将最适合的网关的MAC地址进行回复(步骤S74)。在与这些条件不一致的情况下(步骤S72：“否”、步骤S73：“否”)，信息包转送部3-12就按原样进行ARP信息包的转送处理(步骤S75)。

这样，在无线LAN基站3-1从无线LAN终端4-1所接收的询问目的地地址为特定的IP地址的情况下，作为最适合的网关的代理，就将最适合的网关的MAC地址进行回复。

下面，结合图8对本发明的第2实施例的通信系统进行说明。

到目前为止，对由无线LAN基站下属的无线LAN终端向外部网络、如网络2发送信息包的情况进行了说明。下面，对由外部网络、如网络2向AP下属的无线LAN终端4发送的信息包提供最适合的网关的选择的情况进行说明。

各无线LAN基站3-5、3-7选择最适合的网关、例如GW(网关)5-4，在图8(a)中，根据虚线所示的路径，通过无线LAN基站3-5、3-7、网关5-4、路由器6，将由无线LAN终端(STA：STATION)4-2向无线LAN基站3-5发送的上行信息包发送到无线LAN终端4-3。

但是，关于由无线LAN基站发送到无线LAN终端的下行信息包，存在有将信息包转送到网关的网络2的装置不具有与最适合的网关有关的信息的问题。

在本实施例的通信系统中，为了解决该问题，接收了由网络2发向无线LAN终端的信息包的网关会自动地转动到最适合的网关。

结合图9对本实施例的通信系统的网关进行说明。

由于网关5-3和5-4的构造相同，因而对网关5-3进行说明，省略对网关5-4的说明。

网关5-3具有：路径控制部5-31；和与路径控制部5-31相连接的信息包转送部5-32、与路径控制部5-31及信息包转送部5-32相连接的网关选择部5-33、与网关选择部5-33相连接的存储部5-35、与存储部5-35相连接的信息收集部5-34、与信息包转送部5-32及信息收集部5-34相连接的接口5-36、与接口5-36相连接的天线5-37。

无线LAN基站将无线LAN终端的识别符、及对其无线LAN终端所检测出的、对该无线LAN终端为最适合的网关的识别符的组合进行通知，通过天线5-37及接口5-36，输入到信息收集部5-34内，信息收集部5-34将所输入的信息存储到存储部5-35内。

网关选择部5-33根据所存储的最适合的网关的识别符的组合，进行为信息包的转送目的地的网关的选择。路径控制部5-31对网关选择部5-33所选择的网关进行路径的控制。信息包转送部5-32将信息包转送到所决定的转送目的地。

下面，对网关的动作进行说明。

无线LAN基站3-5、3-6、3-7将无线LAN终端4-2的识别符、及对所检测出的该无线LAN终端为最适合的网关的识别符的组合通知给网关。网关的网关选择部5-33根据所接收的最适合的网关的识别符的组合来决定信息包的转送目的地，信息包转送部5-32将信息包转送到所决定的转送目的地。在该情况下，由路径控制部5-31进行信息包的转送路径的控制。例如，接收了信息包的网关5-3的网关选择部5-33，在作为信息包的转送目的地决定了网关5-4的情况下，就将信息包转送到网关5-4。

这样，由无线LAN基站将与对网关所必要的各无线LAN终端的最适合的网关有关的信息通知给网关。在该情况下，作为识别符，可以使用IP地址及MAC地址。另外，作为对网关的通知方法，有：采用广播信息包及多分配信息包对网络1进行同文发送的方法、采用单分配信息包对各网关进行通知的方法，采用哪个方法都可以。

另外，网关根据来本网络1的信息包的发送源地址，可以探测到本网关被选择为对该发送源的无线LAN终端的最适合的网关，也可以具有将该信息通知给其他的网关的通知部(图中未示)。

另外，如图8(b)所示，也可以让网络2的上方的装置、例如路由器选择最适合的网关。在该情况下，对网关来讲，就有必要将本装置作为最适合的网关所选出的无线LAN终端的识别符通知给该上方结点。这样，就可以消除在网关彼此之间的信息包的转送。

下面，结合图10对本发明的第3实施例的通信系统进行说明。

到目前为止，对无线LAN基站取代无线LAN终端选择最适合的网关、自动地进行将信息包转送到所选择的网关的处理的情况进行了说明。

但也可以例如使用计算机等、将与网关有关的信息由无线LAN基站通知给无线LAN终端、由无线LAN终端来选择最适合的网关。

本实施例的通信系统的无线LAN基站3-8，在具有结合图2所说明的无线LAN基站3-1的构造的基础上，还具有将与网关有关的信息通知给无线LAN终端的网关信息通知部(图中未示)。

作为由无线LAN基站3-8通知无线LAN终端4-2的、与网关有关的信息，有：最适合的网关的信息、可以使用的网关的列表和与该网关的优先度有关的信息、从无线LAN基站到网关之间的路径状态等的信息、将这些信息组合起来的信息，使用哪个信息都可以。例如，无线LAN基站3-8作为与网关有关的信息将最适合的网关为网关5-3的意思的信息通知无线LAN终端4-2。接收了该通知的无线LAN终端4-2便选择网关5-3。

另外，如图11所示，无线LAN终端4-3使用上述的网关的信息、在与网关相连接的路径中、发现了提供比现在所连接的路径好的路径的无线LAN基站的情况下，也可以以此为机会、切换到新的无线LAN基站。

例如，作为网关的信息，将到网关的费用通知给与网关12的费用为20的无线LAN基站3-13相连接的无线LAN终端4-3的情况下，在发现了提供比现在所连接的路径费用低的无线LAN基站的情况下，切换到新的无线LAN基站。

例如，在被通知了从无线LAN基站3-13到网关的费用为20、从无线LAN基站3-11到网关的费用为10、从无线LAN基站3-8到网关的费用为2的情况下，无线LAN终端4-3就切换到无线LAN基站3-8。伴随着该切换，也可以同时切换所使用的网关。

下面，结合图12～图13对本发明的第4实施例的通信系统进行说明。

无线LAN基站等的通信装置的路径控制部，通常将被称为费用的值赋予连接各通信装置的路径，选择费用最低的路径。结合图12对基于该费用的路径的控制进行说明。

图12所示的网状网络是由第1无线LAN基站3-15、第2无线LAN基站3-16、第3无线LAN基站3-17、第4无线LAN基站3-18所构成，第2无线LAN基站3-16与第1网关5-6相连接。

对无线LAN终端4-4通过第3无线LAN基站3-17与第1网关5-6相连接的情况进行说明。

在连接第1无线LAN基站和第2无线LAN基站的路径上，用“Cost(1，2)”来表示费用、在连接第1无线LAN基站3-15和第3无线LAN基站3-17的路径上，用“Cost(1，3)”来表示费用、在连接第2无线LAN基站3-16和第4无线LAN基站3-18的路径上，用“Cost(2，4)”来表示费用、在连接第3无线LAN基站3-17和第4无线LAN基站3-18的路径上，用“Cost(3，4)”来表示费用。在本实施例中，定为：Cost(1，2)＝5、Cost(1，3)＝10、Cost(2，4)＝10、Cost(3，4)＝1。

无线LAN终端4-4所连接的第3无线LAN基站3-17，为了和第1网关5-6相连接，需要决定通过哪个无线LAN基站。由于第1网关5-6与第2无线LAN基站3-16相连接，因而要考虑从第3无线LAN基站3-17到第2无线LAN基站3-16之间的路径。通常，是通过路径控制通信协议来实现该功能的。

从第3无线LAN基站3-17到和第2无线LAN基站3-16相连接的路径有多个，路径控制通信协议在整个路径中收集连接无线LAN基站之间的连接的费用，选择费用最少的路径。例如，根据频带宽度、延迟等的值来决定连接的费用。

在该情况下，作为从第3无线LAN基站3-17到和第2无线LAN基站3-16相连接的路径，有通过第1无线LAN基站3-15的路径(称为路径1)和通过第4无线LAN基站3-18的路径(称为路径2)两种。

各路径的费用为：路径1：Cost(1，3)+Cost(1，2)＝10+5＝15；路径2：Cost(3，4)+Cost(2，4)＝1+10+11。这样，由于路径2的费用少，因而无线LAN终端4-4为了与第1网关5-6相连接，就选择路径2。

下面，结合图13对基于有多个网关的情况下的费用的路径控制进行说明。

图13是在图12所示的通信系统中、将第2网关5-7与第4无线LAN基站3-18相连接的。

在有多个网关的情况下，也是通过路径控制通信协议来决定各个网关所连接的无线LAN基站和第3无线LAN基站3-17之间的路径。第3无线LAN基站3-17和第1网关5-6的费用(路径2的费用)为11，第3无线LAN基站3-17和第2网关5-7的费用，由于通过第4无线LAN基站3-18，因其费用而为1。

因此，在第1及第2网关5-6、5-7具有等价性能的情况下，无线LAN终端4-4如果选择第2网关5-7的话就可以经过好的路径的情况是显而易见的，但由于无线LAN终端4-4没有执行路径控制通信协议，因而就不能知道费用的信息。因此，知道费用的信息的无线LAN基站作为代理来选择网关。

到此为止，对所有的网关具有等价性能的情况进行了说明。但是假定从网关到外部的网络的路径的频带宽度、通信负荷的状况为不同的。因此，对考虑了网关自身的性能的情况下的路径选择控制进行说明。

在这里，在AP之间的网状网络的路径的费用上反映了网关的状态的费用。在该情况下，作为网关的费用，要考虑频带宽度、通信负荷的状态，无线LAN终端4-4如果为移动终端的话，就可以使用剩余的电力等。

在本实施例中，在图13所示的通信系统中，是将第1网关5-6的费用(Cost(GW1))定为15、将第2网关5-7的费用(Cost(GW2))定为10的。

在该情况下，无线LAN终端4-4使用第1网关5-6的费用就为：Cost(1，3)+Cost(1，2)+Cost(GW1)＝10+5+15＝30、使用第2网关5-7的费用就为：Cost(3，4)+Cost(GW2)＝1+10＝11，这样，无线LAN终端4-4选择第2网关5-7为最好。因此，AP作为代理，就选择第2网关5-7。

下面，结合图14对本发明的第5实施例的通信系统进行说明。

本实施例的通信系统是将多个集中到网关的通信进行分散。对本实施例的通信系统的路径控制进行说明。

如图14(a)所示，通常由于多个通信集中到网关5-6，因而网关5-6附近的路径比较混乱。

例如，如图14(a)所示，考虑了无线LAN终端4-5～4-8分别与无线LAN基站3-19～3-22相连接、无线LAN基站3-19～3-22与无线LAN基站3-23相连接、无线LAN基站3-23与网关5-6相连接、无线LAN基站3-19和无线LAN基站3-20、无线LAN基站3-20和无线LAN基站3-21、无线LAN基站3-21和无线LAN基站3-22相连接的通信系统。

在该情况下，作为集中到与网关5-6相连接的无线LAN基站3-23的通信，可以考虑：从无线LAN终端4-5经过无线LAN基站3-19、无线LAN基站3-23、无线LAN基站3-22到达无线LAN终端4-8的通信；和从无线LAN终端4-6经过无线LAN基站3-20、无线LAN基站3-23到达网关5-6的通信；从无线LAN终端4-7经过无线LAN基站3-21、无线LAN基站3-23到达网关5-6的通信。

为了避免该网关附近的路径混乱，在无线LAN基站3-19～3-22内具备有控制连接自身无线LAN基站和其他的无线LAN基站的路径的优先度的优先度控制部(图中未示)，如图14(b)所示，将与和网关5-6直接相连接的无线LAN基站3-23相连接的路径的费用定为较高的值。这样，例如从无线LAN终端4-5发往无线LAN终端4-8的通信，由于不经过无线LAN基站3-19、无线LAN基站3-23、无线LAN基站3-22、而经过费用低的无线LAN基站3-19、无线LAN基站3-20、无线LAN基站3-21、无线LAN基站3-22，因而就可以让不使用网关的通信进行回避。

对上述的实施例的无线通信系统的网关的形态进行说明。

作为网关形态，如图15所示，有：(a)网关和AP通过某个网相连接的情况；(b)网关和AP直接相连接的情况；(c)安装到AP内部的情况；(d)网关作为终端被连接在AP的下方的情况，在哪个情况下都可以使用。

另外，在上述的实施例中，对无线LAN基站检测出最适合的网关的情况进行了说明，但通过从无线LAN基站之间转送信息包的必要的路径中取得到达网关的费用值等，就可以检测出该最适合的网关。或者，也可以另外发送检测到达网关的费用的信息包。或者也可以将通信状况及网关的频带宽度等的信息复合起来进行检测。

在无线LAN基站移动、拓扑结构被变更的情况下，也有将最适合的GW进行变更的情况。在该情况下，由于从路径控制部所取得的信息也被更新，因而自动地被变更到新的最适合的网关。

另外，即使在无线LAN终端进行移动、转移到别的无线LAN基站的情况下，转移方的新的无线LAN基站为了将信息包转送到最适合的网关，可以总是使用最适合的网关。

在上述的实施例中，主要以无线LAN为例来进行说明的，但也可以适用于移动电话系统、Bluetooth系统等种种的系统。

在本实施例中，通过把握连接无线基站之间的特定的网络的状态的无线LAN基站取代无线LAN终端、选择最适合的网关，就可以不用进行无线LAN终端的变更，可以进行使用了最适合的网关的通信。

另外，可以导致向更好的网关提供路径的无线LAN基站转移。

另外，通过提高网关附近的路径的费用，就可以分散在网关附近集中的通信。

本发明的通信系统，可以适用于通过多个通信装置相互连接、构成特定的网络的通信系统。

Claims

1.一种通信装置，包括：

信息收集装置，其被配置为收集表示连接该通信装置和多个连接装置的路径的路径信息，以及表示该多个连接装置的状况的状况信息，各个连接装置连接第一网络和第二网络，所述第一网络由该通信装置和分布在其中的其它通信装置构成；

存储装置，其被配置为存储由所述信息收集装置所收集的所述路径信息和所述连接信息；

选择装置，其被配置为根据存储在所述存储装置中的所述路径信息和所述连接信息，为不具有路径控制功能的终端装置选择所述多个连接装置中的一个；以及

路径控制装置，其被配置为对从该通信装置到所述选择装置选择的所述多个连接装置中的一个的路径进行控制。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于：

所述选择装置还被配置为在接收到信息包时根据所述存储装置中存储的所述路径信息和所述连接信息判断第一连接装置是否满足预定的条件，所述第一连接装置的识别符是从所接收到的信息包中读取的；并且

所述路径控制装置还被配置为根据所述选择装置进行的判断，将所述第一连接装置的识别符改写为满足所述预定条件的第二连接装置的识别符。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于：

所述选择装置还被配置为，在从所述终端装置接收到询问连接装置的数据链路层地址的信息包、且该信息包中包含的网络层地址与第一连接装置一致时，根据所述存储装置中存储的所述路径信息和所述连接信息，判断所述第一连接装置是否满足预定的条件；并且

所述路径控制装置还被配置为根据所述选择装置进行的判断，返回所述第一连接装置的数据链路层地址。

4.根据权利要求1所述的通信装置，还包括：

通知装置，其被配置为向所述其它通信装置中的至少一个通报表示所述通信装置和所述多个连接装置之间的所述多个路径中的至少一个的信息以及所述通信装置和所述多个连接装置之间的路径的优先度，

其中，所述选择装置还被配置为根据所述其它通信装置中的至少一个所述通知装置所通报的信息，为所述终端装置选择所述多个连接装置中的一个。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于：

所述选择装置还被配置为重新选择所述连接装置。

6.根据权利要求1所述的通信装置，还包括：

优先度控制装置，其被配置为控制在所述通信装置与所选定的所述多个连接装置之一之间的各个链路的优先度。

7.一种通信装置，包括：

信息收集装置，其被配置为收集表示连接该通信装置和多个其它通信装置的路径的路径信息，以及表示所述其它通信装置的状况的装置信息；

存储装置，其被配置为存储由所述信息收集装置所收集的所述路径信息和所述装置信息；

选择装置，其被配置为根据存储在所述存储装置中的所述路径信息和所述装置信息，为不具有路径控制功能的终端装置选择连接装置；以及

路径控制装置，其被配置为控制从所述终端装置发送到所选择的连接装置的传输数据的路径。

8.根据权利要求7所述的中继装置，还包括：

通知装置，其将所述多个连接装置中所选择的一个的信息发送到所述多个连接装置中的另一个。

9.一种通信系统，包括：

如权利要求1所述的通信装置；以及

如权利要求7所述的通信装置。

10.一种通信方法，在由分布于其中的多个通信装置构成的网络中，包括以下步骤：

收集表示连接通信装置和多个连接装置的路径的路径信息，以及表示该多个连接装置的状况的状况信息，各个连接装置将该网络连接到另一网络；

存储所收集的路径信息和状况信息；

根据所存储的路径信息和连接信息，为不具有路径控制功能的终端装置选择所述多个连接装置中的一个；以及

控制从所述终端装置发送到所述多个连接装置中所选择的一个的数据传输路径。