通信器具用连接装置的制作方法

专利名称：通信器具用连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动售货机的售货信息收集等的遥测(telemetering)领 域及向移动体配送交通信息等的远程信息处理技术(telematics)领域。
背景技术：
近年来，经由无线数据包(wireless packet)通信网进行信息的收集 或配送等的遥测或远程信息处理技术日益普及。所谓遥测原本是使用通 信线路来读取计量器的计量值的构造的统称。但是，近年来，该术语一 般不仅用于数据的读取，也用于器具的工作监视或远程控制。作为遥测 的代表例，可举出自动售货机的售货管理系统、煤气或自来水等的使用 量管理系统、无人值守停车场中的管理系统等。关于自动售货机的售货 管理系统，请参照专利文献1。另外，所谓远程信息处理技术是指将通 信系统组合在汽车等移动体中，实时地提供信息服务。作为远程信息处 理技术的代表例，例如可以举出实时地向设置于汽车中的终端提供交通 信息或导航信息的车载信息系统等。
在上述领域中，需要在远程地点配置用于与无线数据包通信网连接 的通信器具和使用该通信器具的上位装置(higher level device )。所述上 位装置相当于数据终端装置(DTE: Data Terminal Equipment )。另外， 所述通信器具相当于数据通信装置(DCE: Data Circuit-terminating Equipment )。
例如，在自动售货机的售货管理系统中，进行售货控制或库内的温 度控制的控制装置相当于上位装置。各上位装置定期地或在任意时间经 由通信器具连接到规定网络，经由该网络连接到规定的管理计算机上。 之后，与管理计算机相连接的上位装置发送各种管理对象数据。
专利文献1:日本专利申请公开2003 - 51056号公报
本发明试图解决的课题
但是，在现有的系统中，在从管理计算机开始与上位装置的通信时， 有需要花费很长时间才能开始通信，或者连接失败的情况。
作为一个例子，说明现有的下水道的流量监视系统。在该系统中，
使用TCP/IP作为上位装置与管理计算机的通信协议。管理计算机在开 始与上位装置的通信时向无线数据包通信网中发送以该上位装置为目 的地的通信开始TCP数据包。无线数据包通信网参照通信开始TCP数 据包的目的地地址，向对应于该目的地地址的上位装置发出通知消息。 该消息利用无线数据包通信网提供的消息收发服务进行通知。上位装置 接收到该消息后，与无线数据包通信网进行连接。
上述消息的通知处理和与无线数据包通信网的连接处理有时候耗 费数秒到十几秒时间。因此，管理计算机最初发送的通信开始TCP数据 包因超时(timeout)而被丟弃，管理计算机需要尝试数次通信开始TCP 数据包的重新发送。即，上位装置实际上接收到的通信开始TCP数据包 是重新发送了数次之后的数据包。该TCP数据包的重新发送间隔通常是 在每次重发时加大设定的数值。例如，重发间隔按照3秒、6秒、12秒 这样逐渐增大的方式设定。因此，某些情况下，虽然已经完成了与无线 数据包通信网的连接处理，在执行通信开始TCP数据包的重新发送之前 仍然需要数秒时间。另外，有时候TCP的重发次数在连接处理完成之前 就达到上限，导致TCP连接形成的失败。

发明内容
本发明正是基于上述情况而做成的，其目的在于谋求缩短从通信开 始请求到通信开始的处理时间。
问题解决方法
为了实现上述目的，在本申请中，提出一种通信器具用的连接装置， 其特征在于，具备用于与无线数据包通信网用的通信器具进行连接的 第一接口；用于与使用所述通信器具进行利用TCP/IP的通信的上位装 置进行连接的第二接口；对所述上位装置和所述无线数据包通信网之间 的线路进行控制的线路控制部；以及对根据所述上位装置的使用所述通 信器具的通信进行中继的通信控制部，所述线路控制部在与无线数据包 通信网确立了连接之后，当从该无线数据包通信网接收到以上位装置为 目的地的通信开始TCP数据包时，即进行如下工作(a)将该通信开始 TCP数据包暂时保存到规定的存储单元中；(b)通知上位装置有来信；
(C)针对上位装置所开始的连接处理，代理无线数据包通信网进行应
答处理；(d)当上位装置的连接处理结束时，将保存在所述存储单元中 的通信开始TCP数据包发送到上位装置。
在本发明中，上位装置经由连接装置与无线数据包通信网连接。该 连接装置在与无线数据包通信网确立了连接之后，当从该无线数据包通 信网接收到通信开始TCP数据包时，就将该TCP数据包暂时保存起来， 并且开始与上位装置之间的连接处理。然后，当连接处理完成时，连接 装置就将临时保存起来的通信开始TCP数据包无延迟地发送给上位装 置。因此，即使在连接装置所接收到的通信开始TCP数据包与下一个通 信开始TCP数据包的重发间隔很大的情况下，当上位装置完成了通信准 备后，立即接收通信开始TCP数据包。由此，缩短了到通信开始为止的 时间。
例如，在如下所示的情况下实施利用连接装置进行的与无线数据包 通信网的连接处理。即，有时候连接装置在利用无线数据包通信网的消 息收发服务接收到消息时，根据该消息确定消息的发送源，并开始与无 线数据包通信网的连接处理，以便可以与该发送源进行通信。此外，上 述通信开始TCP数据包是包括由TCP报头的SYN标志位(flag)为ON、 并且ACK标志位为OFF的TCP数据包。
发明的效果
如上述说明那样，根据本发明，即使在连接装置所接收到的通信开 始TCP数据包与下 一 个通信开始TCP数据包的重发间隔很大的情况下， 当上位装置完成了通信准备后，就立即接收通信开始TCP数据包，因此， 缩短了到通信开始为止的时间。


图1是通信系统的结构图。
图2是上位装置等作为前提的网络图。
图3是说明地址管理表的一个例子的图。
图4是本实施方式的系统的网络图。
图5是连接装置的结构图。
图6是连接装置的主控制部的功能框图。
图7是说明连接装置中的设定信息的一个例子的图。
图8是说明使用作为前提的网络连接服务、并从上位装置开始通信 的情况下的序列(s叫uence)的图。
图9是说明使用作为前提的网络连接服务、并从管理用计算机开始 通信的情况下的序列的图。
图10是说明在本实施方式中从上位装置开始通信的情况下的序列 的图。
图11是说明地址转换处理的图。
图12是说明在本实施方式中从管理用计算机开始通信的情况下的 序列的图。
图13是说明在本实施方式中从管理用计算机开始通信的情况下的 序列的图。
图14是说明地址转换处理的图。
符号的说明
1连接装置120主控制部
121线路控制部
122通信控制部
10、11上位装置
20、25、 26通信模块
40、45、 45无线数据包通信网
42消息收发服务器
43地址管理服务器
50企业内LAN
51、52管理用计算机
60网络路由器
63线路控制部
64通信控制部
65设定数据存储部
65a上位装置信息表
65b地址转换表
具体实施例方式
参照

本发明的一个实施方式的通信系统。图l是使用了本 发明的通信系统的遥测系统结构图。
本系统如图1所示，目的是提供经由无线数据包通信网40连接例 如自动售货机的控制装置等上位装置IO和企业内LAN50的网络环境。 这里，假设上位装置IO和企业内LAN50内的终端(在图1的例子中是 自动售货机的管理用计算机51等)被设定为用于固定地赋予IP地址的 网络连接服务。本系统的主要目的是实现不需要对该上位装置10和企 业内LAN50内的终端进行改造等就可以使用由无线数据包通信网40为 连接终端赋予动态IP地址的网络连接服务。为了达到这一目的，本系统 实现以下两点(a)可以从企业内LAN50内的终端针对上位装置IO开 始通信；(b)在从上位装置10开始的通信中能够确定该上位装置10。 下面详细描述本通信系统。
上位装置10相当于数据终端装置(DTE: Data Terminal Equipment )。 该上位装置10被设计成对应于特定的电信服务提供商及该电信服务提 供商所提供的网络连接服务。具体而言，上位装置10以利用对连接终 端赋予固定IP地址的网络连接服务为前提。另外，上位装置10被设计
为，连接对应于该服务的通信才莫块，并且对应于该服务所对应的连接协 议、认证协议等。
说明上述上位装置10作为前提的网络连接服务。在该网络连接服 务中，预先由电信服务提供商(carrier)为通信模块分配电话号码。在 处于该网络连接服务提供下的无线数据包通信网中，设置有进行线路控 制或数据包中继等的中继装置。对应于作为连接处网络的企业内LAN, 向中继装置分配电话号码。当连接了通信模块的终端呼叫无线数据包通 信网内的中继装置的电话号码时，就连接到企业内LAN等规定的网络 中。仅允许从预先分配了电话号码的通信^t块连接到中继装置。
图2表示利用上位装置10作为前提的网络连接服务时的网络图的 一个例子。如图2所示，上位装置10使用通信模块25、 26连接到由网 络连接服务构筑而成的无线数据包通信网45、 46。在本实施方式中，无 线数据包通信网45和通信模块25遵循PDC标准。另外，无线数据包通 信网46和通信冲莫块26遵循PHS标准。进而，在该服务中，网络路由器60的WAN侧接口及通信才莫块25被固定地分配了隶属于192. 168. 0. 0 /28网络的IP地址。上位装置10利用终端型网络连接服务连接到 LAN50。因此，分配给通信沖莫块25、 26的IP地址与分配给上位装置10 的IP地址同义。另外，在企业内LAN50内，各装置的IP地址被固定地 分配以便隶属于192. 168. 9. 0/24网络。当网络路由器60从LAN50 接收到以192. 168. 0. 0/28内的IP地址为目的地的数据包时，就将 该数据包向无线数据包通信网45、 46进行中继。另一方面，当网络路 由器60从无线数据包通信网45、 46接收到以192. 168. 9. 0 / 24内 的IP地址为目的地的数据包时，就将该数据包向LAN50进行中继。利 用这种结构，管理用计算机51能够开始与上位装置IO的固定IP地址为 目的地的通信。另外，针对来自上位装置10的通信，管理用计算机51 通过参照该通信的发送源IP地址，能够确定该上位装置10。
本发明以原样地利用这种上位装置10和管理用计算机51为前提， 即使在赋予动态IP的网络连接服务提供下的无线数据包通信网40中也 可以构筑网络系统。
下面，说明本实施方式中使用的、赋予动态IP地址的网络连接服务。 在该网络连接服务中，预先由电信服务提供商为通信模块20分配电话 号码。在无线数据包通信网40中，如图1所示，设置了进行线路控制 和数据包中继等的中继装置41。连接了通信模块20的终端通过指定预 先确定的特别号码并呼叫该号码，从而连接到无线数据包通信网40上。 然后，该终端通过与中继装置41之间进行行使用了 PAP (Password Authentication Protocol:密码-睑证协议)的认证处理，从而可连接到作 为连接目的地网络的企业内LAN50上。再有，在所述PAP认证中，通 过使确定连接目的地的信息包含于用户名中，由此确定连接目的地网 络。在该网络连接服务中，电信服务提供商为无线数据包通信网40分 配了规定范围的IP地址群，利用IPCP( Internet Protocol Control Protocol: IP控制协议)为通信模块20分别动态地分配包含于该IP地址群中的IP 地址。
这里，赋予通信模块20的IP地址是预先确定的。如图l所示，在 无线数据包通信网40中设置有地址管理服务器43。该地址管理服务器 43管理连接终端的电话号码以及向具有该电话号码的终端配发的IP地 址列表。具体而言，如图3所示，地址管理服务器43具有描述电话号
码与IP地址之间的对应关系的地址对应表43a。在本连接服务中，无线 数据包通信网40在通信模块20连接上来时取得该通信模块20的电话 号码。然后，从地址对应表43a中取得对应于该电话号码的IP地址，将 所取得的IP地址配发给通信模块20。在该地址配发中使用IPCP。即， 在本实施方式中，尽管使用了 IPCP这样的动态IP赋予技术，但配发IP 地址是预先确定的。此外，上述地址管理服务器43向用户提供了用于 更新地址对应表43a的接口 。
另外，在本连接服务中，无线数据包通信网40从企业内LAN50接 收以对应于终端的IP地址为目的地的IP数据包，并且，当该终端处于 未连接到无线数据包通信网40的状态时，消息收发服务器42从地址管 理服务器43取得与该IP数据包相对应的电话号码。然后，无线数据包 通信网40向该电话号码发送消息。该消息收发服务不是使用TCP/IP 的网络连接服务，而是通过利用了无线通信网的自有协议安装的服务。 由此，终端可识别有来自企业内LAN50的连接请求。
下面参照图4说明本实施方式的系统的网络图。图4是本系统的网 络图。如图4所示，在该系统中，企业内LAN50与参照图2所:沈明的 网络同样地被赋予了隶属于192. 168. 9. 0/24的固定IP地址。另夕卜， 上位装置IO被赋予了隶属于192. 168. 0. 0/28的固定IP地址。无线 数据包通信网40 ^皮分配了 172. 16. 0. 0/28的地址群。相当于无线 数据包通信网40与企业内LAN50的交界点的网络路由器(以下简称为 "路由器")60的WAN侧被分配了固定IP地址172. 16. 0. 14。通信 才莫块20在连接到无线数据包通信网40时被动态地分配了 172. 16. 0. 0 /28内的地址(图中为方便起见标记为172. 16. 0. X)。连接装置1 利用终端型网络连接服务连接到LAN50。因此，连接装置1的IP地址 就成为动态分配给通信^t块20的IP地址。在本发明中，在这种网络环 境中，能够从企业内LAN50内的管理用计算机51开始针对上位装置10 的通信，并且能够在从上位装置10向管理用计算机51开始通信时确定 该上位装置10。
下面详细描述连接装置1。该连接装置1是用于连接相当于数据终 端装置(DTE: Data Terminal Equipment)的多种上位装置10，和所 述通信器具相当于数据通信装置(DCE: Data Circuit-terminating Equipment)的多种通信器具20、 25、 26的装置。在本实施方式的连接
装置1中，对应于CDMA标准的通信模块20、 PDC标准的通信模块25、 PHS标准的通信模块26。各通信模块20、 25、 26是用于连接各自对应 的电信服务提供商所构筑的无线数据包通信网40、 45、 46的通信器具， 对应于各电信服务提供商自行确定的通信标准、通信协议、服务。如上 所述，上位装置10被设计成对应于特定的电信服务提供商及该电信服 务提供商所提供的服务。具体而言,.被设计为，连接对应于该服务的通 信才莫块，并且对应于该服务所对应的连接协议、认证协议等。
本实施方式的上位装置10可与PDC标准的通信冲莫块25和PHS标 准的通信模块26直接连接。此外，通过使用该通信模块25、 26,可经 由各无线数据包通信网45、 46连接到企业内LAN50。本实施方式的连 接装置1无需改造和变更该上位装置0,就可以使用CDMA标准的通 信才莫块20,经无线数据包通信网40连接到企业内LAN50。下面进一步 详细说明连接装置1。
首先，参照图5说明本实施方式的连接装置1的结构图。图5表示 将所述3个通信模块20、 25、 26内置于连接装置1中的状态。此外， 在运用时，只要至少内置实际使用的通信模块20、 25或26即可。
连接装置1在箱体100内包括主控制基板110;用于搭载PDC标 准的通信模块25的副控制基板200;用于搭载CDMA标准的通信模块 20的副控制基板300;以及PHS标准的通信模块26。副控制基板200 和300以及通信模块26设置为相对于主控制基板110可自由拆装。
另外，本实施方式的连接装置1具备多种用于连接上位装置的连接 器，以便能够与多种主控制装置连接。具体而言，主控制基板110上具 备用于RS-232C标准的连接器111、用于RS-485标准的连接器112、以 及用于CAN (Controller Area Network:控制器局域网)标准的连接器 113。
主控制基板110上具备以PLD (Programmable Logic Device:可 编程逻辑器件)的一种的FPGA ( Field Programmable Gate Array:现场 可编程门阵列)安装的主控制部120; RS-232C标准的接口电路131; RS-485标准的接口电路132;以及CAN标准的接口电路133。各接口电 路131、 132、 133在各自对应的连接器111、 112、 113与主控制部120 之间介入存在。由此，主控制部120经由各接口电路131、 132、 133, 可以与连接到连接器111、 112、 113上的上位装置进行通信。
另外，主控制基板110上具备用于连接副控制基板200的连接器 141;用于连接副控制基板300的连接器142;以及用于连接PHS标准 的通信模块26的连接器143。各连接器141、 142、 143与主控制部120 相连接。由此，主控制部120可以经由副控制基板200与PDC标准的通 信模块25通信。同样地，主控制部120可以经由副控制基板300与CDMA 标准的通信模块20通信。另外，主控制部120可以直接与PHS标准的 通信模块26通信。
进而，主控制基板IIO上设置有用于存储主控制部120的控制程序 的EPR0M151和用作主控制部120的各种作业用区域的RAM152。进而， 主控制基板110上设置有模块选择开关160，用于选择使用哪一个通信 模块20、 25、 26。主控制部120进行与该模块选择开关160所选择的通 信冲莫块20、 25、 26相对应的工作。主控制部120的构成和工作在后文 叙述。
该主控制基板IIO使用从外部供给的直流电源工作。另外，主控制 基板110经由各连接器141 、142、 143向副控制基板200和300以及PHS 标准的通信模块26供给直流电源。另外，主控制基板110具备用于 监视来自外部的直流电源的供给异常的电源监视电路170;和备用电池 171。电源监视电路170在检测到来自外部的电源供给异常时进行控制， 以使由备用电池171向主控制基板110和副控制基板200 、 300以及PHS 标准的通信模块26供给电源。另外，当电源监视电路170在检测到来 自外部的电源供给异常时，将该异常通知给主控制部120。进而，电源 监视电路170在电源供给异常发生后当检测到来自外部的电源供给恢复 时，就将该恢复通知纟合主控制部120。
另外，在主控制基板IIO上设置有用于使以FPGA安装的主控制部 120的内部电路初始化和生成的电路初始化部180。该电路初始化部180 中内置了用于初始化和生成主控制部120的内部电^^的程序。电5^初始 化部180根据来自与外部连接的终端(省略图示)的指示，在FPGA内 形成用于构成主控制部120的电^^。
副控制基板200用于连接主控制基板110和PDC标准的通信模块 25。副控制基板200包括用于连接主控制基板110的连接器201;用 于连接PDC标准的通信模块25的端子25a的连接器202;用于连接主 控制基板IIO和通信模块25的接口电路210。接口电路210进行连接器
202与连接器201之间的管脚数的转换、管脚分配的转换以及波形成形 等。这里，假设本实施方式的通信模块25既需要用于存储自身的电话 号码等信息的规定的存储芯片，也需要专用的备用电池。为了与此对应， 在副控制基板200上，所述存储芯片220和备用电池230以经由连接器 202与通信模块25相连接的方式构成。另外，副控制基板200按照所述 方式利用从主控制基板110供给的直流电源工作，并且经由连接器202 向通信模块25供给直流电源。此外，通信模块25的天线连接用端子25b 与附设在箱体IOO上的天线连接用端子191相连接。
副控制基板300用于连接主控制基板110和CDMA标准的通信模块 20。副控制基板300具备用于连接主控制基板110的连接器301;用 于连接CDMA标准的通信才莫块20的端子20a的连接器302;以及用于 连接主控制基板UO和通信;漠块20的接口电路310。接口电路310进行 连接器302与连接器301之间的管脚数的转换、管脚分配的转换以及波 形成形等。另外，副控制基板300如上述那样利用从主控制基板UO供 给的直流电源工作，并且经由连接器302向通信模块20供给直流电源。 再有，通信模块20的天线连接用端子20b与附设在箱体100上的天线 连接用端子192相连接。
PHS标准的通信^t块26的端子26a与主控制基板110的连接器143 相连接。另外，该通信模块26的天线连接用端子26b与附设在箱体100 上的天线连接用端子193相连接。
下面参照图6说明主控制部120的结构和工作。图6是主控制部120 的功能框图。再有，这里仅记载本发明的要旨，省略其他的结构。
如图6所示，主控制部120具备进行线路连接的确立等线路控制 的线路控制部121;以及控制由线路控制部121确立的线路上的数据通 信的通信控制部122;与上位装置IO的接口 123;以及与通信模块20、 25、 26的接口 124。线路控制部121进行基于AT命令的线路连接控制、 基于LCP ( Link Control Protocol:链路控制协议)及IPCP的IP层连接 控制、以及TCP/UDP层的连接控制。通信控制部122在由线路控制部 121确立的线路上的数据通信中进行IP层的报头部所包含的IP地址的 转换处理等。
所述线路控制部121和通信控制部122对应于在模块选择开关160 选择的通信模块20、 25、 26切换处理。在本实施方式中，上位装置10
被设计成能够直接连接并使用通信模块25、 26。因此，当通过模块选择 开关160选择了通信;漠块25或26时，线路控制部121和通信控制部122 对上位装置10与通信模块25或26之间的数据不做特别处理，而是使 其直接通过。另一方面，当通信模块20被选中时，线路控制部121和 通信控制部122根据既定规则对上位装置10与通信模块20之间的数据 进行转换、通过、废弃等处理。这些数据处理中所需要的数据存储在 EPR0M151的设定数据存储部151a中。
参照图7说明存储在设定数据存储部151a中的数据。如图7所示， 在设定数据存储部151a中存储着用于连接到无线数据包通信网40的 呼叫命令(包含电话号码)、上位装置10的固定IP地址、连接无线数据 包通信网40时所需的认证数据、以及连接目的地的路由器60的IP地址。
下面参照

本系统中的通信步骤。首先，在说明本实施方式 的通信系统之前，参照

使用上位装置10和管理用计算机51作 为前提的网络连接服务时的通信步骤。如上所述，上位装置IO对应于 PDC标准的通信模块25和第一无线数据包通信网45，因此，连接装置 1对上位装置10与通信模块25之间的数据不做任何加工。此外，在使 用PHS标准的通信模块26和无线数据包通信网46将上位装置10连接 到企业内LAN50上时，执行同样的工作。
首先，参照图8的序列图说明从上位装置10向管理用计算机51开 始通信的情况。
这里，以下述内容为前提。即，假设电信服务提供商为通信模块25 分配了电话号码"080AABB"。假设电信服务提供商配发了 192. 168. 0. 0 /28的IP地址，对使用该通信模块25与无线数据包通信网45连接的 上位装置IO分配IP地址192. 168. 0. 1。通信对方目的地的管理用计 算机51的IP地址为192, 168. 9. 10。假设通信模块25利用"ATDT，， 呼叫电话号码"080CCDD",从而连接到无线数据包通信网45的中继装 置。
如图8所示，当上位装置10对连接装置1呼叫"ATDTO80CCDD，， 命令(步骤Sl )时，连接装置1的线路控制部121将该命令原样传输到 通信模块25 (步骤S2)。此外，作为该呼叫的契机，可以举出例如目的 地地址192.168. 0. 10的IP数据包产生时等。通信冲莫块25利用所述 AT命令呼叫无线数据包通信网45内的中继装置(步骤S3)。这里，中
继装置确认发送源的通信模块25的电话号码，拒绝来自非契约的终端
的连接(步骤S4)。当连接装置1的线路控制部121经由通信模块25接 收到表示在线路层(line level)完成了连接的响应"CONNECT"时(步骤 S5 )，就将该响应传输到上位装置10 (步骤S6 )。
接着，上位装置10开始处理，以便利用PPP经由无线数据包通信 网45连接到企业内LAN50。具体而言，利用LCP和IPCP在IP层确立 与无线数据包通信网45的中继装置的连接(步骤S7、 S8)。这里，连接 装置1的线路控制部121使该LCP和IPCP的数据包双向通过。如上， 上位装置IO与企业内LAN50可以在IP层(IP level)进行通信，因此， 后面开始使用TCP/UDP等上层协议的数据通信(步骤S9)。此外，无 线数据包通信网45的中继装置仅中继目的地址或发送源IP地址被包含 在192. 168. 0, 0/28之中的IP数据包(步骤SIO)。
接着，参照图9的序列图说明从管理用计算机51向上位装置10开 始通信时的情况。
当管理用计算机51为了与通信对方目的地的上位装置IO通信，发 出以预先分配给该上位装置10的固定IP地址为目的地的连接请求时
(步骤Sll ),路由器60则根据通常的路由规则向无线数据包通信网40 发送该数据包。由此，无线数据包通信网45的中继装置参照该数据包 的目的地IP地址，连接到与该IP地址相对应的电话号码的通信才莫块25
(步骤S12 )。通信模块25通知连接装置1有来信(步骤S13 )。连接装 置l将来信通知中继到上位装置10 (步骤S14)。接着，当上位装置IO 对来信通知作出响应时(步骤S15),与中继装置之间开始利用PPP进 行连接确立处理。具体而言，连接装置1利用LCP和IPCP确立与无线 数据包通信网45的中继装置在IP层的连接(步骤S16、 S17)。这里， 连接装置1的线路控制部121使该LCP和IPCP的数据包双向通过。如 上，因为上位装置IO与企业内LAN50可以在IP层进行通信，所以后面 可以在两者之间进行使用TCP/UDP等上层协议的数据通信。因此，路 由器60将所述步骤Sll的连接请求中继到上位装置10 (步骤S18)。然 后，路由器60将来自上位装置10的响应(步骤S19)中继到管理用计 算机51 (步骤S20)。如上，上位装置10与企业内LAN50可以在IP层 进行通信，因此，后面开始使用TCP/UDP等上层协议的数据通信(步 骤S21)。此外，无线数据包通信网45的中继装置仅中继目的地或发送源IP地址被包含在192. 168. 0. 0/28之中的IP数据包(步骤S22)。 接着，参照

对该上位装置10和管理用计算机51不加以任 何改造和变更，使用CDMA标准的通信模块20和无线数据包通信网40 时的情况。
下面参照

本系统中的通信步骤。首先，参照图10和图11 说明从上位装置10对管理用计算机51开始通信时的情况。图10是从 上位装置10向管理用计算机开始通信的情况的序列图，图ll是说明从 上位装置发送过来的IP数据包的报头部中记载的IP地址的转换过程的图。
如图IO所示，当上位装置IO针对连接装置1呼叫"ATDTO80CCDD" 命令时(步骤S101 )，则连接装置1的线路控制部121将该命令转换为 "ATD9999",然后传输到通信模块20 (步骤S102 )。此外，作为该呼叫 的契机，可以举出图11所示的目的地地址192， 168. 9. 10的IP数 据包产生时等。通信模块20利用所述AT命令呼叫无线数据包通信网 40内的中继装置41 (步骤S103)。当连接装置1的线路控制部121经由 通信模块20接收到表示在线路层完成了连接的响应"CONNECT"时(步 骤S104),开始进行利用PPP将连接装置1连接到企业内LAN50上的处 理。
首先，连接装置1的线路控制部121在与无线数据包通信网40的 中继装置41之间开始LCP协商(LCPNegotiation)(步骤S105 )。接着， 连接装置1的线路控制部121在与无线数据包通信网40的中继装置41 之间进行PAP认证处理(步骤S106 )。该PAP认证处理对于为无线数据 包通信网45用而做成的上位装置10来说是设想之外的处理，但在使用 无线数据包通信网40时是必需的。因此，在本实施方式中，连接装置1 代理上位装置IO进行认证处理。当该认证处理结束时，连接装置1的 线路控制部121在连接装置1与无线数据包通信网40的中继装置41之 间开始IPCP协商(Negotiation)(步骤S107)。由此，IPCP协商完成， 连接装置1的线路控制部121就由无线数据包通信网40赋予了动态的 IP地址172. 16. 0. X。这里，所赋予的IP地址如上所述，是针对作 为连接终端的通信冲莫块20而预先确定的IP地址。所赋予的动态IP地址 存储在EPROM151等存储单元中。
当PPP协商完成时，将表示在线路层完成了连接的响应
"CONNECT"发送到上位装置10 (步骤S108)。上位装置IO接收到该响 应，并开始LCP协商和IPCP协商(步骤S109、 SllO)。这里，应关注 的是，连接装置1的线路控制部121对上位装置10进行响应。由此， 看起来好像是从上位装置IO与参照图8所述的数椐包通信网45之间进 行连接处理。
通过以上处理，上位装置10与企业内LAN50完成连接，因此，上 位装置10开始向管理用计算机51的数据通信(步骤Slll)。这里，在 连接装置1的通信控制部122进行IP数据包的报头部的地址转换(步骤 S112)。具体而言，如图11所示，对固定终端IP地址(192. 168.0. 1 ) 和动态终端IP地址(172. 16. 0. X)进行相互转换。通过以上的处理， 就可以从上位装置10开始与管理用计算机51进行通信。
接着，参照图12至13说明从企业内LAN50的管理用计算机51向 上位装置IO开始通信时的情况。图12和图13是从管理用计算机开始 的通信的序列图，图14是说明地址转换过程的图。
这里，假设在地址管理服务器43中对与上位装置IO相连接的通信 才莫块20分配了 IP地址"172. 16. 0. 1"。
当管理用计算机51为了与通信对方目的地的上位装置IO通信，发 出以连接到该上位装置10的通信模块20的IP地址"172. 16. 0. l"为 目的地址的连接请求时(步骤S151 ),路由器60即根据通常的路由规则 将该数据包中继到无线数据包通信网40 (步骤S152)。这里，作为该IP 数据包的上位层的TCP数据包中，TCP报头的SYN标志位为ON、并 且ACK标志位为OFF。另外，本实施方式的无线数据包通信网40采用 将中继到该无线数据包通信网40的最初的TCP数据包无条件地废弃的 标准。因此，管理用计算机51在规定的时间内接收不到与该通信开始 TCP数据包相对应的响应，因此，再次发送通信开始TCP数据包(步骤 S151-a)。
无线数据包通信网40参照经由路由器60接收到的数据包(步骤 S151-a)的目的地IP地址，从地址管理服务器43取得与该IP地址相对 应的电话号码。然后，利用消息收发服务向该电话号码处通知有从企业 内LAN50发出的连接请求(步骤S153)。此外，无线数据包通信网40 经由路由器6 0接收到的连接请求的数据包因超时而被废弃。
接收到了消息的连接装置1的线路控制部121基于设定数据存储部151a中存储的设定数据开始向笫一企业内LAN50的连接处理。具体而 言，向通信模块20发送"ATD9999"命令(步骤S154 )。通信模块20利 用该AT命令呼叫无线数据包通信网40内的中继装置41 (步骤S155)。 当连接装置1的线路控制部121经由通信模块20接收到表示在线路层 完成了连接的响应"CONNECT"时(步骤156),就开始进行利用PPP将 连接装置1连接到企业内LAN50上的处理。
首先，连接装置1的线路控制部121在与无线数据包通信网40的 中继装置41之间开始LCP协商(LCP Negotiation)(步骤S157)。接着， 连接装置1的线路控制部121在与无线数据包通信网40的中继装置41 之间进行PAP认证处理(步骤S158)。接着，连接装置1的线路控制部 121在连接装置1与无线数据包通信网40的中继装置41之间开始IPCP 协商(Negotiation)(步骤S159)。由此，IPCP协商完成，连接装置1 的线路控制部121就由无线数据包通信网40赋予了动态的IP地址 172. 16. 0. X。这里，所赋予的IP地址如上所述，是针对作为连接终 端的通信模块20预先确定的IP地址。所赋予的动态IP地址存储在 EPROM151等存储单元中。
当PPP协商完成时，来自管理用计算机51的连接请求数据包到达 连接装置1 (步骤S160)。如上所述，无线数据包通信网40将在所述步 骤S151中管理用计算机51发出的数据包废弃。因此，管理用计算机51 不能接收到该连接请求数据包的响应，因超时而再次发送连接请求数据 包(步骤S151-a、 b)。另外，上述步骤S153~S159的处理需要一定程 度的时间，因此，再次发送的数据包进一步超时(步骤S151-a、 b)。因 此，到达连接装置1的连接请求数据包是数次重发后的数据包之中最新 的数据包。此外，在本实施方式中，上述步骤S151与步骤S151-a的重 发间隔为3秒，上述步骤S151-a与步骤S151-b的重发间隔为6秒，上 述步骤S151-b与步骤S160的重发间隔为12秒。重发间隔依赖于管理用 计算机51中的TCP / IP栈(stack )的安装。
当连接装置1的线路控制部121接收到来自管理用计算机51的连 接请求数据包时，就将该连接请求数据包存储到RAM152等存储单元中 (步骤S161)，并且通知上位装置10收到来信(步骤S162)。当上位装 置10接收到来信通知时，向连接装置1通知对于该来信通知的响应(步 骤S163),并且开始LCP协商和IPCP协商(步骤S164、 S165 )。这里，
应关注的是，连接装置1的线路控制部121对上位装置10进行响应。
由此，看起来好像是从上位装置10与参照图9所述的数据包通信网45 之间进行连接处理。
当该PPP协商完成时，连接装置1的线路控制部121将在所述步骤 S161中临时存储在RAM152中的连接请求数据包传输给上位装置10(步 骤S166)。接收到连接请求数据包的上位装置IO将该响应发送给连接装 置l作为响应(步骤S167)。连接装置1将该响应数据包中继到路由器 60 (步骤S168)。路由器60根据通常的路由规则将该响应数据包中继到 管理用计算机51 (步骤S169)。
通过以上的处理，上位装置10完成向管理用计算机51的连接，从 而开始向管理用计算机51的数据通信(步骤S170)。这里，连接装置1 的通信控制部122进行IP数据包的报头部的地址转换(步骤S171)。具 体而言，如图14所示，固定终端IP地址(192. 168. 0. l)和动态终 端IP地址(172. 16. 0. l)进行相互转换。
如以上所详细描述的那样，在本实施方式的系统中，利用赋予固定 IP的网络连接服务的上位装置10和管理用计算机51不作任何变更和改 造，就能够利用赋予动态IP地址的网络连接服务。更具体地说，即使利 用赋予动态IP地址的网络连接服务，也可以从管理用计算机51向上位 装置10开始进行通信。另外，管理用计算机51接收到的数据包的发送 源IP地址是预先分配给上位装置IO的固定IP地址，因此，即使在从上 位装置10向管理用计算机51开始通信的情况下，管理用计算机51也 能够确定通信对方目的地。
另外，在本实施方式的连接装置1中，将上位装置IO与通信模块 20、 25、 26之间所传输的数据加以转换、废弃、或通过，从而在各个器 具中能够正常地处理这些数据，因此，能够吸收各无线数据包通信网40、 45、 46之间的协议、服务、通信模块20、 25、 26等的各种差异。
另外，在本实施方式的连接装置1中，从无线数据包通信网40接 收到的通信开始TCP数据包被临时存储下来，在上位装置10达到可通 信状态之后，将临时存储的通信开始TCP数据包发送到上位装置。即， 上位装置10不需要等待管理用计算机51再次发送通信开始TCP数据 包，就可以接收到该TCP数据包。由此，能够缩短上位装置10与管理 用计算机51的通信开始时间。
以上详细描述了本发明的一个实施方式，但本发明并不限于该实施 方式。例如，在上述实施方式中说明了进行自动售货机的管理的遥测系 统，但在其他遥测系统或远程信息处理技术系统中也可以实施本发明。
另外，在上述实施方式中，举例示出了 PDC标准、CDMA标准、 PHS标准的模块作为通信模块，但即便是其他标准的模块也可以实施本 发明。同样地，上位装置侧的接口标准也能够采用上述以外的标准。
另外，在上述各实施方式中，无线数据包通信网45、 46中的网络 连接服务和无线数据包通信网40中的网络连接服务的不同点举例示出 了认证方法、地址体系、地址赋予方法(固定IP地址赋予或动态IP地 址赋予)，但即便是当不同点是这其中的1个或它们的组合的情况下， 也可以应用本发明。进而，必要时，也可以利用连接装置吸收其他的不 同点。例如，在上述实施方式中，在无线数据包通信网40中进行的是 PAPi/a正，4旦在与进4亍例如CHAP ( Challenge Handshake Authentication Protocol:挑战握手认证协议)的通信网进行连接的情况下，在连接装 置中安装CHAP即可。
另外，在上迷各实施方式中，在连接装置1中内置3个通信模块20、 25、 26，即可任意使用各无线数据包通信网40、 45、 46,但也可以仅内 置任意1个通信模块20、 25、 26进行连接。
权利要求
1. 一种通信器具用连接装置，其特征在于，具备第一接口，用于与无线数据包通信网用的通信器具进行连接；第二接口，用于与使用所述通信器具进行利用TCP/IP的通信的上位装置进行连接；线路控制部，对所述上位装置和所述无线数据包通信网之间的线路进行控制；以及通信控制部，对根据所述上位装置的使用所述通信器具的通信进行中继，所述线路控制部在与无线数据包通信网的连接确立了之后，当从该无线数据包通信网接收到以上位装置为目的地的通信开始TCP数据包时，即进行如下工作(a)将该通信开始TCP数据包暂时保存到规定的存储单元中；(b)通知上位装置有来信；(c)针对上位装置开始的连接处理，代理无线数据包通信网进行应答处理；(d)当上位装置的连接处理结束时，将保存在所述存储单元中的通信开始TCP数据包向上位装置送出。
2. 根据权利要求1所述的通信器具用连接装置，其特征在于，所 述线路控制部在接收到利用无线数据包通信网的消息收发服务的消息 时，根据该消息确定消息的发送源，并开始与无线数据包通信网的连接 处理，以便能与该发送源进行通信。
3. 根据权利要求1或2所述的通信器具用连接装置，其特征在于， 所述通信开始TCP数据包包括TCP报头的SYN标志位为ON、并且 ACK标志位为OFF的TCP数据包。
全文摘要
使连接装置(1)介入存在于上位装置(10)和通信器具(20)之间。该连接装置(1)在确立了与无线数据包通信网(40)的连接之后，当从该无线数据包通信网(40)接收到通信开始TCP数据包时，就将该TCP数据包暂时保存起来，并且在与上位装置(10)之间开始连接处理。然后，当连接处理完成时，连接装置(1)就将临时保存起来的通信开始TCP数据包无延迟地发送给上位装置(10)。
文档编号H04L12/56GK101395870SQ20078000790
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月26日 优先权日2006年3月6日
发明者岩崎涉 申请人:三电有限公司