JP2006050224A

JP2006050224A - Wireless communication system

Info

Publication number: JP2006050224A
Application number: JP2004228030A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yoshida; 昌史吉田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2004-08-04
Publication date: 2006-02-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of keeping the traffic of an entire network in an excellent state by totally managing the number of STAs connected to each AP by a management server and distributing the STAs and connecting them to each AP on the basis of the management data. <P>SOLUTION: The wireless access point management server manages the number of wireless stations connected to each wireless access point by using a beacon transmitted from each wireless access point and a message communicated between each wireless access point and the wireless access point management server. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無線通信システムの端末接続技術に関する。 The present invention relates to a terminal connection technique for a wireless communication system.

従来、IEEE802．1bでは複数の無線アクセスポイント（AP）が存在する環境において、その中の１つのＡＰへ無線ステーション（STA）を接続する時には、STAのESS-IDを所望のAPと同じ値に設定し、接続するAPを選択している。また、IEEE802．1xではAPが発するビーコンからそのAPのESS-IDを取得し、その取得したESS-IDをもとに、各APへ順次接続を行うことにより、STAをAPへ接続する仕組みになっている。 Conventionally, in IEEE802.1b, in an environment where there are multiple wireless access points (APs), when connecting a wireless station (STA) to one of those APs, the ESS ESS-ID is set to the same value as the desired AP Set and select the AP to connect. In addition, IEEE802.1x has a mechanism to connect the STA to the AP by acquiring the ESS-ID of the AP from the beacon emitted by the AP and sequentially connecting to each AP based on the acquired ESS-ID. It has become.

また、特許文献１では、STAをAPへ接続する際のネットワーク負荷制御方法に関し、APにおけるSTAの接続台数が規定値を超えた場合、APはそれ以後に接続要求をしてきたSTAに対して接続を拒否し、そのSTAを予約リストに入れ、ネットワーク負荷状況が改善されたら、予約リストから順次STAを接続していく制御方法である。
特開2001-326658号公報 Patent Document 1 relates to a network load control method for connecting an STA to an AP. When the number of STAs connected to the AP exceeds a specified value, the AP connects to the STA that has made a connection request thereafter. This is a control method in which the STA is sequentially entered from the reservation list when the network load is improved.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-326658

しかし、IEEE802．1bやIEEE802．1xでは、各APに対してSTAの接続台数を分散させることや、トラフィック制御を行うことは考えられていない。また特許文献１では、複数のAP間におけるSTAの分散接続およびトラフィック制御については考慮されていない。 However, in IEEE802.1b and IEEE802.1x, it is not considered to distribute the number of STAs connected to each AP or to perform traffic control. Further, Patent Document 1 does not consider STA distributed connection and traffic control between a plurality of APs.

そこで本発明では、複数のAPとそれを管理する管理サーバにおいて、管理サーバがSNMP（Simple Network Management Protocol）を用いて各APの接続状況を管理し、APが送出するビーコンによって、接続すべきAPをSTAに知らせることにより、各APへ対するSTAの接続台数を分散させ、トラフィック制御を行う手法を提案する。 Therefore, in the present invention, in a plurality of APs and a management server that manages them, the management server manages the connection status of each AP using SNMP (Simple Network Management Protocol), and the AP to be connected by a beacon transmitted by the AP By informing the STA, we propose a method to control traffic by distributing the number of STAs connected to each AP.

上記目的を達成するため、本発明の無線システムは、無線アクセスポイントを管理する管理サーバは、前記無線アクセスポイントのネットワーク情報を取得する手段と、前記無線アクセスポイントのネットワーク情報を管理する管理テーブルを記憶部に保存する手段と、ある一定の基準に従って前記無線アクセスポイントを選択する手段と、無線アクセスポイントの前記ネットワーク情報を変更する手段を有し、無線アクセスポイントは、各種ネットワーク情報を記憶する手段と、前記管理サーバへネットワーク情報を送信する手段と、ネットワーク情報を通信データの中に挿入するメッセージ生成手段を有し、無線ステーションが受信データからビット列を抽出し、接続する無線アクセスポイントを選択することを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the wireless system of the present invention, a management server that manages wireless access points includes means for acquiring network information of the wireless access points, and a management table that manages network information of the wireless access points. Means for storing in a storage unit; means for selecting the wireless access point according to a certain standard; and means for changing the network information of the wireless access point; the wireless access point stores various network information And a means for transmitting network information to the management server and a message generating means for inserting the network information into the communication data, wherein the wireless station extracts a bit string from the received data and selects a wireless access point to be connected It is characterized by that.

本発明によれば、管理サーバの処理によって、システム全体を常に所望の接続状況に維持し、ネットワーク全体のトラフィックをコントロールできるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the entire system can always be maintained in a desired connection state and traffic of the entire network can be controlled by processing of the management server.

（実施例１）
図１は本発明を実施した無線アクセスポイント管理サーバ（管理サーバ）の構成図であり、図２は無線アクセスポイント（AP）の構成図、図３は無線ステーション（STA）の構成図である。図４は本発明の実施形態を示した図であり、複数のAP（４０２〜４０４）と、それを管理する管理サーバ（４０１）が存在し、APはそれぞれの機器の記憶部（２０３）にMIB（Management Information Base）情報（４１３〜４１５）としてSTA接続情報を保持する。管理サーバ（４０１）は、SNMP（Simple Network Management Protocol）を用いて各AP（４０２〜４０４）の接続台数状況を接続台数管理テーブル（４１２）を用いて管理し、それをもとにある一定の基準に従って新規STA（４１１）を接続させるAPを決定する。またその選択されたAPはビーコンを利用してSTAへ接続可能であることを通知する。図５、図６は本実施例における管理サーバ、AP、STA間のメッセージシーケンスを示したものであり、図７は接続時のSTAにおける処理の流れを示したものである。図８はIEEE802．11b規格において、APから送出されるビーコンのフレームフォーマットを示したものであり、図９はSTAが接続するAPを選択する際に利用される、ビーコン中のAP状況識別フラグの構成を示したものである。 Example 1
FIG. 1 is a block diagram of a wireless access point management server (management server) embodying the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a wireless access point (AP), and FIG. 3 is a block diagram of a wireless station (STA). FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention, where there are a plurality of APs (402 to 404) and a management server (401) for managing them, and the APs are stored in the storage unit (203) of each device. STA connection information is held as MIB (Management Information Base) information (413 to 415). The management server (401) manages the number of connected APs (402 to 404) using SNMP (Simple Network Management Protocol) using the connected number management table (412), and based on that, it manages a certain amount. The AP to which the new STA (411) is connected is determined according to the standard. In addition, the selected AP notifies that it can connect to the STA using a beacon. 5 and 6 show a message sequence between the management server, AP, and STA in this embodiment, and FIG. 7 shows a processing flow in the STA at the time of connection. FIG. 8 shows the frame format of the beacon transmitted from the AP in the IEEE802.11b standard. FIG. 9 shows the AP status identification flag in the beacon used when the STA selects the AP to be connected. The structure is shown.

以下に本実施例の具体的な動作について説明を行う。 The specific operation of this embodiment will be described below.

まずシステム起動時の初期動作について図５を用いて説明する。管理サーバはSNMPのSNMP GetRequest messageおよびSNMP GetNextRequest messageを用いて、各APへMIB情報の取得要求を行う（５０１）。各APのMIBには各種ネットワーク情報の他に現在のSTA接続台数が記憶されているものとする。SNMP GetRequest messageを受信した各APはそれぞれSNMP GetResponse messageによって、要求に対する回答を送り返す（５０２）。管理サーバはそれらの回答をもとに、接続台数管理テーブルを作成し（５０３）、APの接続状況を管理する。その後管理サーバは接続台数管理テーブルをもとに、新規STAの接続を許可するAPを選択（５０４）し、その選択結果と選択アルゴリズムの種類を各APへ対してSNMP SetRequest messageを用いて通知する（５０５）。各APはSNMP SetRequest messageを受信すると、MIB情報を更新し、メッセージ生成部（２０５）において第８図に示すようなビーコンフレーム内のAP状況識別フラグを設定する（５０６）。AP状況識別フラグの設定は、管理サーバにおけるAP選択アルゴリズムに依存するものであり、そのAP状況識別フラグの設定方法は、図９に示すように、1ビットを利用して接続台数が最小であるAPは「１」、それ以外のAPは「０」を設定する方法（９０１）や、同じく1ビットを利用して、規定の接続可能台数に達しているAPを「１」に設定し、そのAPへ対する新規STAの接続を禁止する方法（９０２）がある。またそれ以外にも4ビットを利用して、現在のSTA接続台数を設定し、新規接続を行うSTAが接続台数の一番少ないAPを判断する方法（９０３）や、8ビットを利用して、上位4ビットでAP選択アルゴリズムを識別し、下位4ビットでそのアルゴリズムに対する制御データを設定する（９０４）ことによって、上記以外の選択アルゴリズムに対応することも可能である。その後、AP状況識別フラグの設定（５０６）が完了すると、各APは管理サーバに対してその旨をSNMP GetResponse messageを送信することにより通知する（５０７）。 First, the initial operation when the system is started will be described with reference to FIG. The management server uses the SNMP SNMP GetRequest message and SNMP GetNextRequest message to make a request for acquiring MIB information to each AP (501). Assume that the MIB of each AP stores the current number of connected STAs in addition to various network information. Each AP that has received the SNMP GetRequest message sends back an answer to the request by using an SNMP GetResponse message (502). Based on these responses, the management server creates a connection number management table (503) and manages the connection status of the AP. After that, the management server selects an AP that permits connection of a new STA based on the connection number management table (504), and notifies the selection result and the type of selection algorithm to each AP using an SNMP SetRequest message. (505). When each AP receives the SNMP SetRequest message, it updates the MIB information and sets the AP status identification flag in the beacon frame as shown in FIG. 8 in the message generation unit (205) (506). The setting of the AP status identification flag depends on the AP selection algorithm in the management server, and the AP status identification flag setting method uses one bit to minimize the number of connected units as shown in FIG. AP is set to “1”, and other APs are set to “0” (901), and the same number of bits is used to set the AP that has reached the specified connectable number to “1”. There is a method (902) for prohibiting connection of a new STA to the AP. In addition to that, using 4 bits, the current number of STA connections is set, and the STA performing the new connection determines the AP with the smallest number of connections (903), or using 8 bits, By identifying the AP selection algorithm with the upper 4 bits and setting the control data for the algorithm with the lower 4 bits (904), it is possible to deal with selection algorithms other than those described above. Thereafter, when the setting of the AP status identification flag (506) is completed, each AP notifies the management server by sending an SNMP GetResponse message (507).

次に図６、図７を用いて、STA接続時の動作について説明する。 Next, the operation at the time of STA connection will be described with reference to FIGS.

AP状況識別フラグを設定した各APは、STAに対してビーコンを送信（６０１）し、それを受信したSTAではビット列処理部（３０６）において受信したビーコンを処理（７０３）し、接続先となるAPの判断を行う（６０２、７０４）。その後、接続先のAPへ接続要求を行い（６０３、７０５）、それを受けたAPはSNMP Trap messageを用いて管理サーバに対して接続要求を行う（６０４）。管理サーバは、APに対して接続を許可・不許可をSNMP SetRequest message を用いて通知する（６０５）。接続許可を受けたAPは引き続きSTAとの間でIEEE802。11規格の接続処理（６０６）を行い、その後STAへ対して接続完了（６０７、７０７）を通知する。管理サーバから接続が許可されなかった場合には、APはSTAへ対してその旨を通知し、それを受けたSTAはもう一度始めから接続処理を行う（７０６）。このように管理サーバがSTAの接続を管理することにより、複数のSTAから同時に接続要求が発生した場合でも、システム全体として常に所望の接続状況を維持することが可能になる。 Each AP that has set the AP status identification flag transmits a beacon to the STA (601), and the STA that has received the beacon processes the beacon received by the bit string processing unit (306) (703) and becomes a connection destination. The AP is determined (602, 704). After that, a connection request is made to the connection destination AP (603, 705), and the AP receiving the request makes a connection request to the management server using an SNMP Trap message (604). The management server notifies the AP of permission / non-permission of connection using an SNMP SetRequest message (605). The AP that has received the connection permission continues the IEEE802.11 standard connection process (606) with the STA, and then notifies the STA of the connection completion (607, 707). If the connection is not permitted from the management server, the AP notifies the STA to that effect, and the STA that receives it notifies the connection processing from the beginning again (706). As described above, the management server manages the connection of the STAs, so that even when connection requests are simultaneously generated from a plurality of STAs, it is possible to always maintain a desired connection state as the entire system.

また接続処理を行ったAPは、管理サーバに対してSNMP Trap messageを送信（６０８）し、自身のSTA接続情報が更新されたことを管理サーバへ通知する。それを受けた管理サーバは接続台数管理テーブルを更新し（６０９）、それをもとに再度、新規STAの接続を許可するAPを選択（６１０）する。その後、管理サーバは各APへ対してSNMP SetRequest messageを送信（６１１）し、それを受信した各APはAP状況識別フラグの再設定を行う（６１２）。このようにネットワークにSTAが加入、もしくは離脱するたびに、APが自発的に接続状況を管理サーバへ通知し、管理サーバがそれを管理することにより、システム全体として常に所望の接続状況を維持することが可能になる。 The AP that has performed the connection process transmits an SNMP Trap message to the management server (608), and notifies the management server that its own STA connection information has been updated. Upon receiving this, the management server updates the number-of-connections management table (609), and again selects an AP that permits connection of a new STA (610). Thereafter, the management server transmits an SNMP SetRequest message to each AP (611), and each AP that has received the message resets the AP status identification flag (612). In this way, whenever the STA joins or leaves the network, the AP voluntarily notifies the management server of the connection status, and the management server manages it, so that the entire system always maintains the desired connection status. It becomes possible.

（実施例２）
本発明では、管理サーバとAPを別々の筐体とし、それぞれをネットワーク上に接続することで、実現することも可能であるが、図１０に示すように、管理サーバと各APを同一筐体に存在させて実現することも可能である。同一筐体に存在させる場合でも、実施例1のようにSNMPとMIBを用いて、APに接続されているSTAの数を管理することが可能であるが、管理サーバとAPを同一筐体に存在させた場合は、それ以外にソフトウェアでAPに接続されているSTAの数を管理することが可能である。 (Example 2)
In the present invention, the management server and the AP can be realized as separate casings and connected to each other on the network. However, as shown in FIG. It is also possible to realize it. Even in the same case, it is possible to manage the number of STAs connected to the AP using SNMP and MIB as in the first embodiment. If it exists, it is possible to manage the number of STAs connected to the AP by software.

まずAP側の動作について図１１を用いて説明する。APは起動時にメモリ（１００２）内の接続台数管理テーブルの初期化を行い（１１０１）、AP識別フラグの設定を行う（１１０２）。尚、AP識別フラグの設定方法およびAP選択アルゴリズムは実施例1と同様である。その後STAに対してビーコンの送信を行い（１１０３）、STAから接続要求があった場合（１１０４）、接続処理を行う（１１０５）。STAとの接続が確立されると、接続台数管理テーブルの更新を行い（１１０６）、再度AP識別フラグを設定（１１０２）し、ビーコンの送信を行う（１１０３）という手順を繰り返す。STA側の動作は実施例１と同様であり図７に示す。 First, the operation on the AP side will be described with reference to FIG. The AP initializes the connected number management table in the memory (1002) at the time of activation (1101), and sets the AP identification flag (1102). Note that the AP identification flag setting method and AP selection algorithm are the same as those in the first embodiment. Thereafter, a beacon is transmitted to the STA (1103), and when there is a connection request from the STA (1104), connection processing is performed (1105). When the connection with the STA is established, the connected number management table is updated (1106), the AP identification flag is set again (1102), and the beacon is transmitted (1103). The operation on the STA side is the same as that of the first embodiment and is shown in FIG.

無線アクセスポイント管理サーバの構成図である。It is a block diagram of a wireless access point management server. 無線アクセスポイントの構成図である。It is a block diagram of a wireless access point. 無線ステーションの構成図である。It is a block diagram of a radio station. 本発明の実施形態を示した図である。It is the figure which showed embodiment of this invention. 実施例１における初期動作のメッセージフローを示した図である。It is the figure which showed the message flow of the initial stage operation in Example 1. 実施例１における接続時の処理フローを示した図である。It is the figure which showed the processing flow at the time of the connection in Example 1. FIG. 実施例1における無線ステーション側の処理フローチャートの図である。FIG. 3 is a process flowchart on the wireless station side in the first embodiment. 本発明のビーコンフレームを示した図である。It is the figure which showed the beacon frame of this invention. 本発明のAP状況識別フラグを示した図である。It is the figure which showed AP situation identification flag of this invention. 実施例２における無線アクセスポイントの構成図である。6 is a configuration diagram of a wireless access point in Embodiment 2. FIG. 実施例２における無線アクセスポイントの処理フローチャートの図である。FIG. 10 is a process flowchart of a wireless access point according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０１無線アクセスポイント管理サーバ
２０１無線アクセスポイント
３０１無線ステーション
１０００無線アクセスポイント 101 wireless access point management server 201 wireless access point 301 wireless station 1000 wireless access point

Claims

無線アクセスポイントを管理する管理サーバは、
前記無線アクセスポイントのネットワーク情報を取得する手段と、
前記無線アクセスポイントのネットワーク情報を管理する管理テーブルを記憶部に保存する手段と、ある一定の基準に従って前記無線アクセスポイントを選択する手段と、無線アクセスポイントの前記ネットワーク情報を変更する手段を有し、無線アクセスポイントは、各種ネットワーク情報を記憶する手段と、
前記管理サーバへネットワーク情報を送信する手段と、ネットワーク情報を通信データの中に挿入するメッセージ生成手段を有し、無線ステーションが受信データからビット列を抽出し、接続する無線アクセスポイントを選択することを特徴とする無線通信システム。 The management server that manages the wireless access point
Means for obtaining network information of the wireless access point;
Means for storing a management table for managing network information of the wireless access point in a storage unit; means for selecting the wireless access point according to a certain standard; and means for changing the network information of the wireless access point The wireless access point stores various network information;
Means for transmitting network information to the management server and message generating means for inserting the network information into communication data, wherein the wireless station extracts a bit string from the received data and selects a wireless access point to be connected A wireless communication system.

無線アクセスポイントが前記メッセージ生成手段により生成された通信データを無線ステーションへ送信することにより、無線ステーションへ接続状況を通知することが可能であることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。 2. The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless access point can notify the wireless station of the connection status by transmitting the communication data generated by the message generating means to the wireless station.

無線ステーションから接続要求を受けた無線アクセスポイントは、前記接続要求を管理サーバに通知する手段と、管理サーバにおいて接続の許可・不許可を判断し、その結果を前記無線アクセスポイントへ通知する手段と、無線アクセスポイントにおいて、接続許可の場合には無線ステーションとの間で接続処理を行い、接続不許可の場合にはそれを無線ステーションへ通知する手段を有し、無線ステーションにおいて、接続不許可であった場合、再度接続要求から行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。 A wireless access point that has received a connection request from a wireless station, means for notifying the connection request to the management server, and means for determining permission / non-permission of connection in the management server and notifying the result to the wireless access point The wireless access point has means for performing connection processing with the wireless station when the connection is permitted, and notifying the wireless station when the connection is not permitted. The wireless communication system according to claim 1, wherein if there is, the connection request is made again.

無線アクセスポイントにおいて、自身のネットワーク情報が更新された場合、それを管理サーバへ通知する手段と、それを受けた管理サーバにおいて、ネットワーク情報を管理する管理テーブルを更新する手段と、それをもとに、ある一定の基準に従って、再度前記無線アクセスポイントを選択する手段と、無線アクセスポイントへ対して前記ネットワーク情報の変更を要求する手段を有し、無線ステーションにおいて再度、ネットワーク情報を通信データの中に挿入することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。 In the wireless access point, when its own network information is updated, a means for notifying the management server, a means for updating the management table for managing the network information in the management server receiving it, And a means for selecting the wireless access point again according to a certain standard, and a means for requesting the wireless access point to change the network information. The wireless station again stores the network information in the communication data. 2. The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is inserted into the wireless communication system.