JP2009088955A - 無線lanシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】通信が途絶えた無線端末を一時的に休止状態にして、無線リソースを他の無線端末で利用できるようにした無線LANシステムの提供。
【解決手段】アクセスポイント装置(AP)が、LAN接続手続きを完了した無線端末(STA)のアドレス情報と対応付けてドーマントフラグを記憶しておき、STAからドーマント要求を受信した時、該STAの動作状態を上記ドーマントフラグで休止状態として記憶し、STA宛のパケットを受信した時、宛先STAのドーマントフラグが休止状態を示している場合は、該受信パケットをメモリに保存した状態で、該STA宛にドーマント解除要求を送信し、応答受信時に、ドーマントフラグをアクティブ状態に切り替えるようにした無線LANシステム。
【選択図】図7
Description
本発明の他の目的は、無線LANに接続した状態で無線環境が劣化した無線端末、または通信を休止した無線端末を一時的にドーマント状態にすることによって、アクセスポイント装置に接続される無線端末の数を増加できる無線LANシステムを提供することにある。
上記アクセスポイント装置が、
接続手続きを完了した無線端末のアドレス情報と対応付けて、該無線端末がアクティブ状態か休止状態かを示すドーマントフラグを記憶するSTA接続管理テーブルと、
上記STA接続管理テーブルにアドレス登録された無線端末からドーマント要求を受信した時、該無線端末の動作状態を上記ドーマントフラグで休止状態として記憶するメッセージ解析手段と、
上記公衆網側から無線端末宛のパケットを受信した時、上記STA接続管理テーブルに記憶された上記宛先無線端末のドーマントフラグを参照し、該無線端末がアクティブ状態の場合は、上記受信パケットを上記無線回線に送信し、該無線端末が休止状態の場合は、該受信パケットをメモリに保存した状態で、該無線端末宛にドーマント解除要求を送信するドーマント状態制御手段とを有し、
上記無線端末から上記ドーマント解除要求に対する応答を受信した時、上記メッセージ解析手段が、上記STA接続管理テーブルが示す該無線端末のドーマントフラグをアクティブ状態に切り替え、上記保存された受信パケットを上記無線回線に送信することを特徴とする。
また、基本サービスエリアから離れたために通信が中断された無線端末や、無線環境が劣化して電波が途切れた無線端末についても、上位セッションを活性状態に維持したまま、一時的にドーマント状態にしておき、ドーマント状態を脱した時点で、無線端末を短時間で再接続することが可能となる。
図1は、本発明が適用されるネットワーク構成の1例を示す。
図において、NW1は、アクセスポイント(AP)1となるパケット転送装置と、複数の無線端末(STA)2(2−1〜2−n:nは自然数)とからなる無線LAN網、NW2は公衆網、NW3はインターネット網を示す。アクセスポイント(AP)1は、後述するドーマント機能を備えており、無線LAN網NW1と公衆網NW2との間に位置している。無線LAN網NW1に接続された各STA2は、AP1と、公衆網NW2とインターネット網NW3とを接続するレイヤ3スイッチ(L3SW)3とを経由して、インターネット網NW3に収容されたサーバ4をアクセスする。
STA2は、無線送受信部21に接続された無線回線インタフェース20−1と、有線LAN回線に接続される有線LANインタフェース20−2と、これらのインタフェース20(20−1、20−2)に接続されたパケット転送部22と、制御部23と、入出力部24と、パケット転送部22と制御部23との間に配置された送信バッファ25Tおよび受信バッファ25Rとから構成されている。有線LANインタフェース20−2は、STA2を有線LANに接続する場合に使用される回線インタフェースであり、図1に示したネットワーク構成とは直接的な関係はない。
パケット転送部22は、インタフェース20−1、20−2から受信したフレームを受信バッファ25Rに出力し、送信バッファ25Tから読み出した送信フレームをインタフェース20−1または20−2に出力する。
プロセッサ26は、受信バッファ25Rから読み出した受信フレームをパケット転送制御ルーチン41に従って処理し、通信制御ルーチン30またはアプリケーションプログラム47で生成した送信フレームを送信バッファ25Tに出力する。
AP1は、無線送受信部11に接続された無線回線インタフェース10−1と、公衆網NW2の入出力回線に接続された有線回線インタフェース10−2と、これらの回線インタフェースンに接続されたパケット転送部12と、制御部13と、パケット転送部12と制御部13との間に配置された送信バッファ15Tおよび受信バッファ15Rから構成されている。
パケット転送部12は、インタフェース10−1、10−2から受信したフレームを受信バッファ15Rに出力し、送信バッファ15Tから読み出した送信フレームをインタフェース10−1または10−2に出力する。
IEEE802.11のMAC層においても、EthernetのMAC層と同様に、送信パケット(または送信データ)がMACヘッダでカプセル化される。IEEE802.11のMACフレームは、最大30バイトのMACヘッダ51と、最大2312バイトのペイロード52と、4バイトのFCS(Frame Check Sequence)53とからなり、上位レイヤから受け取った送信データを含むペイロード52をMACヘッダ51でカプセル化して、MACヘッダ51とペイロード52の内容に応じた値をもつFCS53が付加される。
ドーマント状態であったSTA2−1は、データ通信を開始する時、AP1からの電波が通信可能な受信レベルにあれば、AP1に対して、ドーマント状態の解除を要求するUn−Dormant−Requestフレームを送信する(SQ23)。Un−Dormant−Requestフレームは、MACヘッダ51のフレーム制御フィールド510に、タイプ/サブタイプ5102の値として「02/1110」を含み、図26に示すように、ペイロード51に、SSID52Aとサポートレート52Bを含んでいる。
本実施例の場合、AP1は、アクティブ状態となったSTA2−1に対して、キューバッファ16にバッファリングされていた下りデータを転送した後、その後に受信する下りデータをSTA2−1に送信する。
STA2のプロセッサ26は、入出力部26からの入力操作に従って、アプリケーションプログラムで生成された送信フレーム、通信制御ルーチン40によって生成された制御フレーム、無線回線インタフェース20−1(または有線LANインタフェース20−2)から受信され、パケット転送部22が受信バッファ25Rに出力した受信フレームを処理対象として、パケット転送制御ルーチン41によるパケット(フレーム)転送制御を実行する。
送信フレームが、無線LAN内で使用される制御メッセージを含むC−Planeのフレームの場合、送信フレームは、送信バッファ25Tに出力される。送信バッファ25Tに出力された送信フレームは、パケット転送部22によって、無線回線インタフェース20−1に転送され、無線送受信部21から送信される。送信フレームが、OSIのネットワーク層以上のデータを含むU−Planeのフレームの場合、プロセッサ26は、ドーマント状態制御ルーチン44を実行したのち、送信フレームを送信バッファ25Tに出力する。
メッセージ解析処理ルーチン43では、プロセッサ26は、受信フレームのメッセージ種別を判定する(431)。
受信フレームが、例えば、Probe−Responseフレームの場合、プロセッサ26は、受信フレームから抽出したAP MACアドレスと、AP IPアドレスと、SSIDを示すテーブルエントリを生成し、AP接続管理テーブル42に登録(432)した後、通信制御ルーチン40を実行する。この場合、通信制御ルーチン40は、新たな送信フレームとして、Auth−Requestフレームを生成する。
ドーマント状態制御ルーチン44では、プロセッサ26は、AP接続管理テーブル42から、AP IPアドレスが受信フレームの送信元IPアドレスと一致するテーブルエントリを検索し、Dormantフラグを判定する(441)。DormantフラグがON状態となっていた場合、プロセッサ26は、ドーマント状態を解除するために、Un−Dormant−Requestフレームを生成し(442)、これを出力ポートへ転送して(443)、このルーチンを終了する。DormantフラグがOFF状態となっていた場合は、プロセッサ26は、何もせずにドーマント状態制御ルーチン44を終了する。
AP1のパケット転送部12は、無線回線インタフェース10−1および有線回線インタフェース10−2からの受信フレームを受信バッファ15Rに出力する。受信バッファ15Rに出力される各受信フレームには、回線インタフェース10−1、10−2の識別子を示す内部ヘッダが付されている。
受信フレームが、Association−Requestフレームの場合、プロセッサ16は、STA接続管理テーブル32に、STA IPアドレス322として受信フレームの送信元IPアドレスを含む新たなテーブルエントリを登録(332)した後、通信制御ルーチン30を実行する。通信制御ルーチン30は、Association−Requestフレームに応答して、Association−Responseフレームを生成し、これを送信バッファ15Tに出力する。
尚、通信制御ルーチン30が生成した制御フレームには、受信フレームの送信元IPアドレスを宛先IPアドレスとするMACヘッダと、無線回線インタフェース10−1の識別子を示す内部ヘッダとが付加され、送信バッファ15Tに出力されるユーザフレーム(データフレーム)には、有線回線インタフェース10−2の識別子を示す内部ヘッダが付加されている。パケット転送部12は、送信バッファ15Tから読み出した送信フレームを内部ヘッダに従って、無線回線インタフェース10−1または有線回線インタフェース10−2に転送する。内部ヘッダは、各回線インタフェースで除去される。
ドーマント状態制御ルーチン34では、プロセッサ16は、STA接続管理テーブル32から、STA IPアドレス322が受信フレームの宛先IPアドレスと一致するテーブルエントリを検索し、このエントリのDormantフラグを判定する(341)。
STA2におけるドーマントの開始条件として、一定時間に亘って無線LANでのデータの送受信がない場合と、AP1からの電波が通信可能な受信レベルでなくなった場合とがある。本実施例では、各STA2が、周期監視タイマが示す所定時間Tの周期で、ドーマント要求送信制御ルーチン46を実行する。
過去所定時間T内にデータフレームの送受信が有った場合、プロセッサ26は、AP1からの電波の受信レベルを判定し(463)、受信レベルが通信可能レベルでなくなった場合は、ステップ464〜466を実行し、受信レベルが通信可能なレベルであれば、周期監視タイマをリセットして(466)、このルーチンを終了する。
Claims (6)
- 公衆網に接続されたアクセスポイント装置(AP)と、上記アクセスポイント装置と無線回線で交信する複数の無線端末(STA)とからなる無線LANシステムにおいて、
上記アクセスポイント装置が、
接続手続きを完了した無線端末のアドレス情報と対応付けて、該無線端末がアクティブ状態か休止状態かを示すドーマントフラグを記憶するSTA接続管理テーブルと、
上記STA接続管理テーブルにアドレス登録された無線端末からドーマント要求を受信した時、該無線端末の動作状態を上記ドーマントフラグで休止状態として記憶するメッセージ解析手段と、
上記公衆網側から無線端末宛のパケットを受信した時、上記STA接続管理テーブルに記憶された上記宛先無線端末のドーマントフラグを参照し、該無線端末がアクティブ状態の場合は、上記受信パケットを上記無線回線に送信し、該無線端末が休止状態の場合は、該受信パケットをメモリに保存した状態で、該無線端末宛にドーマント解除要求を送信するドーマント状態制御手段とを有し、
上記無線端末から上記ドーマント解除要求に対する応答を受信した時、上記メッセージ解析手段が、上記STA接続管理テーブルが示す該無線端末のドーマントフラグをアクティブ状態に切り替え、上記保存された受信パケットを上記無線回線に送信することを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項1に記載の無線LANシステムにおいて、
前記各無線端末が、前記無線回線でのデータ送受信が所定時間途絶えたことを検出した時、前記アクセスポイント装置に前記ドーマント要求を送信するドーマント要求送信制御手段を備えたことを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項2に記載の無線LANシステムにおいて、
前記各無線端末のドーマント要求送信制御手段が、前記アクセスポイント装置からの受信電波が通信可能な受信レベルでなくなったことを検出した時、上記アクセスポイント装置に前記ドーマント要求を送信することを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項2または請求項3に記載の無線LANシステムにおいて、
前記各無線端末が、
前記アクセスポイント装置の識別情報およびアドレスと対応付けて、該無線端末がアクティブ状態か休止状態かを示すドーマントフラグを記憶するAP接続管理テーブルと、
前記アクセスポイント装置から、該無線端末が送信した前記ドーマント要求に対する応答を受信した時、該無線端末の動作状態を上記ドーマントフラグで休止状態として記憶するメッセージ解析手段とを有し、
前記ドーマント要求送信制御手段が、上記AP接続管理テーブルのドーマントフラグがアクティブ状態にある間に、前記ドーマント要求を送信することを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項4に記載の無線LANシステムにおいて、
前記各無線端末が、
前記アクセスポイント装置を介して他の装置に送信すべきデータが発生した時、前記AP接続管理テーブルのドーマントフラグの状態をチェックし、アクティブ状態となっていた場合は、上記データを前記無線回線に送信し、上記ドーマントフラグが休止状態となっていた場合は、上記アクセスポイント装置にドーマント解除要求を送信するドーマント状態制御手段を有し、
上記アクセスポイント装置から上記ドーマント解除要求に対する応答を受信した時、上記メッセージ解析手段が、上記ドーマントフラグをアクティブ状態に切り換えることを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項1〜請求項5の何れかに記載の無線LANシステムにおいて、
前記ドーマント要求およびドーマント解除要求が、IEEE802.11のMACフレーム形式で送信されることを特徴とする無線LANシステム。
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