JP4506506B2 - 無線アクセス装置、および、通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線アクセス装置、および、通信制御方法に関し、例えば、無線ネットワークにおいて通信信号の送受信を行なうスイッチ装置、このスイッチ装置を有する無線アクセス装置、及び無線アクセス装置における通信制御方法に適用可能である。

例えば、無線ネットワークにおいて、無線ネットワーク機器間のアクセス制御は、無線アクセス装置（アクセスポイント装置）が行なう。一般に、アクセスポイント装置は、有線ネットワーク上に存在し、外部ネットワークや他のアクセスポイント装置と接続可能な構成をとっている。そのため、例えば有線回線を敷設することができない場所には、アクセスポイント装置を設置することができず、外部ネットワークに接続できる無線ネットワークを構築することができないという問題があった。

このような問題を解決するために、複数のアクセスポイント装置を網の目（メッシュ）状に配置し、アクセスポイント装置とアクセスポイント装置との間を無線接続することで、有線ネットワークによる接続部分を最小限にして、ネットワークに接続できるエリアを拡大する、無線メッシュネットワークが現在検討されている。

ところで、従来、無線ネットワークおけるアクセス制御方式として、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）方式がある。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、信号送信の際、他のアクセスポイント装置が送信する信号との衝突を回避させるためのアクセス制御であり、事前に無線チャネルの使用状況を確認し、未使用である場合（アイドル状態）に信号を送信し、使用中である場合（ビジー状態）には送信延期するというものである。

ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の実効を図るために、１データフレーム送信するごとに、ＩＦＳ（フレーム間隔；Inter Frame Space）及びバックオフアルゴリズムに従った待ち時間を設定することを規定している（非特許文献１参照）。

ここで、ＩＦＳとは、無線チャネルがアイドル状態であることを判定するための期間であり、規定した時間以上チャネルに信号が検出されない場合、アイドル状態と判定される。

また、バックオフアルゴリズムに従った待ち時間とは、チャネルがビジー状態からアイドル状態に転化後、複数のアクセスポイント装置の一斉送信による信号衝突を回避するため、アイドル状態になってから送信するまでの待ち時間であり、例えば、発生させた乱数を利用して決定する方法がある。

阪田徹，「２ ＩＥＥＥ802.11方式無線ＬＡＮのＭＡＣレイヤ技術」，ＣＱ出版社，2003年2月号，[OnLine]，INTERNET，[2005年2月3日検索]，＜ＵＲＬ：http://www.cqpub.co.jp/INTERFACE/toku/2003/200302/toku3.htm＞

ところで、従来の無線ネットワークでは、いわゆるカプセル化を応用させて、無線ネットワーク機器から通信データを受信したアクセスポイント装置が、他のアクセスポイント装置及び送信先へ転送する方法が提案されている。

つまり、無線ネットワーク機器から送信されたデータフレームをアクセスポイント装置が受信すると、アクセスポイント装置はそのデータフレームを加工せずにアクセスポイント間通信パケットのデータ領域にそのまま入れて転送し、受信側のアクセスポイント装置が通信パケットからデータフレームを取り出して受信端末に向けて送信する方法である。

しかしながら、このような転送方法は、１データフレームを転送する毎に１パケットを使用して転送するものであるから、そのまま実現しようとすると次のような問題がある。

まず、１データフレーム転送に１パケットを要すから、そのたびにアクセスポイント装置間通信に必要なヘッダを通信パケットに付す必要がある。そのため、アクセスポイント間通信に係るデータ量はヘッダの分だけ多くなる。

また、上述したように、ＩＥＥＥ８０２．１１では、１データフレーム送信毎にＩＦＳ及びバックオフアルゴリズムに従った待ち時間の設定が規定されている。そのため、特にＶｏＩＰ（Voice Over ＩＰ）通信等のようにショートフレームを多発させる通信の場合、そのフレーム毎にＩＦＳ及びバックオフ待ち時間を設定することが必要になるので、オーバヘッドが大きくなる。

そのため、上記課題を解決するため、無線ネットワークにおける通信帯域の利用効率を高めることができる無線アクセス装置、および、通信制御方法が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明のネットワークスイッチ装置は、無線ネットワークを構成する複数の無線アクセス装置がそれぞれ接続している無線ネットワーク機器に関する情報を管理する接続機器管理テーブルと、接続している無線ネットワーク機器から送信された信号を第１信号として受信する機器側通信手段と、接続機器管理テーブルを用いて、第１信号のヘッダ情報に基づいて、送信先となる無線ネットワーク機器と接続している無線アクセス装置を決定する転送先無線アクセス装置決定手段と、転送先無線アクセス装置決定手段が決定した無線アクセス装置毎に、第１信号におけるデータフレームを格納する無線アクセス装置別転送キューと、無線アクセス装置別転送キューからデータフレームを取り出す順序を格納するものであって、転送先無線アクセス装置決定手段により決定された無線アクセス装置の識別情報が存在していない場合に、当該無線アクセス装置の識別情報を追加する送信順序リストと、送信順序リストの先頭にある無線アクセス装置の識別情報を抽出し、この抽出した無線アクセス装置の識別情報を送信順序リストから削除し、当該無線アクセス装置の識別情報に対応する無線アクセス装置別転送キューに格納された全部又は一部のデータフレームを、転送用の第２信号のデータ領域に挿入して、第２信号を生成する転送信号作成手段と、転送信号作成手段が作成した第２信号を送信するネットワーク側通信手段とを備えることを特徴とする。

また、第２の本発明の通信制御方法は、無線ネットワークを構成する複数の無線アクセス装置がそれぞれ接続している無線ネットワーク機器に関する情報を管理する接続機器管理テーブルと、無線アクセス装置別転送キューと、無線アクセス装置別転送キューからデータフレームを取り出す順序を格納する送信順序リストとを備える無線アクセス装置における通信制御方法において、無線アクセス装置が、機器側通信手段と転送信号作成手段とネットワーク側通信手段とを備え、機器側受信手段が、接続している無線ネットワーク機器から送信された信号を第１信号として受信する機器側通信ステップと、転送先無線アクセス装置決定手段が、接続機器管理テーブルを用いて、第１信号のヘッダ情報に基づいて、送信先となる無線ネットワーク機器と接続している無線アクセス装置を決定する転送先無線アクセス装置決定ステップと、転送先無線アクセス装置決定手段が、決定した無線アクセス装置毎に、第１信号におけるデータフレームを無線アクセス装置別転送キューに格納するキュー格納ステップと、転送先無線アクセス装置決定手段が、決定した無線アクセス装置の識別情報が存在していない場合に、当該無線アクセス装置の識別情報を送信順序リストに追加する送信順序リスト作成ステップと、転送信号作成手段が、送信順序リストの先頭にある無線アクセス装置の識別情報を抽出し、この抽出した無線アクセス装置の識別情報を送信順序リストから削除し、当該無線アクセス装置の識別情報に対応する無線アクセス装置別転送キューに格納された全部又は一部の上記データフレームを、転送用の第２信号のデータ領域に挿入して、第２信号を生成する転送信号作成ステップと、ネットワーク側通信手段が、転送信号作成手段が作成した上記第２信号を送信するネットワーク側通信ステップとを有することを特徴とする。

本発明の無線アクセス装置、および、通信制御方法によれば、無線アクセス装置間通信に係るデータ量の削減及び無線アクセス制御に係るオーバヘッドの軽減することができ、その結果ネットワークシステムの利用効率化を図ることができる。

（Ａ）実施形態
以下、本発明の無線アクセス装置、および、通信制御方法の実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態は、無線メッシュネットワークで構築したネットワーク上に存在する無線ネットワークアクセスポイント装置（アクセスポイント）に、本発明の無線アクセス装置を適用した場合について説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、本実施形態の無線メッシュネットワークを構成するアクセスポイントの内部構成を示す構成ブロック図である。

図１において、無線メッシュネットワーク２は、複数のアクセスポイントが網の目（メッシュ）状に配置され、各アクセスポイント間のデータ伝送を実現するネットワークである。

アクセスポイント１００は、無線メッシュネットワーク２を構成する複数のアクセスポイント（図示しない）のうちの１つである。そして、無線メッシュネットワーク２を構成する他のアクセスポイント（図示しない）も、図１のアクセスポイント１００の内部構成と対応する内部構成を有するものである。

アクセスポイント１００は、所定周期でビーコン信号を発信しており、そのビーコン信号を受信したクライアント機器３がアクセスポイント１００に対して信号を発信し、アクセスポイント１００が、クライアント機器３からの信号を受信することで、接続するクライアント機器３の存在を検知し、そのクライアント機器３の無線通信をアクセス制御するものである。

また、アクセスポイント１００は、クライアント機器３から通信データを受信すると、その通信データに対してアクセスポイント１００間通信に必要なヘッダを付与してアクセスポイント１００間の通信パケットを生成し、その通信パケットを送信するものである。また、アクセスポイント１００は、他のアクセスポイント１００から通信パケットを受信すると、その通信パケットに含まれているデータフレームを取り出し、そのデータフレームをクライアント機器３側に向けて送信するものである。

次に、アクセスポイント１００の内部構成について説明する。図１において、アクセスポイント１００は、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２、転送先アクセスポイント判断部１０３、アクセスポイント別転送キュー１０４、送信順序リスト１０５、フレーム転送パケット作成部１０６、フレーム復元部１０７、ルーティングテーブル作成部１０８、を少なくとも有して構成される。

クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１は、クライアント機器３が送信した通信データを受信し、その受信した通信データのフレーム形式をアクセスポイント１００間の通信方式に応じた形式に変換し、その変換したデータフレームを転送先アクセスポイント判断部１０３に与えるものである。

本実施形態では、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１とクライアント機器３との間の通信方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ等）に規定の通信方式とし、アクセスポイント１００間の通信方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．３に規定の通信方式とする。

従って、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１は、クライアント機器３から受信したＩＥＥＥ８０２．１１形式のデータフレームを、ＩＥＥＥ８０２．３形式に変換して、転送先アクセスポイント判断部１０３に与えるものである。

なお、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１とクライアント機器３との間の通信方式、及びアクセスポイント１００間の通信方式は、それぞれ特に限定されず広く適用できる。

メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２は、所定の通信方式により、他のアクセスポイントが送信した通信パケットを受信し、その受信した通信パケットをフレーム復元部１０７に与えるものである。また、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２は、フレーム転送パケット作成部１０６が作成した転送パケットを受け取り、所定の通信方式に従って、転送パケットを送信するものである。

転送先アクセスポイント判断部１０３は、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１からクライアント機器３が送信したデータフレーム（ＩＥＥＥ８０２．３形式）を受け取り、宛先情報に基づいて宛先機器と接続するアクセスポイント１００を判断し、そのアクセスポイント１００に対応するアクセスポイント別転送キュー１０４にデータフレームを追加するものである。

ここで、転送先アクセスポイント判断部１０３が宛先機器と接続するアクセスポイント１００を見つけ出す方法について説明する。

転送先アクセスポイント判断部１０３は、無線メッシュネットワーク２を構成する全てのアクセスポイント１００同士で共通のＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を有している。このＭＡＣアドレス管理テーブル１０９とは、クライアント機器３がどのアクセスポイント１００に接続しているかを示す管理情報テーブルであり、クライアント機器３のＭＡＣアドレスと、クライアント機器３と接続するアクセスポイント１００の識別情報とが対応付けられたものをいう。

そして、転送先アクセスポイント判断部１０３は、データフレームの宛先情報を取り出し、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を参照して、宛先端末と接続しているアクセスポイント１００を検索し、その検索したアクセスポイント１００に対応するアクセスポイント別転送キュー１０４に追加する。

また、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９は、無線メッシュネットワーク２上のすべてのアクセスポイント１００が共通に有するものである。

ここで、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を全てのアクセスポイント１００間で共有する方法について説明する。例えば、アクセスポイント１００は、所定周期で他のアクセスポイント１００との間で情報の一斉配信（フラッディング）を行なっており、アクセスポイント１００が、クライアント機器３との接続を検知すると、そのクライアント機器３のＭＡＣアドレスと自アクセスポイント１００の識別情報（例えばＩＰアドレス）とを対応付けた情報をフラッディングする。そして、各アクセスポイント１００が、受信情報に基づいてＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を作成・更新することでＭＡＣアドレス管理テーブル１０９の共有を実現できる。このフラッディング機能とは、同一情報をすべてのアクセスポイントに一斉配信させる機能である。フラッディング機能を実現する方法は、ＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing）プロトコルやＡＯＤＶ（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）プロトコル等を用いた種々の方法が考えられるが、すべてのアクセスポイント２にＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を行き渡らせることができれば特に限定されない。

図２は、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９の構成例を示す。図２に示すように、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９は、「ＭＡＣアドレス」と「接続アクセスポイント」とを項目として有する。「ＭＡＣアドレス」は、クライアント機器３のそれぞれのＭＡＣアドレスであり、「接続アクセスポイント」は、クライアント機器３と接続するアクセスポイント１００の識別情報である。なお、本実施形態では、「接続アクセスポイント」の識別情報をアクセスポイントの名称として説明するが、アクセスポイント１００を識別することができればこれに限定されず、例えば、ＤＮＳ（ドメインネームサーバ）等への問い合わせにより、アクセスポイント１００のＩＰアドレスとしてもよい。

また、転送先アクセスポイント判断部１０３は、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を参照してクライアント機器３からのデータフレームの送信先を判断すると、その送信先のアクセスポイント１００に対応するアクセスポイント別転送キュー１０４のキューにデータフレームを追加すると共に、その転送先となるアクセスポイント名を送信順序リスト１０５の末尾に追加する。

アクセスポイント別転送キュー１０４は、無線メッシュネットワーク２に接続されているすべてのアクセスポイント１００に転送するフレームデータをアクセスポイント別に保持するためのキューである。

送信順序リスト１０５は、アクセスポイント別転送キュー１０４から取り出すフレームデータの取り出し順序を決定するリストである。

フレーム転送パケット作成部１０６は、フレームデータを他のアクセスポイント１００に送信する際、送信順序リスト１０５の先頭に示されているアクセスポイント名に対応するアクセスポイント別転送キュー１０４に入っているすべてのデータフレーム（ＩＥＥＥ８０２．３形式）を取り出し、ルーティングテーブル作成部１０８が作成したルーティングテーブル１１０を参照して、データフレームに転送用のヘッダ等を付加して転送パケットを作成するものである。

このとき、フレーム転送パケット作成部１０６は、送信先のアクセスポイント１００のＩＰアドレスを宛先ヘッダとする転送パケットのデータ領域に、キュー１０４から取り出したすべてのデータフレームを載せて転送用パケットを作成する。

例えば、図３は、キュー１０４から取り出したデータフレーム数が単数の場合のフレーム構成例であり、図４は、データフレーム数が複数の場合のフレーム構成例である。

図３及び図４において、フレーム構成の違いを示すため、データフレーム数が単数のときヘッダの最上位ビットを「０」とし、データフレーム数が複数のときヘッダの最上位ビットを「１」とする。

データフレーム数が単数の場合、図３のように、キュー１０４から取り出したデータフレームをそのままデータ領域に載せた構成とする。一方、データフレーム数が複数の場合、図４に示すように、すべてのデータフレームをデータ領域に順番に載せると共に、各データフレームのフレーム長を各データフレームの直前に付与した構成とする。

このようなフレーム構成を採ることで、アクセスポイント別転送キュー１０４に保持されている全てのデータフレームを有する転送パケットを１つとすることができるから、複数のデータフレームを転送する場合、従来のように各データフレーム転送毎に付加していたアクセスポイント間通信のヘッダ分だけデータ量を減少させることができる。その結果、無線メッシュネットワーク２の利用効率を向上させることができる。

また、フレーム転送パケット作成部１０６は、作成した転送パケットをメッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２に与えるものである。これにより、複数のデータフレームを有する通信パケットを送信させることができるので、複数のデータフレームを一括送信させることができる。

フレーム復元部１０７は、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２が受信した通信パケットを受け取り、その通信パケットに含まれているデータフレーム（ＩＥＥＥ８０２．３形式）を取り出し、データフレームの形式をＩＥＥＥ８０２．１１形式に変換するものである。また、フレーム復元部１０７は、変換したデータフレームをクライアント側無線ＮＷ送受信部１０１に与えるものである。

ルーティングテーブル作成部１０８は、無線メッシュネットワーク２を構成するアクセスポイント１００間を結ぶ通信経路情報（ルーティングテーブル）１１０を作成するものである。ルーティングテーブル作成部１０８によるルーティングテーブルの作成方法は、特に限定されないが、例えば、ＯＬＳＲプロトコル等Ｐｒｏａｃｔｉｖｅなルーティングプロトコルを用いた方法が考えられる。

クライアント機器３は、所定の通信方式により、アクセスポイント１００を介して無線通信するものである。従って、クライアント機器３は、所定の無線通信機能を備えていれば広く適用可能であり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ等）に対応する無線ネットワークカードを有するノート型パーソナルコンピュータや携帯端末装置や携帯電話機やＰＨＳ端末装置やＰＤＡなどの移動通信端末装置等ネットワーク機器等の端末装置等として適用可能である。

（Ａ−２）実施形態の動作
本実施形態のアクセスポイント１００において、ルーティングテーブル作成部１０８が、例えばＯＬＳＲ等のルーティングプロトコルに従って、無線メッシュネットワーク２の他のアクセスポイントとメッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２のＩＰネットワークでの接続経路を確立させる。

無線メッシュネットワーク２での接続経路が確立すると、アクセスポイント１００は、（１）クライアント機器３からのデータ受信動作、（２）メッシュネットワークへのデータ送信動作、（３）メッシュネットワークからのデータ受信及びクライアント機器３へのデータ送信動作、を並行に実行する。以下、これら３つの動作について図面を参照しながら説明する。

（Ａ−２−１）クライアント機器３からのデータ受信動作
まず、アクセスポイント１００が接続するクライアント機器３からのデータ受信動作について図面を参照して説明する。

図５は、アクセスポイント１００におけるクライアント機器３からのデータ受信動作を示すフローチャートである。

図５において、クライアント機器３から送出された通信データは、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１に受信される（Ｓ１）。このとき、クライアント機器３からの通信データのデータフレームは、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１により、ＩＥＥＥ８０２．１１形式からＩＥＥＥ８０２．３形式に変換される。そして、形式変換されたデータフレームは、転送先アクセスポイント判断部１０３に与えられる。

データフレームが転送先アクセスポイント判断部１０３に与えられると、転送先アクセスポイント判断部１０３において、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９が参照され、当該データフレームの宛先ヘッダに基づいて、宛先端末と接続しているアクセスポイント１００が検索され、転送先となるアクセスポイント名が決定される（Ｓ２）。

転送先と接続するアクセスポイント１００が決定されると、データフレームは、決定されたアクセスポイント１００に対応するアクセスポイント別転送キュー１０４に与えて追加する（Ｓ３）。

このとき、転送先アクセスポイント判断部１０３は、送信順序リスト１０５にリストアップされている内容を確認し、当該データフレームの転送先に係るアクセスポイント名が存在するか否かを確認する（Ｓ４）。

そして、当該データフレームの転送先に係るアクセスポイント名が送信順序リスト１０５に存在しない場合、当該データフレームの転送先に係るアクセスポイント名を送信順序リスト１０５の末尾に追加する（Ｓ５）。なお、データフレームの転送先に係るアクセスポイント名が送信順序リスト１０５に存在する場合は追加せず、Ｓ６に進む。

このように、データフレームの転送先に係るアクセスポイント名が送信順序リスト１０５に存在しない場合にのみ追加するようにしたのは、本実施形態では同一アクセスポイント別転送キュー１０４に保持されている１又は複数のデータフレームをまとめて一括送信するので、送信順序リスト１０５にリストアップされていれば、新たに追加することなく、当該データフレームも送信されるからである。

転送先アクセスポイント判断部１０３による送信順序リスト１０５の確認がなされると、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２のデータ送信動作が作動しているか否かが判断され（Ｓ６）、データ送信動作が作動していない場合、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２のデータ送信動作を起動させる（Ｓ７）。なお、データ送信動作が作動している場合には、起動処理は行なわない。

（Ａ−２−２）無線メッシュネットワーク２へのデータ送信動作
続いて、本実施形態のアクセスポイント１００が無線メッシュネットワーク２に対してデータ送信する動作について図面を参照して説明する。

図６は、アクセスポイント１００における無線メッシュネットワーク２へのデータ送信動作のフローチャートである。

図６において、フレーム転送パケット作成部１０６により送信順序リスト１０５の先頭にあるアクセスポイント名が取り出される（Ｓ１１）。

このとき、フレーム転送パケット作成部１０６が先頭のアクセスポイント名を取り出すと、送信順序を進行させるために、取り出した先頭部分を削除する（Ｓ１２）。

送信順序リスト１０５からアクセスポイント名が取り出されると、フレーム転送パケット作成部１０６により、次に送信する送信先アクセスポイントが決定される（Ｓ１３）。

そして、送信先アクセスポイントに対応するアクセスポイント別転送キュー１０４に保持されているすべてのデータフレームが取り出され（Ｓ１４）、すべてのデータフレームが通信パケットのデータ領域に挿入されて所定のフレーム構成の転送用データが作成される（Ｓ１５）。

このとき、キュー１０４から取り出したデータフレームが単数の場合、図３に示すように、ヘッダの最上位ビットに「０」が入れられ、データ領域にデータフレーム（ＩＥＥＥ８０２．３形式）が挿入されて、アクセスポイント１００間の通信パケットが作成される。

一方、キュー１０４から取り出したデータフレームが複数の場合、図４に示すよう、ヘッダの最上位ビットに「１」が入れられ、データ領域に複数のデータフレーム（ＩＥＥＥ８０２．３形式）が順に挿入されて、アクセスポイント１００間の通信パケットが作成される。このとき、各データフレームの直前にデータフレーム長が付加される。

通信パケットがフレーム転送パケット作成部１０６により作成されると、その作成された通信パケットがメッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２に与えられ、通信パケットがメッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２から送信される（Ｓ１６）。

その後、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２から送信された通信データの送信完了を確認すると（Ｓ１７）、次の送信動作を行なうために、送信順序リスト１０５の内容を確認する（Ｓ１８）。そして、送信順序リスト１０５の内容が存在する場合には、Ｓ１１に戻り同様の動作を繰り返し、存在しない場合には無線メッシュネットワーク２への送信動作を終了する（Ｓ１８）。

（Ａ−２−３）無線メッシュネットワーク２からのデータ受信及びクライアント機器３へのデータ送信動作
次に、本実施形態のアクセスポイント１００による無線メッシュネットワーク２から通信パケットを受信し、その受信した通信パケットのデータフレームをクライアント機器３に送信する動作について図面を参照して説明する。

図７は、アクセスポイント１００における無線メッシュネットワーク２からのデータ受信動作及びクライアント機器３へのデータ送信動作を示すフローチャートである。

無線メッシュネットワーク２側から通信パケットが到来すると、通信パケットは、メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２により受信され、受信された通信パケットがメッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２からフレーム復元部１０７に与えられる（Ｓ２１）。

受信された通信パケットがフレーム復元部１０７に与えられると、受信した通信パケットからデータフレームが取り出される（Ｓ２２）。

このとき、通信パケットのヘッダの最上位ビットに基づいて当該通信パケットに含まれているデータフレーム数が単数であるか又は複数であるかを識別することができる。

復元部１０７により通信パケットから１又は複数のデータフレームが取り出されると、各データフレームは、フレーム復元部１０７により、ＩＥＥＥ８０２．３形式からＩＥＥＥ８０２．１１形式に変換される。そして、変換されたデータフレームは、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１に与えられ、データフレームがクライアント側無線ＮＷ送受信部１０１から送信される（Ｓ２３）。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、アクセスポイント別転送キュー１０４を備えることにより、複数のデータフレームを送信する場合であっても、アクセスポイント１００間の１つの通信パケットに複数のデータフレームを含ませ、一括送信させることができるので、アクセスポイント間通信に必要なヘッダ分だけのデータ量削減とＩＦＳ及びバックオフアルゴリズムに従った待ち時間によるオーバヘッドの削減をするという効果を奏すことができる。その結果、無線メッシュネットワーク２側での通信帯域の利用効率を向上させることができる。

（Ｂ）他の実施形態
（Ｂ−１）上述した実施形態では、無線メッシュネットワークからなる無線ＬＡＮに適用した場合であり、実施形態の説明の中で通信プロトコルや設定や規格などの例を挙げて説明したが、通信プロトコルや設定や規格などは、すべての無線アクセス装置が無線ネットワーク装置の接続状態を管理する情報を共通に有することができれば、特に限定されず広く適用することができる。

（Ｂ−２）上述した実施形態において、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９を備えることを説明した。しかし、ＭＡＣアドレス管理テーブル１０９以外に、アクセスポイント名とアクセスポイント１００のＩＰアドレスとを対応付けたテーブルを備えるようにしてもよい。

これにより、アクセスポイント名としたＭＡＣアドレス管理テーブルを用いても、当該アクセスポイントにおいて直接的に送信先アクセスポイントのＩＰアドレスを特定することができる。

（Ｂ−３）上述した実施形態のアクセスポイント１００の構成について、クライアント側無線ＮＷ送受信部１０１とメッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部１０２とを別構成として説明したが、これらは同じ構成であってもよい。これにより、アクセスポイントの構成規模を少なくすることができる。

（Ｂ−４）上述した実施形態では、アクセスポイント間の通信を無線通信する無線メッシュネットワークとして説明したが、アクセスポイント間を有線通信するネットワーク又は有線通信を一部に含むネットワークにも適用できる。

（Ｂ−５）上述した実施形態では、複数のデータフレームがアクセスポイント別転送キュー１０４に保持されている場合、すべてのデータフレームを１パケットのデータ領域に挿入するとして説明したが、アクセスポイント別転送キュー１０４の一部のデータフレームであってもよい。この場合、例えばフレーム転送パケット１０６による転送パケットのサイズ調整により調整できる。

（Ｂ−６）上述した実施形態において、アクセスポイント１００の機能について、説明便宜上、ハードウェア的な構成として説明したが、実際はソフトウェア的に実行することで実現されるものである。

実施形態の無線ネットワークを構成するアクセスポイントの内部構成を示す構成部ロック図である。 本実施形態のＭＡＣアドレス管理テーブルの項目例及び内容例を示す説明図である。 本実施形態のアクセスポイント間通信データのフレーム構成例を説明する説明図である。 本実施形態のアクセスポイント間通信データのフレーム構成例を説明する説明図である。 本実施形態のアクセスポイントにおけるクライアント機器からのデータ受信動作を示すフローチャートである。 本実施形態のアクセスポイントにおける無線メッシュネットワーク側へのデータ送信動作を示すフローチャートである。 本実施形態のアクセスポイントにおける無線メッシュネットワークからのデータ受信動作及びクライアント機器へのデータ送信動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…無線ネットワーク、２…無線メッシュネットワーク、３…クライアント機器、１００…アクセスポイント（無線アクセス装置）、１０１…クライアント側無線ＮＷ送受信部、１０２…メッシュネットワーク側無線ＮＷ送受信部、１０３…転送先アクセスポイント判断部、１０４…アクセスポイント別転送キュー、１０５…送信順序リスト、１０６…フレーム転送パケット作成部、１０７…フレーム復元部、１０８…ルーティングテーブル作成部。

Claims (7)

1. 無線ネットワークを構成する複数の無線アクセス装置がそれぞれ接続している無線ネットワーク機器に関する情報を管理する接続機器管理テーブルと、
   接続している無線ネットワーク機器から送信された信号を第１信号として受信する機器側通信手段と、
   上記接続機器管理テーブルを用いて、上記第１信号のヘッダ情報に基づいて、送信先となる無線ネットワーク機器と接続している無線アクセス装置を決定する転送先無線アクセス装置決定手段と、
   上記転送先無線アクセス装置決定手段が決定した上記無線アクセス装置毎に、上記第１信号におけるデータフレームを格納する無線アクセス装置別転送キューと、
   上記無線アクセス装置別転送キューから上記データフレームを取り出す順序を格納するものであって、上記転送先無線アクセス装置決定手段により決定された上記無線アクセス装置の識別情報が存在していない場合に、当該無線アクセス装置の識別情報を追加する送信順序リストと、
   上記送信順序リストの先頭にある無線アクセス装置の識別情報を抽出し、この抽出した無線アクセス装置の識別情報を上記送信順序リストから削除し、当該無線アクセス装置の識別情報に対応する上記無線アクセス装置別転送キューに格納された全部又は一部の上記データフレームを、転送用の第２信号のデータ領域に挿入して、第２信号を生成する転送信号作成手段と、
   上記転送信号作成手段が作成した上記第２信号を送信するネットワーク側通信手段と
   を備えることを特徴とする無線アクセス装置。
2. 上記接続機器管理テーブルは、
   当該無線アクセス装置が所定周期で他の無線アクセス装置との間で一斉配信された情報から取得した、上記各無線アクセス装置の識別情報と、上記各無線アクセス装置に接続される上記各無線ネットワーク機器のＭＡＣアドレスとを対応付けて形成されたものであること
   を特徴とする請求項１に記載の無線アクセス装置。
3. 上記接続機器管理テーブルを形成するために上記無線アクセス装置間で上記一斉配信された情報は、ＯＬＳＲ（Optimized Link State Routing）プロトコル、またはＡＯＤＶ（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）プロトコルを用いて一斉配信された情報であることを特徴とする請求項２に記載の無線アクセス装置。
4. 上記機器側通信手段は、
   上記第１信号のデータフレームの形式を、ＩＥＥＥ８０２．１１形式からＩＥＥＥ８０２．３形式に変換すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線アクセス装置。
5. 上記ネットワーク側通信手段が、他の無線アクセス装置から送信された上記第２信号を受信するものであり、
   上記ネットワーク側通信手段が受信した上記第２信号に含まれるデータフレームを復元するフレーム復元手段をさらに備え、
   上記フレーム復元手段が、
   上記第２信号の転送先が、当該無線アクセス装置に接続される無線ネットワーク機器である場合、上記第２信号における１又は複数からなるＩＥＥＥ８０２．３形式のデータフレームを、ＩＥＥＥ８０２．１１形式のデータフレームに変換し、変換したデータフレームを、１つのデータフレームに対して１つの第３信号のデータ領域に挿入し、
   上記機器側通信手段は、
   上記フレーム復元手段により復元された上記第３信号を、当該無線アクセス装置に接続される無線ネットワーク機器に送信すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の無線アクセス装置。
6. 無線ネットワークを構成する複数の無線アクセス装置がそれぞれ接続している無線ネットワーク機器に関する情報を管理する接続機器管理テーブルと、
   無線アクセス装置別転送キューと、
   上記無線アクセス装置別転送キューからデータフレームを取り出す順序を格納する送信順序リストと
   を備える無線アクセス装置における通信制御方法において、
   上記無線アクセス装置が、機器側通信手段と転送信号作成手段とネットワーク側通信手段とを備え、
   上記機器側受信手段が、接続している無線ネットワーク機器から送信された信号を第１信号として受信する機器側通信ステップと、
   上記転送先無線アクセス装置決定手段が、上記接続機器管理テーブルを用いて、上記第１信号のヘッダ情報に基づいて、送信先となる無線ネットワーク機器と接続している無線アクセス装置を決定する転送先無線アクセス装置決定ステップと、
   上記転送先無線アクセス装置決定手段が、決定した上記無線アクセス装置毎に、上記第１信号におけるデータフレームを無線アクセス装置別転送キューに格納するキュー格納ステップと、
   上記転送先無線アクセス装置決定手段が、決定した上記無線アクセス装置の識別情報が上記送信順序リストに存在していない場合に、当該無線アクセス装置の識別情報を上記送信順序リストに追加する送信順序リスト作成ステップと、
   上記転送信号作成手段が、上記送信順序リストの先頭にある無線アクセス装置の識別情報を抽出し、この抽出した無線アクセス装置の識別情報を上記送信順序リストから削除し、当該無線アクセス装置の識別情報に対応する上記無線アクセス装置別転送キューに格納された全部又は一部の上記データフレームを、転送用の第２信号のデータ領域に挿入して、第２信号を生成する転送信号作成ステップと、
   ネットワーク側通信手段が、上記転送信号作成手段が作成した上記第２信号を送信するネットワーク側通信ステップと
   を有することを特徴とする通信制御方法。
7. 上記接続機器管理テーブルを管理する管理ステップをさらに有し、
   上記管理ステップは、
   当該無線アクセス装置が所定周期で他の無線アクセス装置との間で、各無線アクセス装置の識別情報と、各無線アクセス装置に接続される無線ネットワーク機器のＭＡＣアドレスを一斉配信した情報で、接続機器管理テーブルの情報を更新すること
   を特徴とする請求項６に記載の無線アクセス装置における通信制御方法。

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