KR101012545B1

KR101012545B1 - 기지국 장치, 기지국 관리 장치, 및, 기지국 관리 시스템

Info

Publication number: KR101012545B1
Application number: KR1020090016469A
Authority: KR
Inventors: 에이지 이께다
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2011-02-07
Also published as: US20090279521A1; US8358666B2; EP2117271A3; KR20090116617A; JP2009272848A; JP4930451B2; EP2117271A2; EP2117271B1

Abstract

통신 환경 등에 따라서, 최적의 네트워크 설계를 가능하게 하는 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다. 기지국 관리 장치에 접속되는 기지국 장치로서, 무선 단말기로부터 송신 데이터를 수신하는 무선 수신부와, 상기 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하는 집중 모드, 또는, 상기 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하지 않는 분산 모드를 저장하는 모드 유지부와, 상기 송신 데이터를 송신하는 유선 송신부를 구비하고, 상기 유선 송신부는, 상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 집중 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 기지국 관리 장치에 송신하고, 상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 분산 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 송신 데이터의 수신처의 장치를 향하여 송신하는 기지국 장치로 하였다.

집중 모드, 분산 모드, WLAN SW, AP, 터널 처리부, 모드 유지부, 무선 LAN

Description

기지국 장치, 기지국 관리 장치, 및, 기지국 관리 시스템{BASE STATION DEVICE, BASE STATION MANAGEMENT DEVICE AND BASE STATION MANAGEMENT SYSTEM}

무선 단말기에 무선 접속되는 기지국 장치의 기지국 관리 시스템에 관한 것이다.

최근, IEEE802.11 무선 Local Area Network(무선 LAN)로 대표되는 Iternet Protocol(IP) 무선 액세스 기술이 대폭 진보하고 있다. 그 통신 대역은, 100Mbps에 육박하는 추세이다(802.11n 등). 이와 같은 충분한 통신 대역의 확보, 및, 무선 액세스에 의한 편리성으로부터, 무선 LAN 시스템은, 컨슈머용뿐만 아니라, 기업, 공공 자치체, 문교 관련 시설 등에서의 대규모의 시스템 구축이 확대되어 가고 있다.

이러한 대규모 시스템 구축과 평행하여, IP를 베이스로 하여 다양한 서비스가 확대되고 있다. 특히, 무선 네트워크를 통하여 음성 통화를 행하는，Voice over Wireless LAN(VoWLAN) 등의 리얼타임계의 서비스가, 주류로 되고 있는 것 외에, 종래의 Web 브라우저나, 파일 전송과 같은 비리얼타임계 서비스에 대해서도, 금후 점점 더 트래픽량이 격증해 갈 것으로 상정된다.

무선 LAN이 IEEE802.11 표준 규격에 준거한 것인 것은 잘 알려져 있다. IEEE802.11 표준 규격은, 물리층(PHY), MAC 부층(MAC)에서의 액세스 제어 방법에 대해서만 규정한 것이며, 노드 배치 등을 포함시킨 시스템 설계에는 많은 유연성이 남겨져 있다.

이러한 성질상, 무선 LAN 네트워크 인프라 스트럭처로서는, 그 발전의 역사 속에서, 현재, 단체(單體) AP 아키텍처, 분산형 통합 아키텍처, 집중 통합형 아키텍처의 3종류의 형태가 병존하고 있다. 특히 중규모부터 대규모의 무선 LAN 시스템에서는, 그 통합 감시를 행하는 점에서, 분산형 통합 아키텍처, 혹은, 집중형 통합 아키텍처가 채용되는 케이스가 증대되어 가고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특개 2007-36641호 공보

분산형 통합 아키텍처 방식은, WLAN SW와 각 AP가 실제로는 IP 네트워크를 경유하여 IP 터널로 접속되고, 모든 트래픽(제어 패킷, 데이터 패킷) 중, 제어 패킷만을 WLAN SW에 집약하는 한편, 데이터 패킷에 대해서는, WLAN SW를 경유하지 않고, 직접 통신 상대의 노드와 통신하도록 한 방식이다.

단말기는, 각 AP가 접속하고 있는 서브네트워크에 직접 연결되기 때문에, 단말기가 서브네트워크를 걸쳐 이동한 경우에는, IP 어드레스의 재부여가 필요로 되어, 음성 등의 리얼타임계의 서비스에 악영향을 미칠 가능성이 있다.

집중형 통합 아키텍처 방식은, 분산형 통합 아키텍처 방식과 마찬가지로， WLAN SW와 각 AP는, 실제로는 IP 네트워크를 경유하여 IP 터널로 접속되지만, 이 방법에서는, 모든 트래픽(제어 패킷, 데이터 패킷 모두)이 WLAN SW를 경유하도록 한 방식이다. 모든 데이터가 WLAN SW를 경유함으로써, WLAN SW의 성능에 의해 무선 LAN 전체의 성능이 제약되는 것 외에, 전송 경로의 관점에서 낭비가 발생한다.

도 1은 분산형 통합 아키텍처 방식과, 집중형 통합 아키텍처 방식의 비교를 도시하는 도면이다. 분산형 통합 아키텍처 방식은, 네트워크 캐패시터(성능, 수용 유저수 등), 경로 지연에 있어서, 우수하다. 또한, 집중형 통합 아키텍처는, 기능 집약(시큐러티, 위치 정보 서비스 등), IP 모빌리티에 있어서, 우수하다.

시장에 존재하는 무선 LAN 기기에 대해서는, 어느 한쪽만의 방식을 채용하고 있는 것, 혹은, 2개의 방식을 서포트하고 있지만 초기 설정의 시점에서 어느 한쪽을 선택하는 것이다. 2개의 방식은, 각각 성질이 크게 상이한 것으로, 어느 한쪽의 방식만으로, 모든 서비스에서 최적화가 곤란하다.

본 건은, 통신 환경 등에 따라서, 최적의 네트워크 설계를 가능하게 하는 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

개시의 실시 형태는, 상기 과제를 해결하기 위해서, 이하의 수단을 채용한다.

즉, 제1 양태는,

기지국 관리 장치에 접속되는 기지국 장치로서,

무선 단말기로부터 송신 데이터를 수신하는 무선 수신부와,

상기 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하는 집중 모드, 또는, 상기 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하지 않는 분산 모드를 저장하는 모드 유지부와,

상기 송신 데이터를 송신하는 유선 송신부

를 구비하고,

상기 유선 송신부는,

상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 집중 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 기지국 관리 장치에 송신하고,

상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 분산 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 송신 데이터의 수신처의 장치를 향하여 송신하는 기지국 장치로 하였다.

제1 양태에 따르면, 설정된 모드에 의해, 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터의 송신처를 변경할 수 있다.

제2 양태는,

기지국 장치에 접속되는 기지국 관리 장치로서,

자장치의 부하를 측정하는 측정부와,

상기 기지국 장치에서의 송신 데이터의 송신처를 자장치로 하는 집중 모드 또는 상기 기지국 장치에서의 송신 데이터의 송신처를 자장치로 하지 않는 분산 모드인 상기 기지국 장치의 모드, 및, 모드 변경을 판정하는 자장치의 부하의 임계값을 관리하는 모드 설정부와,

상기 측정부가 측정한 측정값과, 상기 모드 설정부가 관리하는 자장치의 부하의 임계값을 비교하여, 모드 변경의 필요 여부를 판정하는 판정부와,

상기 판정부가, 모드 변경이 필요하다고 판정한 경우, 상기 기지국 장치에 변경 후의 모드를 지시하는 모드 설정 지시를 송신하는 유선 송신부

를 구비하는 기지국 관리 장치로 하였다.

제2 양태에 따르면, 기지국 관리 장치는, 자장치의 부하에 의해 기지국 장치의 모드를 판정하고, 기지국 장치의 모드를 제어할 수 있다. 제2 양태에 따르면, 기지국 관리 장치는, 기지국 장치의 모드를 제어함으로써, 자장치의 부하를 제어할 수 있다.

개시의 실시 형태에 따르면, 환경 등에 따라서, 최적의 네트워크 설계를 가능하게 하는 시스템을 제공할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 실시 형태에 대해서 설명한다. 실시 형태의 구성은 예시이며, 개시의 실시 형태의 구성에 한정되지 않는다.

〔실시 형태〕

〈무선 LAN 시스템의 형태〉

무선 LAN 시스템에서의 3종류의 형태에 대해서 설명한다.

(단체 AP 아키텍처)

도 2는 단체 AP 아키텍처의 구성예를 도시하는 도면이다. IP 네트워크(100) 에, 각각 독립된 AP(300)가 접속되어 있다. 무선 LAN 단말기(400)는, AP(300)를 경유하여, IP 네트워크와 통신한다.

단체 AP 아키텍처는, 무선 LAN의 용도로서, 주로, Web 브라우징이나, 파일 전송 등의 비리얼타임계 서비스만을 전제로 한 아키텍처이다. 단체 AP 아키텍처는, 각각의 액세스 포인트(Access Point, AP)가 독립적으로 동작하고, 각각이 직접 IP 네트워크에 접속된다고 하는 가장 원시적인 시스템 구성이다. 이 구성에서는, 각 AP간은 제휴 동작할 수 없고, 또한, 시스템의 대규모화에 수반하여, 시스템 전체의 감시·제어가 곤란하게 된다.

(분산형 통합 아키텍처)

도 3은 분산형 통합 아키텍처의 구성예를 도시하는 도면이다.

분산 통합형 아키텍처는, 단체 AP 아키텍처에서, 시스템 전체의 감시·제어를 용이화할 목적으로, WLAN SW(200)로 불리는 상위 노드를 도입하고, 그 WLAN SW(200)에서 모든 AP(300)를 통합적으로 감시·제어하는 아키텍처이다. WLAN SW(200)가 시스템을 통합적으로 감시·제어함으로써, AP(300) 간의 제휴 동작이 가능하게 되어，AP 간의 심리스한 핸드오버나, 각 무선 채널의 전체 최적화 조정(인접 채널 간섭, 커버리지 홀의 회피 등)도 가능하게 된다. 또한, 해당 아키텍처에서는, 데이터 전송의 관점에서는, 여전히, 각 AP(300)가 각각 직접 IP 네트워크(100)와 데이터 송수신을 행하고 있는 상태이며, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이에서는, 제어 데이터만이 송수되고 있다.

도 4 및 도 5는, 분산형 통합 아키텍처의 보다 상세한 구성예를 도시하는 도 면이다. AP#0, AP#1, AP#2, AP#3 및 WLAN SW가 IP 액세스 네트워크에 접속된다. Subnet#A에는, WLAN SW가 존재한다. Subnet#B에는, AP#2, AP#3이 존재한다. Subnet#C에는, AP#0, AP#1이 존재한다. WLAN SW와 각 AP 사이는, IP 터널이 설정된다. 도 4의 예에서는, AP#1 아래에 무선 단말기가 존재하고, 그 무선 단말기에 대하여, Subnet#C의 IP 어드레스가 설정된다. 도 5의 예에서는, AP#2 아래에 무선 단말기가 존재하고, 그 무선 단말기에 대하여, Subnet#B의 IP 어드레스가 설정된다.

AP는, 무선 단말기로부터의 제어 패킷만을 WLAN SW에 전송하고, 통상의 데이터 패킷을, WLAN SW를 경유하지 않고, 직접 AP와 IP 네트워크(IP 액세스 네트워크, 및, IP 코어 네트워크) 사이에서 통신을 행한다. 제어 패킷을 WLAN SW에서 종단함으로써 감시 제어를 일원화하는 기능은 유지한 상태 그대로, 데이터 패킷만 WLAN SW를 우회함으로써, WLAN SW에의 부하 집중을 경감할 수 있다. 전송 데이터는, 순수하게 IP 네트워크의 경로 제어 기능에 따르기 때문에, 최단 경로에 의한 전송이 가능하다. 그러나，AP가 복수의 서브넷에 걸쳐서 배치된 경우에는, 서브넷을 걸친 AP간 핸드오버 시에 무선 단말기의 IP 어드레스의 변경 처리가 필요로 된다. 따라서, 분산형 통합 아키텍처는, 리얼타임계 서비스의 계속성에 대하여 취약하다.

WEB 브라우징이나 파일 다운로드 등의 일반의 데이터 통신에 대해서는, IEEE802.11n의 규격화 등에 의해 금후 더욱 통신 용량이 격증할 것으로 생각되고 있다. 이러한 트래픽에 대해서는, 네트워크 캐패시티를 크게 할 수 있는 분산형 통합 아키텍처가 바람직하다.

(집중형 통합 아키텍처)

도 6은 집중형 통합 아키텍처의 구성예를 도시하는 도면이다.

핸드세트 등에 의한 VoIP 등의 리얼타임계 서비스의 수요가 높아져 온 것에 따라, 심리스 모빌리티, 즉, AP간 이동 시의 서비스 계속성이 중요시되어 왔다. 집중형 통합 아키텍처는, 분산형 통합 아키텍처에서의 통합 감시·제어 아키텍처의 특징을 살리면서, AP(300)를 경유하는 모든 데이터를 WLAN SW(200)를 통하여 전송한다. 이에 의해, WLAN SW(200)가 모든 서비스의 앵커 포인트로 됨으로써, AP(300)가 속하는 서브넷 등에 의존하지 않고, 높은 서비스 계속성을 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 7 및 도 8은 집중형 통합 아키텍처의 보다 상세한 구성예를 도시하는 도면이다. AP#0, AP#1, AP#2, AP#3 및 WLAN SW가, IP 액세스 네트워크에 접속된다. Subnet#A에는, WLAN SW가 존재한다. Subnet#B에는, AP#2, AP#3이 존재한다. Subnet#C에는, AP#0, AP#1이 존재한다. WLAN SW와 각 AP 사이는, IP 터널이 설정된다. 도 7의 예에서는, AP#1 아래에 무선 단말기가 존재하고, 그 무선 단말기에 대하여, Subnet#C의 IP 어드레스가 설정된다. 도 8의 예에서는, AP#2 아래에 무선 단말기가 존재하고, 그 무선 단말기에 대해서도, Subnet#C의 IP 어드레스가 설정된다.

집중형 통합 아키텍처에서는, WLAN SW가, 모든 데이터를 일원적으로 취급할 수 있기 때문에, 시큐러티 기능의 집약이 용이하다. 또한, 단말기의 IP 어드레스가 WLAN SW가 속하는 서브넷 상의 DHCP 서버로부터 할당됨으로써, 단말기가 서브네 트워크를 걸쳐서 이동한 경우라도 IP 어드레스를 그대로 계속 사용 가능하여, 서비스의 계속성이 양호하다. 한편, 모든 데이터가 WLAN SW를 경유함으로써, WLAN SW의 성능에 의해 무선 LAN 전체의 성능이 제약되고, 또한, 전송 경로의 관점에서 낭비가 발생한다.

무선 LAN 상에서의 VoIP에 대해서는, IP 모빌리티를 어떻게 확보하여, 심리스한 핸드오버를 실현할지가 매우 중요한 과제로 되어 있고, 이러한 서비스 요구에 대해서는, IP 모빌리티에 적합한 집중형 통합 아키텍처가 바람직하다.

〈구성〉

(네트워크 구성)

도 9는 본 실시 형태의 네트워크 구성의 예를 도시하는 도면이다. 본 실시 형태의 네트워크는, IP 코어 네트워크(120), IP 액세스 네트워크(150), IP 액세스 네트워크에 접속된 WLAN SW(200), IP 액세스 네트워크에 접속된 AP(300A 및 300B), AP(300B)의 에리어에 존재하는 무선 LAN 단말기#0(400A), 무선 LAN 단말기#1(400B)을 포함한다. AP(300A) 및 AP(300B)는, AP(300)로서 동등한 기능을 갖는다. 무선 LAN 단말기#0(400A), 무선 LAN 단말기#1(400B)은, 각각, 간단히 단말기(400A), 단말기(400B)라고도 한다. AP의 수, 및, 무선 LAN 단말기의 수는, 이들에 한정되지 않는다. IP 코어 네트워크(120), 및, IP 액세스 네트워크(150)는, IP 네트워크에 포함된다.

WLAN SW(200)는, 무선 LAN 시스템을 관리한다. WLAN SW(200)는, AP를 경유하여, 무선 LAN 단말기(무선 단말기, 또는, 단말기라고도 함)와 통신한다.

AP(300A) 및 AP(300B)는, 무선 LAN 단말기와, 직접, 무선 통신을 행한다. 또한，WLAN SW(200) 및 IP 네트워크와, 무선 LAN 단말기의 통신을 중계한다.

무선 LAN 단말기는, AP 및 WLAN SW(200)를 경유하여, IP 네트워크와 통신을 행한다.

무선 LAN 시스템에서는, Extended Service Set(ESS)로 불리는, 무선 LAN 시스템에서의 가상적인 네트워크 단위를 정의하는 것이 가능하다. 또한, 무선 LAN 시스템에서는, 1개의 무선 LAN 시스템에 대하여 복수의 ESS를 정의하는 것이 가능하다. 이것은, 동일한 무선 채널에 접속하고 있는 복수의 단말기를, 몇개의 ESS로 그룹 나눔하는 것이 가능한 것을 의미한다. ESS id는, 무선 단말기가 속하는 무선 네트워크를 식별하는 식별자다.

본 실시 형태의 무선 LAN 시스템에서는, ESS#0, ESS#1의 2개의 ESS가 설정되어 있다. ESS#0, ESS#1은, 각각, 집중형 통합 아키텍처(집중형), 분산형 통합 아키텍처(분산형)의 방식에 대응지어져 있다. 또한, 단말기(400A), 단말기(400B)는, 각각 ESS#0, ESS#1에 속하도록 하는 설정이 미리 이루어져 있다.

이와 같은 설정 조건에서, 단말기(400A)가 송수신하는 데이터 패킷은, 전부 WLAN SW(200)를 경유한 전송 제어가 이루어진다. 한편, 단말기(400B)가 송수신하는 데이터 패킷은, WLAN SW(200)를 경유하지 않고, AP(300)와 IP 코어 네트워크(120) 사이에서 직접 송수신된다.

(WLAN SW)

도 10은 WLAN SW의 구성예를 도시하는 도면이다. WLAN SW(200)는, 유선 IF 부(202), 패킷 수신부(204), 패킷 송신부(206), 프레임 종별 판정부(208), 터널 처리부(UL)(212), 터널 처리부(DL)(214), 시스템 제어부(220), WLAN SW 부하 테이블(232), 지연 정보 테이블(234), 모드 설정 테이블(236), AP 설정 테이블(238)을 포함한다. 이들 기능부 중, 복수의 기능부가 1개의 기능부로서 기능해도 된다. 또한, 이들 기능부 중 1개가, 복수의 기능부로서 기능해도 된다. 예를 들면, 시스템 기능부(220)는, WLAN SW(200)의 부하를 측정하는 측정부, 모드 변경의 필요 여부를 판정하는 판정부 등으로서 기능해도 된다.

유선 IF부(202)는, WLAN SW(200)의 외부 장치 등과의 사이에서, 패킷의 송수신 처리를 종단하는 기능부이다.

패킷 수신부(204)는, 유선 IF부(202)로부터 수신한 패킷의 프로토콜 처리(MAC 처리, IP 처리)를 행하는 기능부이다. 패킷 수신부(204)는, 패킷수를 계수하고, 그 계수 정보를 저장하는 수신 카운터(205)를 갖는다.

패킷 송신부(206)는, 터널 처리부(UL)(212), 또는, 터널 처리부(DL)(214)로부터 수신한 패킷에 대하여 필요한 프로토콜 처리(MAC 처리, IP 처리)를 행하는 기능부이다. 패킷 송신부(206)는, 프로토콜 처리된 데이터를 유선 IF부(202)에 전송한다. 패킷 송신부(206)는, 송신 패킷수를 계수하고, 그 계수 정보를 저장하는 송신 카운터(207)를 갖는다.

프레임 종별 판정부(208)는, 패킷 수신부(204)에서 프로토콜 처리된 전송 메시지를 해석하여, 프레임 종별을 식별하고, 적절한 기능부에 수신 메시지를 전송한다.

프레임 종별 판정부(208)는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷, 및, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(UL)을, 터널 처리부(UL)(212)에 전송한다. 이들 패킷은, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이에서 설정된 IP 터널로 전송되기 때문이다.

프레임 종별 판정부(208)는, 제어 메시지(제어 패킷) 중，WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷 이외의 패킷을, 직접 시스템 제어부(220)에 전송한다. 이와 같은 패킷에는, PING 패킷이나, 외부 툴로부터의 파라미터 설정을 위한 제어 메시지 등이 포함된다.

프레임 종별 판정부(208)는, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(DL)을, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이에서 설정된 IP 터널로 AP(300)에 대하여 송신하기 때문에, 터널 처리부(DL)(214)에 전송한다. 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(DL)은, 상류 노드로부터 송신된 것이다.

WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷, 및, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(UL)에 대해서는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이에서 설정된 IP 터널로 전송되는 것을 식별하는 UDP Port 번호를, 각각 독자적으로 설정함으로써 식별이 가능하다.

제어 메시지 중，WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷이외의 패킷에 대해서는, IP 레이어의 프로토콜 종별(PING는 프로토콜 종별이 ICMP로 됨), 및 TCP, UDP Port 번호 등의 상위 어플리케이션 포트를 나타내는 정보(Telnet, HTTP 등)에 의해 식별이 가능하다.

프레임 종별 판정부(208)는, 프레임 종별이 상기 어느 것에도 해당하지 않는 경우에는, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(DL)인 것으로 간주한다.

터널 처리부(UL)(212)는, 프레임 종별 판정부(208)로부터 수신한 메시지에 대하여, 터널 프로토콜의 해석을 행하여, 터널 프로토콜로 전송되어 온 데이터 내용이, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지, 및, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(UL) 중 어느 것인지를 판별한다. WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지인 경우에는, 터널 처리부(UL)(212)는, 그 데이터를 시스템 제어부(220)에 전송한다. 또한, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(UL)인 경우에는, 터널 처리부(UL)(212)는, 그 데이터는 그 상태 그대로 상류 노드에 전송되게 되기 때문에, 패킷 송신부(206)에 전송한다.

터널 처리부(DL)(214)는, 프레임 종별 판정부(208)로부터 전송되는 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷(DL), 또는, 시스템 제어부(220)로부터 전송되는 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지에 대해서 터널 프로토콜 처리를 행하고, 그 프로토콜 처리 후의 데이터를 패킷 송신부(206)에 전송한다.

시스템 제어부(220)는, WLAN SW(200) 및 AP(300)를 포함한 무선 LAN 시스템 전체의 제어를 행하는 기능부이다. 시스템 제어부(220)는, 터널 처리부(UL)(212)로부터 수신한 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지(그 메시지는 AP(300)로부터 송신된 것임)를 해석하여 필요한 제어를 행한다. 또한, 시스템 제어부(220)는, AP(300)에 대하여 제어를 행할 필요가 있는 경우에는, 제어 메시지를 편집하고, 그 메시지를 터널 처리부(DL)(214)에 전송한다. 상기한 바와 같이, 시스템 제 어부(220)는, 시스템 전체의 제어를 행하지만, 특히 본 실시 형태에서의 주요 기능으로서는, 시스템 재개 시에서의 AP(300)에의 동작 모드 설정, 및, 동작 모드 변경 판단에 필요한 각종 통계 정보의 수집 관리, 및, 동작 모드 변경 판단과 AP(300)에의 동작 모드 변경 제어이다.

시스템 제어부(220)는, HMI(Human Machine Interface)(221)를 구비하고, 외부 설정 툴과의 사이에서 제어 메시지의 송수신 기능을 종단하고, 설정된 데이터를 대응하는 테이블(모드 설정 테이블(236), AP 설정 테이블(238))에 저장하는 기능을 구비한다.

시스템 제어부(220)는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 PING 등에 의한 지연 측정 기능을 구비하고 있고, 계측 정보를 지연 정보 테이블(234)에 저장하는 기능을 구비한다.

시스템 제어부(220)는, WLAN SW(200)의 부하 정보를 필요한 기능부로부터 수집하고, WLAN SW 부하 테이블(232)에 저장하는 기능을 구비한다. 구체적으로는, 시스템 제어부(220)는, 수신 카운터(205), 송신 카운터(207)에 저장되어 있는 정보를 읽어내어, 적절하게 가공한 후에, WLAN SW(200) 부하 테이블에 저장한다. 또한, WLAN SW(200)의 CPU 부하(사용율)를 적절한 방법(하드웨어 정보나, OS 기능 등을 사용하면 취득 가능함)으로 취득하여, WLAN SW 부하 테이블(232)에 저장한다.

(AP)

도 11은 AP의 구성예를 도시하는 도면이다. AP(300)는, 유선 IF부(302), 패킷 송신부(304), 패킷 수신부(306), 유선 프레임 종별 판정부(308), 프레임 변환 부(UL)(312), 터널 처리부(UL)(314), 프레임 변환부(DL)(322), 터널 처리부(DL)(324), AP 제어부(340), data 프레임 처리부(352), Mgmt(Management) 프레임 처리부(354), 무선 프레임 종별 판정부(356), 무선 프레임 수신부(362), 무선 프레임 송신부(364), 무선 IF부(370)를 구비한다. AP(300)는, 단말기 관리 테이블(332), 모드 유지 테이블(334)을 갖는다. 이들 기능부 중, 복수의 기능부가 1개의 기능부로서 기능해도 된다. 또한, 이들 기능부 중 1개가, 복수의 기능부로서 기능해도 된다.

유선 IF부(302)는, AP의 외부의 유선 네트워크와의 사이에서, 패킷의 송수신 처리를 종단하는 기능부이다.

무선 IF부(370)는, 무선 채널 상의 데이터 송수신을 종단하는 기능을 구비한다. 구체적으로는, 무선 IF부(370)는, IEEE802.11 규격에서의 물리층의 종단 기능을 구비한다.

무선 프레임 수신부(362)는, 무선 IF부(370)로부터 수신한 데이터에 대하여, 응답 확인을 행하거나, 프레임 정상성 체크를 행하거나 하는 등의 무선 프레임 프로토콜 처리를 행하는 기능부이다.

무선 프레임 종별 판정부(356)는, 무선 프레임 수신부(362)로부터 수신한 프레임의 헤더 정보로부터 메시지 종별을 해석하고, 적절한 기능부에 수신 메시지를 전송한다.

무선 프레임 종별 판정부(356)는, 수신 프레임이 Management 프레임(IEEE802.11에서 규정되는 무선 LAN 제어용 메시지)인 경우에는, 그 프레임을 Mgmt 프레임 처리부(354)에 전송한다.

무선 프레임 종별 판정부(356)는, 수신 프레임이 데이터 패킷이었던 경우에는, 그 프레임을 data 프레임 처리부(352)에 전송한다.

Mgmt 프레임 처리부(354)는, 무선 프레임 종별 판정부(356)로부터 수신한 Management 프레임을 종단하고, 제어 정보를 터널 처리부(UL)(314)에 통지한다.

data 프레임 처리부(352)는, 무선 프레임 종별 판정부(356)로부터 수신한 데이터 패킷의 송신원 MAC 어드레스(즉, 단말기의 MAC 어드레스)를 추출하고, 단말기관리 테이블(332)에 저장된 정보와 대조함으로써, 그 프레임이 어느 ESS id에 속해 있는지를 판정한다. 또한，data 프레임 처리부(352)는, 모드 유지 테이블(334)과 대조함으로써, 그 프레임이 속하는 ESS id의 동작 모드가 분산형, 집중형 중 어느 것인지를 식별한다. 그 프레임이 속하는 ESS id의 동작 모드가 분산형인 경우에는, 그 프레임은 분산형 데이터 패킷이다. 그 프레임이 속하는 ESS id의 동작 모드가 집중형인 경우에는, 그 프레임은 집중형 데이터 패킷이다.

data 프레임 처리부(352)는, 그 데이터 패킷이 분산형 데이터 패킷인 경우에는, 그 데이터를 프레임 변환부(UL)(312)에 전송한다.

data 프레임 처리부(352)는, 그 데이터 패킷이 집중형 데이터 패킷인 경우에는, 그 데이터를 터널 처리부(UL)(314)에 전송한다.

프레임 변환부(UL)(312)는, data 프레임 처리부(352)로부터 수신한 데이터를, WLAN SW(200)에 대해서가 아니라, 직접 IP 네트워크에 전송할 필요가 있다. 따라서, 프레임 변환부(UL)(312)는, data 프레임 처리부(352)로부터 수신한 데이터 에 대하여 IP 네트워크에 송신할 때의 프레임 포맷(구체적으로눈, 유선 MAC 프레임)으로 변환하여, 패킷 송신부(304)에 전송한다.

터널 처리부(UL)(314)는, data 프레임 처리부(352)로부터 수신한 집중형 데이터 패킷, 또는, Mgmt 프레임 처리부(354)로부터 수신한 Management 프레임, 또는, AP 제어부(340)로부터 수신한 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지에 대해서, 터널 프로토콜 처리를 행하고, 생성한 데이터를 패킷 송신부(304)에 전송한다.

패킷 송신부(304)는, 프레임 변환부(UL)(312)로부터 수신한 분산형 데이터 패킷, 또는, 터널 처리부(UL)(314)로부터 수신한 집중형 데이터 패킷 또는 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 패킷에 대하여, 필요한 프로토콜 처리(유선 MAC 처리, IP 처리)를 행하는 기능부이다. 패킷 송신부(304)는, 프로토콜 처리된 데이터를 유선 IF부(302)에 전송한다. 그 데이터는, 유선 IF부(302)에 의해, 장치 외부에 송신된다.

패킷 수신부(306)는, IP 네트워크로부터 수신한 각종 패킷의 프로토콜 처리(MAC 처리, IP 처리)를 행하는 기능부이다. 패킷 수신부(306)는, 프로토콜 처리된 패킷을, 유선 프레임 종별 판정부(308)에 전송한다.

유선 프레임 종별 판정부(308)는, 패킷 수신부(306)에서 프로토콜 처리된 패킷을 해석하여, 프레임 종별을 식별하고, 적절한 기능부에 수신 메시지를 전송한다.

유선 프레임 종별 판정부(308)는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사 용하는 제어 패킷, 및, 집중형 통합 아키텍처에서의 데이터 패킷에 대해서는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이에서 설정된 IP 터널로 전송되기 때문에, 터널 처리부(DL)(324)에 전송한다.

유선 프레임 종별 판정부(308)는, 제어 메시지 중 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷 이외의 패킷을, 직접 AP 제어부(340)에 전송한다. 이러한 패킷에는 PING 패킷 등이 포함된다.

유선 프레임 종별 판정부(308)는, 분산형 데이터 패킷에 대해서는 터널 프로토콜로 전송되고 있지 않기 때문에, 그 패킷을 프레임 변환부(DL)(322)에 전송한다.

WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷, 및, 집중형에서의 데이터 패킷에 대해서는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이에서 설정된 IP 터널로 전송되는 것을 식별하는 UDP Port 번호를, 각각 독자적으로 설정함으로써 식별이 가능하다.

제어 메시지 중，WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어에 사용하는 제어 패킷이외의 패킷에 대해서는, IP 레이어의 프로토콜 종별(예를 들면, PING는 프로토콜 종별이 ICMP로 됨)에 의해 식별이 가능하다.

유선 프레임 종별 판정부(308)는, 프레임 종별이 상기 어느 것에도 해당하지 않는 경우에는, 분산형 데이터 패킷인 것으로 간주한다.

터널 처리부(DL)(324)는, 유선 프레임 종별 판정부(308)로부터 수신한 메시지에 대하여, 터널 프로토콜의 해석을 행하여, 터널 프로토콜로 전송되어 온 데이 터 내용이, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지, Management 프레임, 및, 집중형에서의 데이터 패킷 중 어느 것인지를 판별한다.

터널 처리부(DL)(324)는, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지인 경우에는, 그 데이터를 AP 제어부(340)에 전송한다.

터널 처리부(DL)(324)는, Management 프레임, 또는, 집중형에서의 데이터 패킷인 경우에는, 그 데이터를, 그 상태 그대로 무선 LAN 단말기(400)에 전송하는 것으로 되기 때문에, 그 데이터에 대하여 무선 LAN 프레임화 처리를 행하여, 무선 프레임 송신부(364)에 전송한다.

프레임 변환부(DL)(322)는, 유선 프레임 종별 판정부(308)로부터 수신한 분산형 데이터 패킷에 대하여, 무선 IF부(370)에 송신할 때의 프레임 포맷(구체적으로는, IEEE802.11 프레임)으로 변환하여, 무선 프레임 송신부(364)에 전송한다.

무선 프레임 송신부(364)는, 터널 처리부(DL)(324), 또는, 프레임 변환부(DL)(322)로부터 수신한 무선 LAN 프레임에 대하여, 송신 스케줄링 처리 등을 행하여, 송신할 타이밍에서 그 데이터를 무선 IF부(370)에 전송한다.

AP 제어부(340)는, AP(300) 전체의 제어를 행하는 기능부이다. AP 제어부(340)는, 주로, WLAN SW(200)로부터의 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지의 내용에 따라서 동작한다. 특히, AP 제어부(340)는, WLAN SW(200)로부터 설정되는 ESS 정보, 각각의 ESS id에 대응하는 모드의 최신 상태(분산형, 혹은, 집중형)를 모드 유지 테이블(334)에 저장하는 기능을 갖는다. 또한，AP 제어부(340)는, 무선 LAN 단말기(400)의 접속 시에 WLAN SW(200)로부터 통지되는 단말기 정 보(MAC 어드레스)와 그 단말기(400)가 속하는 ESS id의 대응 정보에 대하여 단말기 관리 테이블(332)에 설정하는 기능을 구비한다.

〈동작예〉

(시스템 재개)

도 12는 시스템 재개 시의 초기화 시퀀스를 도시하는 도면이다.

외부 툴(PC 등)은, 시스템 동작 전에, 미리, WLAN SW(200)에 대하여 필요한 파라미터를 설정한다(SQ1002). 외부 툴로부터의 설정 정보는, WLAN SW(200)의 시스템 제어부(220)의 HMI(221)에서 수신되어, 모드 설정 테이블(236), 및, AP 설정 테이블(238)에 값이 저장된다.

도 13은 모드 설정 테이블의 구성예를 도시하는 도면이다. 모드 설정 테이블은, ESS id마다, 모드 초기 설정, 모드 최신 상태, 자율 최적화 제어의 유효/무효설정을 저장한다.

모드 초기 설정은, 시스템 재개 시에 분산형, 및, 집중형 중 어느 모드에서 동작할지를 나타내는 초기값이다. 또한, 모드 최신 상태는, 각각의 ESS id가 현재, 분산형과 집중형 중 어느 모드로 되어 있는지를 나타내는 것이다. 또한, 자율 최적화 설정은, 무선 LAN 시스템의 상황에 따라서, 분산형과 집중형 사이에서 자율적인 상태 이행(동작 모드 변경)을 행할지의 여부를 나타내는 정보이다. 모드 설정 테이블(236)은, HMI(221)를 통하여 외부 툴(PC 등)로부터 설정된다.

자율 최적화 설정이 무효인 경우에는, 모드 초기 설정이 나타내는 동작 모드만이 적용된다.

자율 최적화 제어가 유효인 경우에는, 최적화를 실시하는 임계값 정보로서, CPU 부하의 상한 임계값 및 하한 임계값, 대역의 상한 임계값 및 하한 임계값, 지연의 상한 임계값 및 하한 임계값의 설정 정보가 저장되고, 이들 임계값과의 비교에 의해 동작 모드의 이행 판정 제어를 행한다. 상한 임계값과 하한 임계값은, 동일한 값으로 하여도 된다. 또한, 상한 임계값 및 하한 임계값 대신에, 1개의 임계값으로 하여도 된다.

도 14는, AP 설정 테이블의 구성예를 도시하는 도면이다. AP 설정 테이블(238)은, AP마다, 해당 AP의 IP 어드레스, 해당 AP에 설정되는 ESS수, 및, 해당 설정 ESS수의 ESS id를 저장한다. 또한，AP 설정 테이블 중, 설정 ESS수, 및, ESS id, 무선 채널에 관한 각종 설정은, HMI(221)를 통하여 외부 툴로부터 설정된다. 또한，그 밖에, AP마다 무선 채널 번호의 설정 등 무선 채널에 관한 각종 설정 정보는 AP 설정 테이블(238)에서 유지될 수 있다.

도 12로 되돌아가서, 외부 툴이 시스템 재개 지시를 행하면(SQ1004), WLAN SW(200)의 시스템 제어부(220)가 시스템의 재개 제어를 행한다(SQ1006). 모든 AP(300)를 포함하는 재개 제어에 대해서는, 무선 LAN 시스템에서의 일반적인 방법이 이용된다. 예를 들면, 시스템 재개 시에 각 AP(300)가 WLAN SW(200)에 자동적으로 접속 처리를 행하여, 필요한 파라미터가 WLAN SW(200)로부터 각 AP(300)에 설정되는 방법을 채용할 수 있다.

WLAN SW(200)와 각 AP(300)의 재개 처리가 완료되어, WLAN SW(200)와 각AP(300)가 통신 가능한 상태로 된 후, WLAN SW(200)의 시스템 제어부(220)는, AP 설정 테이블(238)에 저장되어 있는 AP id마다, 해당 AP(300)에 설정될 ESS 정보(ESS id)와 해당 ESS id에 대응한 모드 상태(이 시점에서는, 초기 설정이 정보로 되어 있음)를 읽어내고, AP(300)에 대하여, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지(제어 패킷)에 의해, 대응하는 ESS id와 모드 상태를 통지한다(SQ1010).

AP(300)의 AP 제어부(340)는, WLAN SW(200)가 송신한 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지를 수신하고, ESS id와 동작 모드를 모드 유지 테이블(334)에 저장한다.

도 15는, 모드 유지 테이블의 구성예를 도시하는 도면이다. 모드 유지 테이블(334)은, WLAN SW(200)의 AP 설정 테이블(238)의 내용에 상당하는 정보를 저장하는 것이다. 모드 유지 테이블(334)은, 설정 ESS수, ESS id, 모드 최신 상태를 갖는다. 또한, 모드 유지 테이블(334)은, 무선 채널에 관한 각종 설정 정보를 저장할 수 있다. AP 제어부(340)는, WLAN SW(200)로부터의 제어 메시지에 따라서, 모드 유지 테이블(334)에 값을 저장한다.

(단말기가 분산형으로 설정되어 있는 ESS id에 접속하는 처리, 및, 패킷 전송 처리)

도 16 및 도 17은, 무선 LAN 단말기가 분산형으로 설정되어 있는 ESS id에 접속 처리를 행할 때의 시퀀스, 및, 그 후의 분산형 데이터 패킷의 전송 처리의 시퀀스의 예를 도시하는 도면이다. 도 16의 A1, B1, C1, D1, E1은, 각각, 도 17의 A1, B1, C1, D1, E1과 접속한다.

처음에, 접속 처리에 대해서 설명한다.

무선 LAN 단말기#2(MAC#2의 어드레스를 갖는 것으로 함)는, 접속 요구 메시지를 AP(300)에 송신한다(SQ2002). 그 메시지에는, 무선 LAN 단말기#2의 MAC 어드레스(송신원 MAC 어드레스)와 그 단말기가 속하는 것을 희망하는 ESS id가 저장되어 있다.

Mgmt 프레임 처리부(354)는, 무선 프레임 종별 판정부(356)로부터 수신한 Management 프레임을 종단하고, 제어 정보를 터널 처리부(UL)(314)에 통지한다(SQ2004).

터널 처리부(UL)(314)는, Mgmt 프레임 처리부(354)로부터 수신한 제어 정보에 대하여, WLAN SW(200)용의 터널 프로토콜 처리(Management 프레임의 캡슐화 처리)를 행한다(SQ2006). 캡슐화 처리된 그 패킷은, 패킷 송신부(304) 및 유선 IF부(302)를 경유하여, WLAN SW(200)에 송신된다(SQ2008).

WLAN SW(200)의 프레임 종별 판정부(208)는, AP(300)로부터 수신한 제어 메시지(제어 패킷)가 터널 프로토콜로 처리된 프레임인 것을 식별한다. WLAN SW(200)는, 그 메시지를 터널 처리부(UL)에서 캡슐화를 해제하여, Management 프레임을 추출하고, 시스템 제어부(220)에 전송한다. 시스템 제어부(220)는, 무선 LAN 단말기#2로부터의 접속 요구에 대하여, 각종 파라미터 등의 대조에 의해 접속 허가 판단을 행한다(SQ2010).

시스템 제어부(220)는, 접속을 허가하는 경우에는, 터널 처리부(DL)(214), 패킷 송신부(206), 및, 유선 IF부(202)를 경유하여, 무선 LAN 단말기#2에 대하여 접속 허가 메시지를 반송한다(SQ2012). 이 접속 허가 메시지에는, 해당하는 무선 LAN 단말기의 MAC 어드레스(송신처 MAC 어드레스)와, 해당 무선 LAN 단말기가 속하는 것을 허가받은 ESS id가 저장되어 있다.

AP(300)의 유선 프레임 종별 판정부(308)는, WLAN SW(200)가 송신한 접속 허가 메시지를, AP(300)의 유선 IF부(302), 패킷 수신부(306)를 경유하여 수신한다. 유선 프레임 종별 판정부(308)는, 그 메시지가 터널 프로토콜로 처리된 프레임인 것을 식별하고(SQ2014), 그 메시지를 터널 처리부(DL)(324)에 전송한다(SQ2016).

터널 처리부(DL)(324)는, UDP port 번호로부터 그 메시지가 WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 제어 메시지인 것을 식별하고, 그 메시지를, 무선 프레임 송신부(364)를 통하여, 무선 LAN 단말기에 전송한다(SQ2020). 또한, 터널 처리부(DL)(324)는, 그 메시지를 AP 제어부(340)에 전송한다(SQ2022). AP 제어부(340)는, 그 메시지에 저장되어 있는 무선 LAN 단말기의 MAC 어드레스와 ESS id를 단말기 관리 테이블(332)에 저장한다.

도 18은 단말기 관리 테이블의 구성예를 도시하는 도면이다. 단말기 관리 테이블(332)은, 단말기의 MAC 어드레스 및, 그 단말기가 속하는 ESS id를 저장한다. AP 제어부(340)는, 단말기 접속 제어 시에 WLAN SW로부터 수신한 접속 허가 메시지 내의, 단말기의 MAC 어드레스와 그 단말기가 속하는 ESS id를, 단말기 관리 테이블(332) 내에 저장한다.

다음으로, 접속 처리가 완료된 후에 데이터 소통이 행해질 때의 패킷 전송 처리에 대해서 설명한다. 또한, 전제로서, 무선 LAN 단말기#2가 속하는 ESS(ESS id:#0)는, 분산형의 설정이 이루어져 있는 것으로 한다.

무선 LAN 단말기#2로부터 IP 코어 네트워크를 향한 Uplink 데이터(UL 데이터)의 처리를 설명한다.

AP(300)의 무선 프레임 종별 판정부(308)는, 무선 LAN 단말기#2가 송신한 UL데이터가 데이터 프레임인 것을 식별한다. 무선 프레임 종별 판정부(308)는, 그 프레임을, data 프레임 처리부(352)에 전송한다(도 17 : S2102).

data 프레임 처리부(352)는, 수신한 UL 데이터의 무선 프레임 내의 헤더 정보로부터 송신원 MAC 어드레스를 추출하고, 그 정보에 대응하는 ESS id를 단말기관리 테이블로부터 참조한다. data 프레임 처리부(352)는, 참조한 ESS id에 대응하는 동작 모드를 모드 유지 테이블(334)로부터 참조한다. 이에 의해，data 프레임 처리부(352)는, 그 UL 데이터가, 분산형인 것을 판단하고(SQ2104), 그 UL 데이터를 프레임 변환부(UL)(312)에 전송한다(SQ2106).

프레임 변환부(UL)(312)는, 브릿지 처리(무선 MAC 프레임으로부터 유선 MAC 프레임으로의 변환 처리)를 행한다(SQ2108). 프레임 변환부(UL)(312)는, 변환 후의 UL 데이터를, 패킷 송신부(304), 유선 IF부(302)를 경유하여, IP 코어 네트워크(120)(IP 코어 네트워크 상의 장치)에 송신한다(SQ2110).

IP 코어 네트워크(120)(IP 코어 네트워크 상의 장치)로부터 무선 LAN 단말기를 향한 Downlink 데이터(DL 데이터)의 처리를 설명한다. 전술한 UL 데이터 소통에 의해, 도중 경로의 각종 노드(라우터나 스위치)의 경로 테이블이 구축되어 있기 때문에，IP 코어 네트워크로부터 송신되어 온 DL 데이터는 AP(300)에서 직접 수신된다(SQ2202).

AP(300)의 유선 프레임 종별 판정부(308)는, 그 DL 데이터의 종별 판정을 행한다(SQ2204). 유선 프레임 종별 판정부(308)는, 그 DL 데이터가 분산형 데이터 패킷이라고 식별하면, 프레임 변환부(DL)(322)를 경유하여, 그 DL 데이터를 무선 LAN 단말기에 송신한다(SQ2206, SQ2208).

(단말기가 집중형으로 설정되어 있는 ESS id에 접속하는 처리, 및, 패킷 전송 처리)

도 19, 도 20, 및, 도 21은, 무선 LAN 단말기가 집중형으로 설정되어 있는 ESS id에 접속 처리를 행할 때의 시퀀스, 및, 그 후의 집중형 데이터 패킷의 전송 처리의 시퀀스의 예를 도시하는 도면이다. 도 19의 F1, G1, H1, I1, J1, K1, L1은, 각각, 도 20의 F1, G1, H1, I1, J1, K1, L1과 접속한다. 도 20의 F2, G2, H2, L2는, 각각, 도 21의 F2, G2, H2, L2와 접속한다.

처음에 접속 처리에 대해서 설명한다.

무선 LAN 단말기#0(MAC#0 어드레스를 갖는 것으로 함)은, 접속 요구 메시지를 AP에 송신한다. 그 메시지에는, 무선 LAN 단말기#0의 MAC 어드레스(송신원 MAC 어드레스)와 그 단말기가 속하는 것을 희망하는 ESS id가 저장되어 있다. AP(300)의 무선 프레임 종별 판정부(356)는, 무선 LAN 단말기#0으로부터 송신된 접속 요구 메시지를 Management 프레임이라고 판정하고, Mgmt 프레임 처리부(354)에 전송한다(도 19 : SQ3002).

이 후, WLAN SW(200)에서 접속 허가 판단이 이루어져, 무선 LAN 단말기에 접속 허가 메시지가 송신되고, AP(300)에서, 그 무선 LAN 단말기의 MAC 어드레스와 그 무선 LAN 단말기가 접속을 허가받은 ESS id의 정보가 단말기 관리 테이블(332)에 저장될 때까지의 동작은, 도 16의 처리의 예와 마찬가지이다.

다음으로, 접속 처리가 완료된 후에 데이터 소통이 행해질 때의 패킷 전송 처리에 대해서 설명한다. 또한, 전제로서, 무선 LAN 단말기#0이 속하는 ESS(ESS id:#1)는, 집중형의 설정이 이루어져 있는 것으로 한다.

무선 LAN 단말기#0으로부터 IP 코어 네트워크를 향한 Uplink 데이터(UL 데이터)의 처리를 설명한다.

AP(300)의 무선 프레임 종별 판정부(308)는, 무선 LAN 단말기#2가 송신한 UL데이터가 데이터 프레임인 것을 식별한다. 무선 프레임 종별 판정부(308)는, 그 프레임을, data 프레임 처리부(352)에 전송한다(도 20 : S3102).

data 프레임 처리부(352)는, 수신한 UL 데이터의 무선 프레임 내의 헤더 정보로부터 송신원 MAC 어드레스를 추출하고, 그 정보에 대응하는 ESS id를 단말기관리 테이블로부터 참조한다. data 프레임 처리부(352)는, 참조한 ESS id에 대응하는 동작 모드를 모드 유지 테이블(334)로부터 참조한다. 이에 의해，data 프레임 처리부(352)는, 그 UL 데이터가 집중형인 것을 판단하고(SQ3104), 그 UL 데이터를 터널 처리부(UL)(314)에 전송한다(SQ3106).

터널 처리부(UL)(314)는, 수신한 데이터의 캡슐화 처리를 행한(SQ3108) 후, 패킷 송신부(304), 유선 IF부(302)를 경유하여, 그 데이터를 WLAN SW(200)에 전송한다(SQ3110).

WLAN SW(200)의 프레임 종별 판정부(208)는, AP(300)로부터 수신한 프레임 을, 집중형 데이터 패킷(UL)인 것을 식별한다. 프레임 식별 판정부(208)는, 그 프레임을 터널 처리부(UL)(212)에 전송한다. 터널 처리부(UL)(212)에서는, 수신한 프레임의 캡슐화 해제 처리를 행하고(SQ3112), 추출한 프레임을 IP 코어 네트워크에 송신한다(SQ3114).

IP 코어 네트워크로부터 무선 LAN 단말기를 향한 Downlink 데이터(DL 데이터)의 처리를 설명한다. 전술한 UL 데이터 소통에 의해, 도중 경로의 각종 노드(라우터나 스위치)의 경로 테이블이 구축되어 있기 때문에，IP 코어 네트워크로부터 송신되어 온 데이터는 WLAN SW(200)에서 수신된다(도 21 : SQ3202).

WLAN SW(200)의 프레임 종별 판정부(208)는, 그 DL 데이터의 종별 판정을 행한다. 프레임 종별 판정부(208)는, 그 DL 데이터가 집중형 데이터 패킷(DL)인 것으로 식별한다. 터널 처리부(DL)는, 그 데이터 프레임의 캡슐화 처리를 실시한다(SQ3204). WLAN SW(200)는, 그 데이터 프레임을, WLAN SW(200)와 AP(300) 사이의 IP 터널로, AP(300)에 전송한다(SQ3206).

AP(300)의 유선 프레임 종별 판정부(308)는, WLAN SW(200)로부터 수신한 프레임의 종별 판정을 행한다(S3208). 유선 프레임 종별 판정부(308)는, 그 프레임이 집중형 데이터 PKT인 것으로 식별하면, 그 프레임을 터널 처리부(DL)(324)에 전송한다(SQ3210).

터널 처리부(DL)(324)는, 수신한 프레임의 캡슐화를 해제하고(SQ3212), 추출한 데이터로부터 무선 LAN 프레임을 생성하고, 무선 프레임 송신부(364), 무선 IF부(370)를 경유하여, 무선 LAN 단말기에 송신한다(SQ3214).

(분산형과 집중형의 모드 변경)

도 22 및 도 23은 분산형과 집중형을 자율적으로 모드 변경하는 처리의 예를 도시하는 도면이다. 도 22의 J1, K1, L1, M1은, 각각, 도 23의 J1, K1, L1, M1과 접속한다.

WLAN SW(200)의 시스템 제어부(220)는, 항상, 시스템의 통계 정보(CPU 부하, 및, 소통 데이터량, 및, WLAN SW-AP간 전송 지연)를 감시한다.

시스템 제어부(220)는, 그 감시 방법의 일례로서, 주기 타이머를 이용하여, 주기적으로 통계 정보의 취득을 행한다. 즉, 시스템 제어부(220)는, 주기 타이머를 설정하고, 그 타이머가 만료(도 22 : SQ4002)되면, 그 시점에서의 CPU 부하(CPU 사용율)를 취득한다(SQ4004). 또한, 시스템 제어부(220)는, 수신 카운터(205), 송신 카운터(207)로부터 패킷 소통 데이터량(누적값)을 취득하고, 각각의 값을 WLAN SW 부하 테이블(232)에 저장한다. 그 후, 수신 카운터(205), 송신 카운터(207)의 값은 클리어한다(SQ4006). 또한, 시스템 제어부(220)는, AP 설정 테이블(238)에 설정되어 있는 모든 AP에 대하여 PING 처리를 실시하고(SQ4010), AP마다 전송 지연 시간을 계측하고, 결과를 지연 정보 테이블(234)에 저장한다. WLAN SW(200)는, 이상의 측정(SQ4000)을 주기적으로 소정 횟수만큼 실시한다.

도 24는 WLAN SW 부하 테이블의 구성예를 도시하는 도면이다. WLAN SW 부하 테이블(232)은, 소정 개수의 측정 이력을 유지 가능한 구성이며, WLAN SW 부하의 측정 항목으로서, CPU 사용율과 소통 데이터량을 포함한다. WLAN SW의 부하의 정보는, 이들에 한정되지 않는다. 시스템 제어부(220)는, 각 측정 타이밍에서, CPU 사용율, 및, 소통 데이터량을 계측하여, WLAN SW 부하 테이블(232)에 저장한다. 소통 데이터량은, 시스템 제어부(220)에 의해, 수신 카운터(205) 및 송신 카운터(207)에 저장되는 소통 데이터량이 합산되고, 그 합산값이 저장된다. 정보의 저장은, 측정 No가 #0부터 개시되고, 소정 번호까지 도달한 경우에는, 다시 #0으로 되돌아가서 덮어쓰기 저장하는 것을 반복한다. 소정 개수의 측정 이력을 저장하는 것은, 일정 시간에서의 평균값을 산출하기 위해서이다.

도 25는, 지연 정보 테이블의 구성예를 도시하는 도면이다. 지연 정보 테이블(234)은, AP마다 소정 개수의 측정 이력을 유지 가능한 구성이며, 측정 항목으로서는, WLAN SW와 AP 사이의 지연 시간이며, 그 지연 시간은 시스템 제어에 의해 계측, 저장된다. AP마다, 소정 개수의 측정 이력을 저장하는 것은, 일정 시간에서의 평균값을 산출하기 위해서이다.

상기의 소정 횟수의 측정 처리가 완료된 후, 시스템 제어부(220)는, WLAN SW 부하 테이블(232), 지연 정보 테이블(234)로부터 정보를 읽어내어, 과거 소정 횟수분의 정보의 평균값을 산출한다. 그 후, 모드 설정 테이블(236)로부터, 자율 최적화가 유효로 되어 있는 ESS마다, 모드 최신 상태, CPU 부하 임계값(상한 임계값 및 하한 임계값), 대역 임계값의 임계값(상한 임계값 및 하한 임계값), 지연 임계값(상한 임계값 및 하한 임계값)을 읽어내어, 산출한 평균값과의 비교를 행한다. 시스템 제어부(220)는, 비교 시, 이들 정보 중，1개 또는 복수의 정보를 추출하여 사용할 수 있다. 또한, 사용하는 정보는, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 산출한 평균값과의 비교가 아니라, 최고값, 또는, 최저값과의 비교로 하여도 된다.

시스템 제어부(220)는, 비교 대상의 ESS의 모드 최신 상태가 분산형인 경우, 다음 조건에서, 집중형으로 천이시킨다.

또한, 시스템 제어부(220)는, 비교 대상의 ESS의 모드 최신 상태가 분산형인 경우, 다음 조건에서, 분산형으로 천이시킨다.

상한 임계값과 하한 임계값의 차가 0 또는 작은 경우, 빈번하게 동작 모드 변경을 행하게 될 수 있다. 빈번한 동작 모드 변경을 방지하기 위해서는, 상한 임계값과 하한 임계값의 차를 크게 하면 된다.

시스템 제어부(220)는, 비교의 결과, 상태의 천이가 필요한 ESS가 존재하는 경우(도 23 : SQ4102;예), 그 ESS에 그 ESS가 설정되어 있는 AP를, AP 설정 테이 블(238)로부터 읽어내어, 그 AP에 대하여 동작 모드의 변경의 지시를 행한다(SQ4110). 동작 모드의 변경의 지시는, 그 ESS(ESS id)와 변경 후의 동작 모드를 포함한다. AP(300)는, 동작 모드의 변경의 지시에 따라서, 동작 모드의 변경을 행한다. 시스템 제어부(220)는, 모드 설정 테이블의 모드 최신 상태를 갱신한다.

또한, 시스템 제어부(220)는, SQ4002로 되돌아가서, 다시, 주기 타이머를 설정한다.

시스템 제어부(220)는, 비교의 결과, 상태의 천이가 필요한 ESS가 존재하지 않는 경우(SQ4102;아니오), SQ4002로 되돌아가서, 다시, 주기 타이머를 설정한다.

〈본 실시 형태의 작용, 효과〉

본 실시 형태에서 설명한 ESS를 기본으로 하여 동작 모드의 독립화에 의하면, 서로 다른 서비스 요건을 갖는 복수의 서비스를 ESS마다 분리함으로써, 각각의 서비스 요건에 최적의 동작 모드를 1개의 시스템으로 구축할 수 있다. 또한, 설정에 따라서는, ESS마다 자동적으로 분산형 통합 아키텍처, 집중형 통합 아키텍처 사이의 동작 모드 중의 최적의 방식을 자율적으로 선택하도록 하는 것도 가능하여, 각 서비스에 대하여, 항상 그 상황 하에서의 최선의 환경을 제공하는 것이 가능하다.

이와 같이, 단일의 시스템으로 다양한 서비스 모두에 대하여 최적의 통신 환경을 제공하기 때문에 시스템 도입 시의 코스트를 현저하게 저감하는 것이 가능함과 함께, 자동적으로 최적의 동작 모드를 선택 가능한 점에서 운용 관리를 용이화하는 효과도 높다. 이러한 점에서도, 본 실시 형태는, 시스템 도입 코스트가 크고 운용 관리가 번잡하다고 하는 무선 LAN 시스템에 대하여 유효한 해결 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 분산형 통합 아키텍처 방식과, 집중형 통합 아키텍처 방식의 비교를 도시하는 도면.

도 2는 단체 AP 아키텍처의 구성예를 도시하는 도면.

도 3은 분산형 통합 아키텍처의 구성예를 도시하는 도면.

도 4는 분산형 통합 아키텍처의 상세한 구성예를 도시하는 도면(1).

도 5는 분산형 통합 아키텍처의 상세한 구성예를 도시하는 도면(2).

도 6은 집중형 통합 아키텍처의 구성예를 도시하는 도면.

도 7은 집중형 통합 아키텍처의 상세한 구성예를 도시하는 도면(1).

도 8은 집중형 통합 아키텍처의 상세한 구성예를 도시하는 도면(2).

도 9는 본 실시 형태의 네트워크 구성의 예를 도시하는 도면.

도 10은 WLAN SW의 구성예를 도시하는 도면.

도 11은 AP의 구성예를 도시하는 도면.

도 12는 시스템 재개 시의 초기화 시퀀스를 도시하는 도면.

도 13은 모드 설정 테이블의 구성예를 도시하는 도면.

도 14는 AP 설정 테이블의 구성예를 도시하는 도면.

도 15는 모드 유지 테이블의 구성예를 도시하는 도면.

도 16은 무선 LAN 단말기가 분산형으로 설정되어 있는 ESS id에 접속 처리를 행할 때의 시퀀스의 예를 도시하는 도면.

도 17은 분산형 데이터 패킷의 전송 처리의 시퀀스의 예를 도시하는 도면.

도 18은 단말기 관리 테이블의 구성예를 도시하는 도면.

도 19는 무선 LAN 단말기가 집중형으로 설정되어 있는 ESS id에 접속 처리를 행할 때의 시퀀스의 예를 도시하는 도면.

도 20은 집중형 데이터 패킷의 전송 처리(UL)의 시퀀스의 예를 도시하는 도면.

도 21은 집중형 데이터 패킷의 전송 처리(DL)의 시퀀스의 예를 도시하는 도면.

도 22는 분산형과 집중형을 자율적으로 모드 변경하는 처리의 예(1)를 도시하는 도면.

도 23은 분산형과 집중형을 자율적으로 모드 변경하는 처리의 예(2)를 도시하는 도면.

도 24는 WLAN SW 부하 테이블의 구성예를 도시하는 도면.

도 25는 지연 정보 테이블의 구성예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : IP 네트워크

120 : IP 코어 네트워크

150 : IP 액세스 네트워크

200 : WLAN SW(Wireless LAN Switch)

202 : 유기 IF부

204 : 패킷 수신부

205 : 수신 카운터

206 : 패킷 송신부

207 : 송신 카운터

208 : 프레임 종별 판정부

212 : 터널 처리부(UL)

214 : 터널 처리부(DL)

220 : 시스템 제어부

221 : HMI

232 : WLAN SW 부하 테이블

234 : 지연 정보 테이블

236 : 모드 설정 테이블

238 : AP 설정 테이블

300 : AP(Access Point)

300A : AP

300B : AP

302 : 유선 IF부

304 : 패킷 송신부

306 : 패킷 수신부

308 : 유선 프레임 종별 판정부

312 : 프레임 변환부(UL)

314 : 터널 처리부(UL)

322 : 프레임 변환부(DL)

324 : 터널 처리부(DL)

332 : 단말기 관리 테이블

334 : 모드 유지 테이블

340 : AP 제어부

352 : data 프레임 처리부

354 : Mgmt 프레임 처리부

356 : 무선 프레임 종별 판정부

362 : 무선 프레임 수신부

364 : 무선 프레임 송신부

370 : 무선 IF부

400 : 무선 LAN 단말기

400A : 무선 LAN 단말기#0

400B : 무선 LAN 단말기#1

Claims

기지국 관리 장치에 접속되는 기지국 장치로서,

무선 단말기로부터 송신 데이터 및 제어 신호를 수신하는 무선 수신부와,

상기 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하는 집중 모드, 또는, 상기 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하지 않는 분산 모드를 저장하는 모드 유지부와,

상기 송신 데이터를 송신하는 유선 송신부

를 구비하고,

상기 유선 송신부는,

상기 제어 신호를 상기 기지국 관리 장치에 송신하고,

상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 집중 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 기지국 관리 장치에 송신하고,

상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 분산 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 송신 데이터의 수신처의 장치를 향하여 송신하는 기지국 장치.
제1항에 있어서,

상기 기지국 관리 장치로부터 모드 설정 지시를 수신하는 유선 수신부를 구비하고,

상기 모드 유지부는, 상기 모드 설정 지시에 기초하여, 상기 집중 모드, 또 는, 상기 분산 모드를 저장하는 기지국 장치.
제1항에 있어서,

상기 모드 유지부는, 상기 무선 단말기가 속하는 무선 네트워크를 식별하는 식별자마다, 상기 집중 모드, 또는, 상기 분산 모드를 저장하는 기지국 장치.
제1항에 있어서,

상기 기지국 관리 장치로부터 상기 무선 단말기가 속하는 무선 네트워크를 식별하는 식별자마다 모드 설정 지시를 수신하는 유선 수신부를 구비하고,

상기 모드 유지부는, 상기 모드 설정 지시에 기초하여, 상기 식별자마다, 상기 집중 모드, 또는, 상기 분산 모드를 저장하는 기지국 장치.
기지국 장치에 접속되는 기지국 관리 장치로서,

자장치(自裝置)의 CPU의 사용률, 자장치의 소통 데이터량, 및 상기 기지국 장치와 자장치 간의 지연시간을 포함하는 자장치의 부하를 측정하는 측정부와,

상기 기지국 장치에서의 송신 데이터의 송신처를 자장치로 하는 집중 모드 또는 상기 기지국 장치에서의 송신 데이터의 송신처를 자장치로 하지 않는 분산 모드인 상기 기지국 장치의 모드, 및, 모드 변경을 판정하는 자장치의 부하의 임계값을 관리하는 모드 설정부와,

상기 측정부가 측정한 측정값과, 상기 모드 설정부가 관리하는 자장치의 부하의 임계값을 비교하여, 모드 변경의 필요 여부를 판정하는 판정부와,

상기 판정부가, 모드 변경이 필요하다고 판정한 경우, 상기 기지국 장치에 변경 후의 모드를 지시하는 모드 설정 지시를 송신하는 유선 송신부

를 구비하는 기지국 관리 장치.
제5항에 있어서,

상기 모드 설정부는, 상기 기지국 장치와 통신하는 무선 단말기가 속하는 무선 네트워크를 식별하는 식별자마다, 상기 모드, 및, 상기 임계값을 관리하는 기지국 관리 장치.
제6항에 있어서,

상기 판정부는, 상기 식별자마다, 상기 측정부가 측정한 측정값과, 상기 모드 설정부가 관리하는 자장치의 부하의 임계값을 비교하여, 모드 변경의 필요 여부를 판정하고,

상기 유선 송신부는, 모드 변경이 필요하다고 판정한 경우, 상기 식별자마다 상기 기지국 장치에 변경 후의 모드를 지시하는 모드 설정 지시를 송신하는 기지국 관리 장치.
기지국 관리 장치와 기지국 장치를 갖는 기지국 관리 시스템으로서,

상기 기지국 관리 장치는,

자장치의 CPU의 사용률, 자장치의 소통 데이터량, 및 상기 기지국 장치와 자장치 간의 지연시간을 포함하는 자장치의 부하를 측정하는 측정부와,

상기 기지국 장치에서의 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하는 집중 모드 또는 상기 기지국 장치에서의 송신 데이터의 송신처를 상기 기지국 관리 장치로 하지 않는 분산 모드인 상기 기지국 장치의 모드, 및, 모드 변경을 판정하는 자장치의 부하의 임계값을 관리하는 모드 설정부와,

상기 측정부가 측정한 측정값과, 상기 모드 설정부가 관리하는 자장치의 부하의 임계값을 비교하여, 모드 변경의 필요 여부를 판정하는 판정부와,

상기 판정부가, 모드 변경이 필요하다고 판정한 경우, 상기 기지국 장치에 변경 후의 모드를 지시하는 모드 설정 지시를 송신하는 유선 송신부

를 구비하고,

상기 기지국 장치는,

무선 단말기로부터 송신 데이터 및 제어 신호를 수신하는 무선 수신부와,

상기 집중 모드, 또는, 상기 분산 모드를 저장하는 모드 유지부와,

상기 기지국 관리 장치로부터 상기 모드 설정 지시를 수신하는 유선 수신부를 구비하고,

상기 송신 데이터를 송신하는 유선 송신부

를 구비하고,

상기 모드 유지부는, 상기 모드 설정 지시에 기초하여, 집중 모드, 또는, 분산 모드를 저장하고,

상기 기지국 장치의 상기 유선 송신부는,

상기 제어 신호를 상기 기지국 관리 장치에 송신하고,

상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 집중 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 기지국 관리 장치에 송신하고,

상기 모드 유지부에 설정된 모드가 상기 분산 모드인 경우, 상기 무선 단말기로부터 수신한 송신 데이터를, 상기 송신 데이터의 수신처의 장치를 향하여 송신하는 기지국 관리 시스템.