JP2007201781A - Wireless packet communication system and method - Google Patents

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健悟 永田
Shinya Otsuki
信也 大槻
Takeshi Kizawa
武 鬼沢
Satoshi Aikawa
聡 相河
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manage the number of multihops from each mobile terminal to a GW-AP with fewer pieces of information by using a simple message exchange method in a multihop network wherein priority control is carried out on the basis of the number of hops of the mobile terminals from the GW-AP. <P>SOLUTION: When attribution processing applied to the mobile terminal 13b is completed, an access point 12b transmits a terminal registration request to the GW-AP 11 as a destination. The access point 12b increments a count of the number of hops counter in the terminal registration request by one and transfers the resulting request to the GW-AP 11. The GW-AP 11 registers an identifier of the mobile terminal 13b and the count of the number of hops counter in the terminal registration request and an identifier of the access point 12b to a registration terminal management list stored in the GW-AP 11 itself. The GW-AP 11 stores traffic received from a wired network 10 to a queue depending on the destination (the number of hops) and transmits traffic addressed to a mobile terminal with many number of hops earlier. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のアクセスポイント間で無線パケットを転送する無線通信システムにおいて、特定の無線パケットを優先的に送信するための無線パケット通信システム及び無線パケット通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless packet communication system and a wireless packet communication method for preferentially transmitting a specific wireless packet in a wireless communication system that transfers wireless packets between a plurality of access points.

無線パケット通信は、無線ＬＡＮ(Local Area Network)をはじめとする様々なシステムで採用されている通信形態である。無線ＬＡＮの規格については、ＩＥＥＥ８０２．１１委員会で標準化が進められ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格（非特許文献１、特に第９章参照）として制定されている。この規格では、２つの通信モードが規定されている。１つは、インフラストラクチャモードであり、アクセスポイントと呼ばれる無線端末に、移動端末と呼ばれる無線端末が無線媒体を通して接続することによって形成される無線ネットワークにて使用される通信モードである。アクセスポイントは、基本的にイーサネット（登録商標）等の有線ネットワークに接続されており、無線ネットワークと有線ネットワークとのブリッジ機能を持つ。すなわち、移動端末から見たとき、アクセスポイントは有線ネットワークヘの入り口としての役割を担う。もう１つは、アドホックモードであり、移動端末だけで構成されるクローズドネットワークで使用される通信モードである。   The wireless packet communication is a communication form adopted in various systems including a wireless LAN (Local Area Network). The wireless LAN standard is being standardized by the IEEE 802.11 committee and established as the IEEE 802.11 standard (see Non-Patent Document 1, especially Chapter 9). In this standard, two communication modes are defined. One is an infrastructure mode, which is a communication mode used in a wireless network formed by connecting a wireless terminal called a mobile terminal to a wireless terminal called an access point through a wireless medium. The access point is basically connected to a wired network such as Ethernet (registered trademark), and has a bridge function between the wireless network and the wired network. That is, when viewed from the mobile terminal, the access point serves as an entrance to the wired network. The other is an ad hoc mode, which is a communication mode used in a closed network composed only of mobile terminals.

図１０にＩＥＥＥ８０２．１１システムの無線パケット通信装置の構成例を示す。同図において、無線パケット通信装置は、送受信処理部、送信バッファ、無線パケット生成部、送信制御部およびヘッダ除去部を備える。送受信処理部は、変調部、無線送信部、アンテナ、無線受信部、復調部、パケット選択部およびキャリア検出部を備える。
ＩＥＥＥ８０２．１１システムでは、各無線局は無線パケットの送信に先立って自局が使用する周波数帯域（チャネル）に信号が出力されているかどうかを検出（キャリアセンス）し、信号が出力されていない場合には無線パケットの送信処理を開始し、出力されている場合には送信処理を延期する。 FIG. 10 shows a configuration example of a wireless packet communication apparatus of the IEEE 802.11 system. In the figure, the wireless packet communication device includes a transmission / reception processing unit, a transmission buffer, a wireless packet generation unit, a transmission control unit, and a header removal unit. The transmission / reception processing unit includes a modulation unit, a radio transmission unit, an antenna, a radio reception unit, a demodulation unit, a packet selection unit, and a carrier detection unit.
In the IEEE 802.11 system, each wireless station detects whether a signal is output (carrier sense) in a frequency band (channel) used by the local station prior to transmission of the wireless packet, and no signal is output. In this case, the wireless packet transmission process is started, and if it is output, the transmission process is postponed.

無線受信部には、アンテナを介して受信された無線信号が入力される。無線受信部は、入力された無線信号に対して周波数変換、フィルタリング、直交検波およびＡＤ変換を含む受信処理を施す。なお、無線受信部に接続されたアンテナが送信のために使用されていない時には、チャネルにおける無線伝搬路上の無線信号が常時入力されており、無線信号の受信電力強度を表すＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)信号がキャリア検出部へ出力される。また、無線信号が受信された場合には、無線受信部で受信処理されたベースバンド信号が復調部へ出力される。
キャリア検出部では、無線受信部から入力されたＲＳＳＩ信号を用いてチャネルの状態を判定する。一定期間に渡って受信電力強度が予め定めた閥値以下であった場合には、チャネルは空き状態であると判定され、そうでない場合にはチャネルはビジー状態であると判定される。この判定結果は、送信制御部にキャリアセンス結果として出力される。 The wireless signal received via the antenna is input to the wireless reception unit. The radio reception unit performs reception processing including frequency conversion, filtering, quadrature detection, and AD conversion on the input radio signal. When the antenna connected to the wireless receiver is not used for transmission, the wireless signal on the wireless propagation path in the channel is always input, and the RSSI (Received Signal Strength Indicator) indicating the received power strength of the wireless signal. ) Signal is output to the carrier detector. When a radio signal is received, a baseband signal that has been subjected to reception processing by the radio reception unit is output to the demodulation unit.
The carrier detection unit determines the channel state using the RSSI signal input from the radio reception unit. If the received power intensity is below a predetermined threshold value for a certain period, it is determined that the channel is idle, and otherwise, the channel is determined to be busy. This determination result is output as a carrier sense result to the transmission control unit.

一方、送信バッファには、有線ネットワークあるいは無線端末が接続される装置（ＰＣ(Personal computer)など）の上位レイヤからデータフレームが入力される。送信バッファはデータフレームが入力されると、送信制御部にデータフレームが入力されたことを通知する。あるいは、送信バッファは蓄積しているデータフレームに関する情報（データフレーム数、データサイズ、データフレームの宛先アドレス等）を送信制御部に逐次出力する。
送信制御部は、送信バッファから入力されたデータフレームの蓄積情報とキャリア検出部から入力されたキャリアセンス結果に基づき送信処理を開始するかどうかを判定する。
送信バッファにデータフレームが蓄積されており、かつ、チャネルが空き状態の場合に送信処理開始と判定する。それ以外の場合には、送信処理は開始しない。送信制御部は、送信処理開始と判定すると、送信バッファに対してデータフレームを出力するように指示する。送信バッファは送信制御部によりデータフレームを出力するよう指示されると、バッファの先頭に蓄積されたデータフレームを無線パケット生成部に出力する。
無線パケット生成部は、送信バッファから入力されたデータフレームに対して、宛先無線局アドレス、自局アドレス等の制御情報で構成されるヘッダおよび誤り検出符号を付加することにより無線パケットを生成する。生成された無線パケットは、変調部で変調処理され、無線送信部でＤＡ変換、周波数変換、フィルタリングおよび電力増幅を含む送信処理を施され、アンテナから無線信号として送信される。 On the other hand, a data frame is input to the transmission buffer from an upper layer of a device (PC (Personal computer) or the like) to which a wired network or a wireless terminal is connected. When a data frame is input, the transmission buffer notifies the transmission control unit that the data frame has been input. Alternatively, the transmission buffer sequentially outputs information on the accumulated data frames (number of data frames, data size, data frame destination address, etc.) to the transmission control unit.
The transmission control unit determines whether to start the transmission process based on the accumulated information of the data frame input from the transmission buffer and the carrier sense result input from the carrier detection unit.
When data frames are accumulated in the transmission buffer and the channel is empty, it is determined that transmission processing is started. In other cases, the transmission process is not started. When the transmission control unit determines that transmission processing is started, the transmission control unit instructs the transmission buffer to output a data frame. When the transmission buffer is instructed to output the data frame by the transmission control unit, the transmission buffer outputs the data frame accumulated at the head of the buffer to the wireless packet generation unit.
The wireless packet generator generates a wireless packet by adding a header and an error detection code including control information such as a destination wireless station address and a local station address to the data frame input from the transmission buffer. The generated radio packet is modulated by the modulation unit, subjected to transmission processing including DA conversion, frequency conversion, filtering, and power amplification by the radio transmission unit, and transmitted as a radio signal from the antenna.

前述したように、無線信号はアンテナ、無線受信部を介してベースバンド信号に変換され復調部に入力される。当該ベースバンド信号は、復調部で復調処理された後、受信パケットとしてパケット選択部に入力される。
パケット選択部では、受信パケットのヘッダに含まれる制御情報を解析し、受信パケットを適切な処理部へ出力する。当該宛先無線局アドレスが自局アドレスと一致した場合には受信パケットをヘッダ除去部に出力し、一致しない場合には受信パケットを破棄する。また、ここでは詳細な説明を省略するが、パケット選択部は、認証情報等が記述された管理パケットや送達確認情報等が記述された制御パケットを受信した場合には、それらの情報に基づいて認証処理等を行う管理パケット処理部や送達確認処理等を行う制御パケット処理部へそれらを出力する。
ヘッダ除去部は、受信パケットのヘッダを除去してデータフレームを抽出し、受信データフレームとして有線ネットワークあるいは接続された装置の上位レイヤヘ出力する。
このような無線パケット通信装置を用いると、各無線端末はキャリアセンスにより自立的にチャネルアクセス制御を行い、無線パケットを送信することが可能となる。 As described above, a radio signal is converted into a baseband signal via an antenna and a radio reception unit and input to the demodulation unit. The baseband signal is demodulated by the demodulator and then input to the packet selector as a received packet.
The packet selection unit analyzes the control information included in the header of the received packet and outputs the received packet to an appropriate processing unit. When the destination wireless station address matches the own station address, the received packet is output to the header removing unit, and when it does not match, the received packet is discarded. In addition, although detailed explanation is omitted here, the packet selection unit, when receiving a management packet in which authentication information or the like is described or a control packet in which delivery confirmation information or the like is described, is based on the information. They are output to a management packet processing unit that performs authentication processing and the like, and a control packet processing unit that performs delivery confirmation processing and the like.
The header removing unit removes the header of the received packet, extracts the data frame, and outputs the data frame to the upper layer of the wired network or connected device as the received data frame.
When such a wireless packet communication device is used, each wireless terminal can independently perform channel access control by carrier sense and transmit a wireless packet.

ところで、上記ＩＥＥＥ８０２．１１規格ではアクセスポイント間の通信も可能としている。アクセスポイント間の通信を行うシステムはＷＤＳ(Wireless Distribution System)と呼ばれ、アクセスポイント間では無線パケットの転送が行われる。例えば、アクセスポイントを介して複数の有線ネットワークをブリッジするようなシステムが挙げられる。   By the way, the IEEE802.11 standard allows communication between access points. A system that performs communication between access points is called WDS (Wireless Distribution System), and wireless packets are transferred between access points. For example, there is a system that bridges a plurality of wired networks via an access point.

一般に、広範囲な無線ネットワークを構築するためには複数のアクセスポイントを設置した上で、各々のアクセスポイントを有線で接続する必要がある。これに対して、ＷＤＳの有効な使用方法として、複数のアクセスポイントを無線媒体で接続して無線パケットの転送を行う方法が考えられる。この方法を用いると、設置した複数のアクセスポイントを無線接続できるため、有線ネットワークを敷設する必要がなく、簡易に無線ネットワークを構築できるといったメリットがある。有線ネットワークに接続し、イントラネットやインターネットヘの窓口となるアクセスポイントをゲートウェイアクセスポイント（以下、「ＧＷ−ＡＰ」と記載）と呼び、このＧＷ−ＡＰへ無線パケットを転送するために、複数のアクセスポイントを経由して無線転送を行うようなパケット転送方法をマルチホップ転送と呼ぶ。   In general, in order to construct a wide-area wireless network, it is necessary to install a plurality of access points and connect each access point with a wire. On the other hand, as an effective usage method of WDS, a method of transferring a wireless packet by connecting a plurality of access points via a wireless medium is conceivable. If this method is used, a plurality of installed access points can be wirelessly connected, so there is no need to lay a wired network, and there is an advantage that a wireless network can be easily constructed. An access point that is connected to a wired network and serves as a gateway to an intranet or the Internet is called a gateway access point (hereinafter referred to as “GW-AP”), and multiple access points are used to transfer wireless packets to this GW-AP. A packet transfer method that performs wireless transfer via a point is called multi-hop transfer.

一方、上記のＩＥＥＥ８０２．１１規格では、音声や映像のようなリアルタイムトラフィックを高い品質で伝送するために、優先制御を導入している（非特許文献２、特に第９章参照）。この優先制御では、アクセスポイントに入力されたトラフィックは、音声、映像、非リアルタイムトラフィックといったカテゴリに分けられ、それらに対応するキューに格納される。それぞれのキューはプライオリティが付けられており、音声や映像がより高い頻度で送信されるように送信制御が行われる。
ＩＥＥＥ８０２．１１,「ワイヤレスＬＡＮメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）及び物理（ＰＨＹ）レイヤ仕様（Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical （PHY） Layer Specifications）」,１９９９年８月 ＩＥＥＥ８０２．１１,「メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）におけるサービス品質のための拡張（Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements）」,２００５年１月 On the other hand, in the IEEE802.11 standard, priority control is introduced in order to transmit real-time traffic such as voice and video with high quality (see Non-Patent Document 2, especially Chapter 9). In this priority control, traffic input to the access point is divided into categories such as voice, video, and non-real time traffic, and stored in a queue corresponding to them. Each queue is assigned a priority, and transmission control is performed so that audio and video are transmitted more frequently.
IEEE 802.11, “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layer Specifications”, August 1999 IEEE 802.11, “Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements”, January 2005

一般に、マルチホップ転送を行う場合、無線転送を行う回数（以降、マルチホップ数、または、ホップ数）が多くなるほど、パケットを転送するためにかかる時間（パケット転送時間）は長くなる。例えば、音声などのリアルタイム性の高いトラフィックを転送する場合には、パケット転送時間が長くなると品質が劣化するという問題が生じる。これを解決するためには、ホップ数の多いパケットを優先的に転送することが考えられる。しかしながら、現状のＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定されているフレームフォーマットには、各アクセスポイントがＧＷ−ＡＰからまでのマルチホップ数を通知するためのフィールドが存在しないため、ホップ数に基づいた優先制御を行うことができない。また、規格のフレームフォーマットを変更することは、既存の製品との親和性という点で望ましくない。   In general, when performing multi-hop transfer, as the number of times wireless transfer is performed (hereinafter, the number of multi-hops or the number of hops) increases, the time required to transfer a packet (packet transfer time) becomes longer. For example, when transferring traffic with high real-time properties such as voice, there is a problem that the quality deteriorates as the packet transfer time becomes longer. In order to solve this, it is conceivable to preferentially transfer a packet having a large number of hops. However, in the frame format defined in the current IEEE 802.11 standard, each access point does not have a field for notifying the number of multihops from the GW-AP, so priority control based on the number of hops is performed. I can't do it. Also, changing the standard frame format is not desirable in terms of compatibility with existing products.

一方、レイヤ３でルーティングを行うためのプロトコルとして、ＡＯＤＶ(Ad hoc On Demand Distance Vector)やＯＬＳＲ(Optimized Link State Routing)といった方法が提案されている。特にＡＯＤＶは、それぞれのノード間のホップ数をそれぞれのノードが管理することを規定しており、これをレイヤ２で利用することによってホップ数に基づいた優先制御を実施できる。しかしながら、全てのノードがそれぞれのノード間のホップ数を管理することは、ノードに大きな負荷をかけることになり、また、それを定期的に更新することに、更新情報を報知するためネットワークに大きなトラフィックが発生するという問題がある。さらに、ネットワークを構成する全てのノードがＡＯＤＶをサポートしておく必要がある。よって、より簡易な方法で情報を交換し、かつ、管理する情報はより少ないことが望ましい。   On the other hand, methods such as AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector) and OLSR (Optimized Link State Routing) have been proposed as protocols for routing at layer 3. In particular, AODV specifies that each node manages the number of hops between the nodes, and by using this in layer 2, priority control based on the number of hops can be performed. However, all nodes managing the number of hops between each node puts a heavy load on the nodes, and updating it periodically causes a large amount of information to be notified to the network. There is a problem that traffic occurs. Furthermore, it is necessary for all nodes constituting the network to support AODV. Therefore, it is desirable that information is exchanged and managed by a simpler method and less.

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、移動端末のＧＷ−ＡＰからのホップ数に基づいて優先制御を行うマルチホップネットワークにおいて、簡易なメッセージ交換方法を用い、かつ、より少ない情報で各移動端末からＧＷ−ＡＰまでのマルチホップ数を管理することができる無線パケット通信及び無線パケット通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and uses a simple message exchange method in a multi-hop network that performs priority control based on the number of hops from the GW-AP of the mobile terminal, and more An object of the present invention is to provide a wireless packet communication and a wireless packet communication method capable of managing the number of multihops from each mobile terminal to the GW-AP with a small amount of information.

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の基地局間で無線パケットを送受信する無線パケット通信システムにおいて、各前記基地局は、移動端末が自局に帰属したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子、及び、当該移動端末と自局との間で中継処理を行う前記基地局の数であるホップ数を計測するために使用するホップ数カウンタの情報を設定した端末登録要求メッセージを送信する送信手段を備え、移動端末が帰属した前記基地局から、有線ネットワークと接続される前記基地局であるゲートウェイアクセスポイントへの中継局となる前記基地局は、他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信した場合に、当該端末登録要求メッセージに設定されているホップ数カウンタの値を１増加して転送する転送手段を備え、前記ゲートウェイアクセスポイントは、自局を経由して前記有線ネットワークにアクセスする各移動端末についてのホップ数の情報を含む登録端末管理リストを記憶する記憶手段と、他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信した場合に、当該端末登録要求メッセージに設定されている移動端末の識別子及びホップ数カウンタの情報と、当該端末登録要求メッセージを自局へ直接転送した前記他の基地局の識別子の情報とを関連付けて前記登録端末管理リストに書き込むリスト管理手段と、それぞれの移動端末を宛先とする無線パケットの優先制御を、前記登録端末管理リストにより示される当該移動端末のホップ数に基づいて行う優先制御手段とを備える、ことを特徴とする無線パケット通信システムである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a wireless packet communication system that transmits and receives wireless packets between a plurality of base stations. Each of the base stations indicates that a mobile terminal belongs to the mobile station. When it recognizes, sets the identifier of the mobile terminal and the information of the hop number counter used to measure the number of hops, which is the number of the base stations that perform relay processing between the mobile terminal and the own station The base station serving as a relay station from the base station to which the mobile terminal belongs to the gateway access point that is the base station connected to a wired network, When the terminal registration request message is received from the base station, the hop number counter set in the terminal registration request message is incremented by 1 and transferred. A storage means for storing a registered terminal management list including information on the number of hops for each mobile terminal accessing the wired network via its own station, and the other base station. When the terminal registration request message is received from the mobile station, the mobile terminal identifier and hop number counter information set in the terminal registration request message, and the other base that directly transferred the terminal registration request message to the own station. List management means for associating with station identifier information and writing to the registered terminal management list, and priority control of radio packets destined for each mobile terminal, the number of hops of the mobile terminal indicated by the registered terminal management list A wireless packet communication system comprising: priority control means based on

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線パケット通信システムにおいて、各前記基地局の送信手段は、自局に帰属していた移動端末が接続を切断したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子を設定した端末削除要求メッセージを送信し、中継局となる前記基地局の転送手段は、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信した場合に、当該端末削除要求メッセージを転送し、前記ゲートウェイアクセスポイントのリスト管理手段は、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信した場合に、当該端末削除要求メッセージに設定されている移動端末の識別子に対応する前記登録端末管理リスト内の情報を削除する、ことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the wireless packet communication system according to the first aspect, the transmission means of each base station recognizes that the mobile terminal belonging to the own station has disconnected the connection. The terminal deletion request message in which the identifier of the mobile terminal is set, and when the transfer means of the base station serving as a relay station receives the terminal deletion request message from another base station, the terminal deletion request message When the gateway access point list management means receives the terminal deletion request message from another base station, the gateway access point list management means corresponds to the mobile terminal identifier set in the terminal deletion request message. The information in the registered terminal management list is deleted.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の無線パケット通信システムにおいて、前記基地局は、自局に帰属している移動端末の識別子の情報を少なくとも含んだ、自局の運用に関するパラメータを記憶するデータベースを具備し、前記基地局の送信手段は、前記データベースに定期的にアクセスして、前回のアクセス時とのパラメータの比較を行うことにより自局に帰属する移動端末の増減を認識し、移動端末が増えている場合にはその移動端末についての端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末が減っている場合にはその移動端末についての端末削除要求メッセージを作成して送信する、ことを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the wireless packet communication system according to the second aspect, wherein the base station includes at least information on an identifier of a mobile terminal belonging to the own station, and is a parameter relating to operation of the own station. The transmission means of the base station periodically accesses the database and recognizes the increase / decrease in the number of mobile terminals belonging to the own station by comparing the parameters with the previous access. If the number of mobile terminals increases, a terminal registration request message for the mobile terminal is created and transmitted. If the number of mobile terminals decreases, a terminal deletion request message for the mobile terminal is generated and transmitted. It is characterized by.

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の無線パケット通信システムにおいて、前記基地局の送信手段は、移動端末との接続処理が完了したことを認識したことをトリガとして端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末との切断処理が完了したことをトリガとして端末削除要求メッセージを作成して送信する、ことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless packet communication system according to the second aspect, the terminal registration request message is triggered by the fact that the transmitting means of the base station recognizes that the connection processing with the mobile terminal has been completed. Is created and transmitted, and a terminal deletion request message is created and transmitted triggered by the completion of the disconnection process with the mobile terminal.

また、前記課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、複数の基地局間で無線パケットを送受信する無線パケット通信システムに用いられる無線パケット通信方法において、有線ネットワークと接続される前記基地局であるゲートウェイアクセスポイントは、自局を経由して前記有線ネットワークにアクセスする各移動端末について、当該移動端末と自局との間で中継処理を行う前記基地局の数であるホップ数の情報を含む登録端末管理リストを記憶する記憶手段を有しており、各前記基地局が、移動端末が自局に帰属したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子、及び、当該移動端末と自局までのホップ数を計測するために使用するホップ数カウンタの情報を設定した端末登録要求メッセージを送信し、移動端末が帰属した前記基地局から前記ゲートウェイアクセスポイントへの中継局となる前記基地局が、他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信し、当該端末登録要求メッセージに設定されているホップ数カウンタの値を１増加して転送し、前記ゲートウェイアクセスポイントが、他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信し、当該端末登録要求メッセージに設定されている移動端末の識別子及びホップ数カウンタの情報と、当該端末登録要求メッセージを自局へ直接転送した前記他の基地局の識別子の情報とを関連付けて前記登録端末管理リストに書き込む一方、それぞれの移動端末を宛先とする無線パケットの優先制御を、前記登録端末管理リストにより示される当該移動端末のホップ数に基づいて行う、ことを特徴とする無線パケット通信方法である。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 5 is a wireless packet communication method used in a wireless packet communication system for transmitting and receiving wireless packets between a plurality of base stations. A gateway access point that is a base station has, for each mobile terminal that accesses the wired network via its own station, the number of hops that is the number of base stations that perform relay processing between the mobile terminal and its own station. Having a storage means for storing a registered terminal management list including information, and when each of the base stations recognizes that the mobile terminal belongs to the mobile station, an identifier of the mobile terminal and the mobile terminal Before sending the terminal registration request message with the information of the hop number counter used to measure the number of hops to the local station The base station serving as a relay station from a base station to the gateway access point receives the terminal registration request message from another base station, and sets the value of the hop number counter set in the terminal registration request message to 1 The gateway access point receives the terminal registration request message from the other base station, the mobile terminal identifier and hop number counter information set in the terminal registration request message, and While writing the terminal registration request message in the registered terminal management list in association with the identifier information of the other base station that has directly transferred the terminal registration request message to the own station, priority control of radio packets destined for each mobile terminal is performed in the registration It is performed based on the number of hops of the mobile terminal indicated by the terminal management list. It is a Tsu door communication method.

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の無線パケット通信方法において、各前記基地局は、自局に帰属していた移動端末が接続を切断したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子を設定した端末削除要求メッセージを送信し、中継局となる前記基地局は、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信し、当該端末削除要求メッセージを転送し、前記ゲートウェイアクセスポイントは、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信し、当該端末削除要求メッセージに設定されている移動端末の識別子に対応する前記登録端末管理リスト内の情報を削除する、ことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the wireless packet communication method according to the fifth aspect, when each of the base stations recognizes that the mobile terminal belonging to the own station has disconnected, the mobile station The base station serving as a relay station transmits a terminal deletion request message in which a terminal identifier is set, receives the terminal deletion request message from another base station, transfers the terminal deletion request message, and transmits the gateway access The point receives the terminal deletion request message from another base station, and deletes the information in the registered terminal management list corresponding to the identifier of the mobile terminal set in the terminal deletion request message. And

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の無線パケット通信方法において、前記基地局は、自局に帰属している移動端末の識別子の情報を少なくとも含んだ、自局の運用に関するパラメータを記憶するデータベースを具備しており、前記データベースに定期的にアクセスして、前回のアクセス時とのパラメータの比較を行うことにより自局に帰属する移動端末の増減を認識し、移動端末が増えている場合にはその移動端末についての端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末が減っている場合にはその移動端末についての端末削除要求メッセージを作成して送信する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the radio packet communication method according to claim 6, wherein the base station includes at least information on an identifier of a mobile terminal belonging to the own station, and is a parameter relating to operation of the own station. The number of mobile terminals increases by recognizing increase / decrease in the number of mobile terminals belonging to the own station by periodically accessing the database and comparing parameters with the previous access. A terminal registration request message for the mobile terminal is created and transmitted, and if the number of mobile terminals is reduced, a terminal deletion request message for the mobile terminal is created and transmitted. To do.

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の無線パケット通信方法において、前記基地局の送信手段は、移動端末との接続処理が完了したことを認識したことをトリガとして端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末との切断処理が完了したことをトリガとして端末削除要求メッセージを作成して送信する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the wireless packet communication method according to claim 6, wherein the transmission means of the base station recognizes that the connection processing with the mobile terminal has been completed, and triggers a terminal registration request message. Is created and transmitted, and a terminal deletion request message is created and transmitted triggered by the completion of the disconnection process with the mobile terminal.

本発明によれば、ＧＷ−ＡＰにおいて各移動端末の識別子、次に転送すべきアクセスポイント、および、ホップ数のみが記載された登録端末管理リストを作成／管理することによって、当該ＧＷ−ＡＰを介して有線ネットワークにアクセスする全ての移動端末のマルチホップ数を管理することができる。また、ＧＷ−ＡＰ以外のアクセスポイントは、自局に所属する移動端末以外の移動端末に関する情報については、そのホップ数を管理する必要がなく、転送先となるアクセスポイントの識別子のみを管理するだけでよい。さらに、ＧＷ−ＡＰに各移動端末のホップ数を通知する手段として、通常のデータフレームを使用し、従来のマルチホップ転送と同様の手順を用いることができるため、従来の無線パケットの転送プロトコルを修正する必要がなく、かつ、全てのノードにレイヤ３のルーティングプロトコルを実装させる必要もない。   According to the present invention, by creating / managing a registered terminal management list in which only the identifier of each mobile terminal, the next access point to be transferred, and the number of hops are described in the GW-AP, It is possible to manage the number of multihops of all mobile terminals that access the wired network via the network. In addition, the access point other than the GW-AP does not need to manage the number of hops for the information on the mobile terminal other than the mobile terminal belonging to the own station, and only manages the identifier of the access point serving as the transfer destination. It's okay. Further, as a means for notifying the GW-AP of the number of hops of each mobile terminal, a normal data frame can be used and the same procedure as that of the conventional multi-hop transfer can be used. There is no need for modification and it is not necessary for all nodes to implement a layer 3 routing protocol.

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、本発明において想定する無線通信システムの一例を示す。ＧＷ−ＡＰ（ゲートウェイアクセスポイント）１１は、イーサネット（登録商標）などの有線ネットワーク１０に接続され、当該ＧＷ−ＡＰ１１を介して各移動端末は有線ネットワーク１０にアクセスする。ここでは、ＧＷ−ＡＰ１１はブリッジ装置と接続している。アクセスポイント１２ａ（アクセスポイントＡ）は、ＧＷ−ＡＰ１１と無線接続されており、アクセスポイント１２ｂ（アクセスポイントＢ）はアクセスポイント１２ａと無線接続されている。すなわち、アクセスポイント１２ｂに接続している移動端末１３ｂ（移動端末Ｂ）は、アクセスポイント１２ｂ、アクセスポイント１２ａ、および、ＧＷ−ＡＰ１１を介して有線ネットワーク１０にアクセスすることになる。ＧＷ−ＡＰ１１及びアクセスポイント１２ａ、１２ｂは、図１０に示す従来の無線パケット通信装置と同様の構成を有する。
なお、以下では、アクセスポイント１２ａ、１２ｂなどの任意のアクセスポイントのいずれかをアクセスポイント１２と記載し、移動端末１３ａ（移動端末Ａ）、１３ｂなどの任意の移動端末のいずれかを移動端末１３と記載する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a wireless communication system assumed in the present invention. A GW-AP (gateway access point) 11 is connected to a wired network 10 such as Ethernet (registered trademark), and each mobile terminal accesses the wired network 10 via the GW-AP 11. Here, the GW-AP 11 is connected to a bridge device. The access point 12a (access point A) is wirelessly connected to the GW-AP 11, and the access point 12b (access point B) is wirelessly connected to the access point 12a. That is, the mobile terminal 13b (mobile terminal B) connected to the access point 12b accesses the wired network 10 via the access point 12b, the access point 12a, and the GW-AP 11. The GW-AP 11 and the access points 12a and 12b have the same configuration as the conventional wireless packet communication device shown in FIG.
In the following, any access point such as the access points 12a and 12b is referred to as an access point 12, and any mobile terminal such as the mobile terminal 13a (mobile terminal A) and 13b is referred to as the mobile terminal 13. It describes.

図２は、本実施の形態の各ノード間で交換されるメッセージのフローを示している。移動端末１３ｂは、アクセスポイント１２ｂから報知されるビーコン信号を受信し、接続可能なアクセスポイントであることを認識すると、アクセスポイント１２ｂに対して認証要求メッセージを送信する（ステップＳ１０１）。アクセスポイント１２ｂは、認証要求メッセージを受信すると、その認証要求メッセージを送信した移動端末１３ｂについての認証処理を行い、認証応答メッセージを送信する（ステップＳ１０２）。認証が成功した場合には、移動端末１３ｂは接続要求メッセージを送信し（ステップＳ１０３）、アクセスポイント１２ｂは接続応答メッセージを返信する（ステップＳ１０４）。以上の手順により、移動端末１３ｂのアクセスポイント１２ｂへの帰属処理が完了する。ここまでは、従来の無線通信システムと同様である。アクセスポイント１２ｂは、移動端末１３ｂが帰属したことを認識すると、ＧＷ−ＡＰ１１に向かって移動端末１３ｂの端末登録要求メッセージを送信する（ステップＳ１０５）。なお、移動端末１３ｂが帰属したことを認識する方法および端末登録要求メッセージの作成方法については、後述する。   FIG. 2 shows a flow of messages exchanged between the nodes of this embodiment. When the mobile terminal 13b receives the beacon signal notified from the access point 12b and recognizes that it is a connectable access point, the mobile terminal 13b transmits an authentication request message to the access point 12b (step S101). Upon receiving the authentication request message, the access point 12b performs an authentication process on the mobile terminal 13b that has transmitted the authentication request message, and transmits an authentication response message (step S102). If the authentication is successful, the mobile terminal 13b transmits a connection request message (step S103), and the access point 12b returns a connection response message (step S104). With the above procedure, the belonging process of the mobile terminal 13b to the access point 12b is completed. Up to here, it is the same as the conventional wireless communication system. When recognizing that the mobile terminal 13b belongs, the access point 12b transmits a terminal registration request message of the mobile terminal 13b to the GW-AP 11 (step S105). A method for recognizing that the mobile terminal 13b belongs and a method for creating a terminal registration request message will be described later.

端末登録要求メッセージには、移動端末の識別子（例えば、ＭＡＣ(Media Access Control)アドレス）、および、移動端末と自局との間で中継処理を行うノードの数であるホップ数をカウントするカウンタ（ホップ数カウンタ）が情報要素として含まれる。ここで、アクセスポイント１２ｂは、ＧＷ−ＡＰ１１とは直接接続していないため、アクセスポイント１２ａが端末登録要求メッセージを中継することになる。よってアクセスポイント１２ｂは、ＷＤＳ(Wireless Distribution System)フレームを用いてアクセスポイント１２ａに端末登録要求メッセージを送信する。図３に示すように、ＷＤＳフレームは、通常のデータを送信する無線パケットに対して、アドレスフィールドの数および定義が異なる。図３においては、通常のデータフレームは、フレーム制御、デュレーション、アドレス１、アドレス２及びアドレス３からなるＭＡＣヘッダ、シーケンス制御、データ、ならびに、誤り検出符号のフィールドから構成されているが、ＷＤＳフレームは、フレーム制御、デュレーション、アドレス１、アドレス２、アドレス３、アドレス４及びシーケンス制御からなるＭＡＣヘッダ、データ、ならびに、誤り検出符号のフィールドから構成されている。   The terminal registration request message includes a mobile terminal identifier (for example, a MAC (Media Access Control) address) and a counter that counts the number of hops that are the number of nodes that perform relay processing between the mobile terminal and the local station ( Hop number counter) is included as an information element. Here, since the access point 12b is not directly connected to the GW-AP 11, the access point 12a relays the terminal registration request message. Therefore, the access point 12b transmits a terminal registration request message to the access point 12a using a WDS (Wireless Distribution System) frame. As shown in FIG. 3, the WDS frame differs in the number and definition of address fields from a radio packet that transmits normal data. In FIG. 3, a normal data frame is composed of a frame control, duration, a MAC header composed of address 1, address 2 and address 3, a sequence control, data, and an error detection code field. Consists of a MAC header, data, and error detection code fields consisting of frame control, duration, address 1, address 2, address 3, address 4, and sequence control.

図２において、アクセスポイント１２ａは、端末登録要求メッセージを受信すると、ホップ数カウンタの値を一つ増加し、同様にＷＤＳフレームを用いてＧＷ−ＡＰ１１に端末登録要求メッセージを転送する（ステップＳ１０６）。このとき、アクセスポイント１２ａは、図４に示すように、自局が管理する転送テーブルに移動端末の識別子（移動端末１３ｂのＭＡＣアドレス）と端末登録要求メッセージを送信（転送）したアクセスポイントの識別子（次転送先アクセスポイントとしてのＧＷ−ＡＰ１１のＭＡＣアドレス）を内部に登録する。   In FIG. 2, when the access point 12a receives the terminal registration request message, the access point 12a increments the value of the hop number counter by 1 and similarly transfers the terminal registration request message to the GW-AP 11 using the WDS frame (step S106). . At this time, as shown in FIG. 4, the access point 12a transmits (transfers) the identifier of the mobile terminal (MAC address of the mobile terminal 13b) and the terminal registration request message to the transfer table managed by the local station. (MAC address of GW-AP 11 as the next transfer destination access point) is registered inside.

ＧＷ−ＡＰ１１は、端末登録要求メッセージを受信すると、移動端末の識別子とホップ数カウンタの値を抽出するとともに、当該端末登録要求メッセージがＧＷ−ＡＰ１１に転送されるパスの最後のアクセスポイントであるアクセスポイント１２ａの識別子（例えば、ＭＡＣアドレス）を転送先アクセスポイントの識別子として取得する。アクセスポイント１２ａのＭＡＣアドレスはＭＡＣフレームのヘッダに含まれるため容易に取得することができる。ＧＷ−ＡＰ１１は、自局を経由して有線ネットワーク１０にアクセスする全ての移動端末を管理するための登録端末管理リストを具備しており、端末登録要求メッセージを受信すると当該登録端末管理リストを更新する（ステップＳ１０７）。登録端末管理リストの更新が完了すると、転送先アクセスポイントに対して端末登録応答（端末登録確認）メッセージを送信する（ステップＳ１０８）。端末登録応答メッセージには、移動端末の識別子と登録完了のステータスが情報要素として含まれる。アクセスポイント１２ａは、登録完了確認を受信すると、移動端末の識別子を取得し、転送テーブルに基づいてアクセスポイント１２ｂに転送する（ステップＳ１０９）。アクセスポイント１２ｂは、端末登録応答メッセージを受信することにより、移動端末１３ｂがＧＷ−ＡＰ１１に登録されたことを認識して処理を終了する。   When the GW-AP 11 receives the terminal registration request message, the GW-AP 11 extracts the identifier of the mobile terminal and the value of the hop number counter, and at the same time, accesses the terminal access request message that is the last access point in the path to be transferred to the GW-AP 11. The identifier (for example, MAC address) of the point 12a is acquired as the identifier of the transfer destination access point. Since the MAC address of the access point 12a is included in the header of the MAC frame, it can be easily obtained. The GW-AP 11 has a registered terminal management list for managing all mobile terminals that access the wired network 10 via its own station, and updates the registered terminal management list when receiving a terminal registration request message. (Step S107). When the update of the registered terminal management list is completed, a terminal registration response (terminal registration confirmation) message is transmitted to the transfer destination access point (step S108). The terminal registration response message includes an identifier of the mobile terminal and a registration completion status as information elements. Upon receiving the registration completion confirmation, the access point 12a acquires the mobile terminal identifier and transfers it to the access point 12b based on the transfer table (step S109). By receiving the terminal registration response message, the access point 12b recognizes that the mobile terminal 13b has been registered in the GW-AP 11, and ends the process.

図５は、本実施の形態のアクセスポイント１２において、移動端末１３が当該アクセスポイント１２に接続処理を要求したときのアクセスポイント１２の処理手順を示す。ここでは、図２に示すように、移動端末１３ｂがアクセスポイント１２ｂに接続処理を要求した場合について説明する。   FIG. 5 shows a processing procedure of the access point 12 when the mobile terminal 13 requests the access point 12 to connect to the access point 12 of the present embodiment. Here, as shown in FIG. 2, a case where the mobile terminal 13b requests connection processing from the access point 12b will be described.

アクセスポイント１２ｂは、自局宛の認証要求を受信すると、当該認証要求を送信した移動端末１３ｂについて認証処理を行い、その結果を移動端末１３ｂに返信する（ステップＳ１１）。ここで、認証処理を実施するためには、アクセスポイント１２ｂから受信したテキストを移動端末１３ｂが所定の暗号鍵を用いて暗号化し、その妥当性をアクセスポイント１２ｂがチェックするという方法、あるいは、アクセスポイント１２ｂの代わりに認証処理を実施する認証サーバに問い合わせる方法などが考えられるが、本実施の形態では認証処理の方法について限定しない。認証処理が終了すると、アクセスポイント１２ｂは接続処理を実施する。すなわち、移動端末１３ｂは接続要求を送信し、アクセスポイント１２ｂは接続応答を返信する（ステップＳ１２）。接続処理では、アクセスポイントと移動端未間で使用できる伝送速度やパワーセーブモードの可否などを確認する。   When the access point 12b receives the authentication request addressed to itself, the access point 12b performs an authentication process on the mobile terminal 13b that has transmitted the authentication request, and returns the result to the mobile terminal 13b (step S11). Here, in order to perform the authentication process, the mobile terminal 13b encrypts the text received from the access point 12b using a predetermined encryption key, and the access point 12b checks the validity, or the access A method of inquiring to an authentication server that performs authentication processing instead of the point 12b can be considered, but the method of authentication processing is not limited in this embodiment. When the authentication process is completed, the access point 12b performs a connection process. That is, the mobile terminal 13b transmits a connection request, and the access point 12b returns a connection response (step S12). In the connection process, the transmission speed that can be used between the access point and the mobile end, the availability of power save mode, and the like are checked.

アクセスポイント１２ｂは、移動端末１３ｂの接続処理が完了すると、ＧＷ−ＡＰ１１に宛てて端末登録要求メッセージを作成し、送信するとともに、タイマを起動する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。図７に示すように、端末登録要求メッセージには、ＧＷ−ＡＰ識別子、送信元アクセスポイント識別子、登録の対象となる移動端末の識別子、ホップ数カウンタ、および、登録／削除ステータスが含まれる。アクセスポイント１２ｂは、当該端末登録要求メッセージに対応する端末登録確認メッセージを受信する。図７に示すように、端末登録確認メッセージには、送信元アクセスポイント識別子、ＧＷ−ＡＰ識別子、移動端末識別子、登録／削除確認ステータスが含まれる。アクセスポイント１２ｂは、登録／削除確認ステータスが「成功」であることを確認することにより、対象となる端末がＧＷ−ＡＰ１１に登録されたことを認識し、処理を完了する（ステップＳ１５）。なお、登録／削除ステータスが「失敗」である場合には、必要に応じて再送処理を行う。また、アクセスポイント１２ｂは、予め定められた期間内にＧＷ−ＡＰ１１からの端末登録確認メッセージを受信しなかった場合、すなわち、ステップＳ１４にて端末登録要求メッセージの送信時に起動したタイマがタイムアウトした場合には、移動端末１３ｂに対して切断処理を実施する（ステップＳ１６、Ｓ１７）。   When the connection process of the mobile terminal 13b is completed, the access point 12b creates and transmits a terminal registration request message addressed to the GW-AP 11 and starts a timer (steps S13 and S14). As shown in FIG. 7, the terminal registration request message includes a GW-AP identifier, a transmission source access point identifier, an identifier of a mobile terminal to be registered, a hop number counter, and a registration / deletion status. The access point 12b receives a terminal registration confirmation message corresponding to the terminal registration request message. As shown in FIG. 7, the terminal registration confirmation message includes a transmission source access point identifier, a GW-AP identifier, a mobile terminal identifier, and a registration / deletion confirmation status. By confirming that the registration / deletion confirmation status is “success”, the access point 12b recognizes that the target terminal has been registered in the GW-AP 11, and completes the processing (step S15). When the registration / deletion status is “failure”, retransmission processing is performed as necessary. Further, when the access point 12b does not receive the terminal registration confirmation message from the GW-AP 11 within a predetermined period, that is, when the timer started at the time of transmitting the terminal registration request message in step S14 times out The disconnection process is performed on the mobile terminal 13b (steps S16 and S17).

図６は、本実施の形態のアクセスポイント１２における端末登録要求メッセージの中継処理手順およびＧＷ−ＡＰ１１における端末登録要求メッセージの受信処理手順を示す。例えば、図２では、アクセスポイント１２ａがこの中継処理手順を行う。アクセスポイント１２およびＧＷ−ＡＰ１１は、端末登録要求メッセージを受信すると、自局宛のメッセージかどうかを確認し（ステップＳ２１）、自局宛であればステップＳ２４に進み、そうでなければステップＳ２２に進む。自局宛でない場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、ホップ数カウンタの値を１増加し（ステップＳ２２）、端末登録要求メッセージを転送する（ステップＳ２３）。一方、自局宛の場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、受信した端末登録要求メッセージより、移動端末の識別子、ホップ数を抽出するとともに、ＭＡＣフレームのヘッダに含まれる当該端末登録要求メッセージを最後に送信したアクセスポイント、つまり、ＧＷ−ＡＰ１１の直近であるアクセスポイント１２ａを次転送先アクセスポイントとして抽出する。これらの情報は、図８に示すように、ＧＷ−ＡＰ１１が管理する登録端末管理リストに登録される。登録処理が完了すると、ＧＷ−ＡＰ１１は、端末登録確認メッセージ（図７）を作成し、送信する（ステップＳ２５、Ｓ２６）。   FIG. 6 shows a terminal registration request message relay processing procedure in the access point 12 of this embodiment and a terminal registration request message reception processing procedure in the GW-AP 11. For example, in FIG. 2, the access point 12a performs this relay processing procedure. When receiving the terminal registration request message, the access point 12 and the GW-AP 11 confirm whether the message is addressed to the own station (step S21). If the message is addressed to the own station, the process proceeds to step S24. Otherwise, the process proceeds to step S22. move on. If it is not addressed to itself (step S21: NO), the value of the hop number counter is incremented by 1 (step S22), and the terminal registration request message is transferred (step S23). On the other hand, when addressed to the own station (step S21: YES), the mobile terminal identifier and the number of hops are extracted from the received terminal registration request message, and the terminal registration request message included in the header of the MAC frame is the last. , That is, the access point 12a closest to the GW-AP 11 is extracted as the next transfer destination access point. These pieces of information are registered in a registered terminal management list managed by the GW-AP 11 as shown in FIG. When the registration process is completed, the GW-AP 11 creates and transmits a terminal registration confirmation message (FIG. 7) (steps S25 and S26).

次に、移動端末１３がアクセスポイントに帰属したことを認識する方法および端末登録確認メッセージの作成方法について説明する。本実施の形態では、アクセスポイント１２を管理するための管理用パラメータのデータベースであるＭＩＢ(Management Information Base)を利用する方法を説明する。ＭＩＢには、アクセスポイント１２が正常に動作するために必要な各種制御において用いられるパラメータやアクセスポイント１２に接続している移動端末１３に関する情報などが含まれている。   Next, a method for recognizing that the mobile terminal 13 belongs to an access point and a method for creating a terminal registration confirmation message will be described. In the present embodiment, a method of using an MIB (Management Information Base) that is a database of management parameters for managing the access point 12 will be described. The MIB includes parameters used in various controls necessary for the access point 12 to operate normally, information on the mobile terminal 13 connected to the access point 12, and the like.

図９は、本実施の形態のアクセスポイント１２における端末登録確認メッセージの作成手順を示している。アクセスポイント１２は周期的にＭＩＢにアクセスし、自局に接続している移動端末１３を確認する。周期的に処理を行うために、アクセスポイント１２はタイマを具備し、その期限が来る度に処理を実行する。タイマ期限がくるとアクセスポイント１２は、ＭＩＢにアクセスし、自局に接続している全ての移動端末１３の識別子を取得する（ステップＳ３１）。これらの識別子は、アクセスポイント１２が自局に接続している移動端末１３を管理するためのリストである接続端末管理リスト（移動端末の識別子のみが記載されている）と比較され、差分がある場合には接続端末管理リストは更新される。比較の結果により差分があることを確認すると、アクセスポイント１２は、端末登録（削除）要求を作成し、送信する（ステップＳ３４、Ｓ３５）。リストと比較して移動端末１３が増えている場合には、増えた移動端末１３の識別子を設定した端末登録要求メッセージが作成され、減っている場合には、減っている移動端末１３の識別子を設定した端末削除要求メッセージが作成される。図７に示すように、端末削除要求メッセージには、端末登録要求メッセージと同じフィールド構成を有する。なお、複数の差分が生じている場合には、図７に示される端末削除要求メッセージ、端末登録要求メッセージの情報要素を複数結合することによって、まとめて登録（削除）を要求することが可能である。端末登録（削除）要求を送信すると、次回の確認に備えてタイマを起動し、処理を終了する。なお、端末削除要求メッセージは、端末登録要求メッセージと同様にアクセスポイント１２を中継してＧＷ−ＡＰ１１へ転送されるが、中継を行うアクセスポイント１２は、端末削除要求メッセージ内のホップ数カウンタの値を変更せずに、次のアクセスポイント１２またはＧＷ−ＡＰ１１へ転送する。ＧＷ−ＡＰ１１は、端末削除要求メッセージを受信すると、当該端末削除要求メッセージに含まれる移動端末の識別子に対応する情報を登録端末管理リストから削除する。登録削除処理が完了すると、ＧＷ−ＡＰ１１は、端末登録削除確認メッセージを作成し、送信する。図７に示すように、端末登録削除確認メッセージは、端末登録確認メッセージと同じフィールド構成を有する。
なお、このようにＭＩＢを使用する方法では、ＭＩＢの情報にのみ基づいて端末の登録処理を行うことが可能である。一般にＭＩＢはアプリケーションレイヤでも利用可能なものであり、よって既存の装置に修正を加えることなくアプリケーションの追加のみで実現可能である。 FIG. 9 shows a procedure for creating a terminal registration confirmation message in the access point 12 of this embodiment. The access point 12 periodically accesses the MIB and confirms the mobile terminal 13 connected to its own station. In order to perform processing periodically, the access point 12 is provided with a timer, and executes the processing whenever the time limit is reached. When the timer expires, the access point 12 accesses the MIB and acquires the identifiers of all the mobile terminals 13 connected to the own station (step S31). These identifiers are compared with the connected terminal management list (only the identifier of the mobile terminal is described), which is a list for managing the mobile terminal 13 connected to the own station by the access point 12, and there is a difference. In this case, the connected terminal management list is updated. If it is confirmed that there is a difference based on the comparison result, the access point 12 creates and transmits a terminal registration (deletion) request (steps S34 and S35). When the number of mobile terminals 13 is increased compared to the list, a terminal registration request message in which identifiers of the increased mobile terminals 13 are set is created. A set terminal deletion request message is created. As shown in FIG. 7, the terminal deletion request message has the same field configuration as the terminal registration request message. When a plurality of differences are generated, registration (deletion) can be requested collectively by combining a plurality of information elements of the terminal deletion request message and the terminal registration request message shown in FIG. is there. When a terminal registration (deletion) request is transmitted, a timer is started in preparation for the next confirmation, and the process is terminated. The terminal deletion request message is relayed to the GW-AP 11 via the access point 12 in the same manner as the terminal registration request message, but the access point 12 that performs the relay uses the value of the hop number counter in the terminal deletion request message. Is transferred to the next access point 12 or the GW-AP 11 without changing. When receiving the terminal deletion request message, the GW-AP 11 deletes information corresponding to the identifier of the mobile terminal included in the terminal deletion request message from the registered terminal management list. When the registration deletion process is completed, the GW-AP 11 creates and transmits a terminal registration deletion confirmation message. As shown in FIG. 7, the terminal registration deletion confirmation message has the same field configuration as the terminal registration confirmation message.
In this way, in the method using MIB, it is possible to perform terminal registration processing based only on MIB information. In general, the MIB can be used also in the application layer, and thus can be realized only by adding an application without modifying an existing apparatus.

また、移動端末１３がアクセスポイント１２に帰属したことを認識する方法としては、移動端末１３とアクセスポイント１２との間での帰属処理が終了したことをトリガとし、自局に帰属していた移動端末１３が接続を切断したことを認識する方法としては、移動端末１３とアクセスポイント１２との間での切断処理が完了したことをトリガとする方法も可能である。この場合は、レイヤ２で端末登録要求メッセージ、端末削除要求メッセージを作成し、送信する必要がある。このような方法を用いてメッセージを作成する際には、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で定義されているActionフレームを用いることが可能である。なお、メッセージの作成方法、中継方法、処理方法などは上記のＭＩＢを使用する方法と共通であり、上述の通りである。   As a method for recognizing that the mobile terminal 13 has belonged to the access point 12, the movement that has belonged to the own station is triggered by the end of the belonging process between the mobile terminal 13 and the access point 12. As a method for recognizing that the terminal 13 has disconnected, a method that uses the completion of the disconnection process between the mobile terminal 13 and the access point 12 as a trigger is also possible. In this case, it is necessary to create and transmit a terminal registration request message and a terminal deletion request message in layer 2. When creating a message using such a method, an Action frame defined by the IEEE 802.11 standard can be used. Note that a message creation method, a relay method, a processing method, and the like are the same as the method using the MIB described above, and are as described above.

以上のようにしてＧＷ−ＡＰ１１に登録された各移動端末１３とそのホップ数の情報は、例えば下記のように用いられる。すなわち、図１の構成において、ＧＷ−ＡＰ１１は、登録端末管理リスト（図８）に登録されたホップ数の情報から、移動端末１３ｂが移動端末１３ａよりも遠くにいることを認識する。そこで、移動端末１３ｂ宛のトラフィックに高い優先度を与えることによって、転送時間を低減するように制御を行う。この制御方法としては、ＧＷ−ＡＰ１１は複数のキューを具備し、それぞれのキューをホップ数に対応づける。ＧＷ−ＡＰ１１に有線ネットワーク１０から入力されたトラフィックは宛先（ホップ数）に応じてキューに格納される。ＧＷ−ＡＰ１１は、それぞれのキューについて独立したキャリアセンス機能を具備し、キャリアセンス処理に使用するパラメータ（アクセスパラメータ）をキュー間で差別化することによって、優先度の高いキューが送信権を獲得しやすいように設定する。これにより、ホップ数の多い移動端末宛のトラフィックがより早く送信されることになり、リアルタイム性の高いトラフィックの品質を改善することができる。   Information on each mobile terminal 13 and its number of hops registered in the GW-AP 11 as described above is used as follows, for example. That is, in the configuration of FIG. 1, the GW-AP 11 recognizes that the mobile terminal 13b is farther than the mobile terminal 13a from the information on the number of hops registered in the registered terminal management list (FIG. 8). Therefore, control is performed to reduce the transfer time by giving high priority to the traffic addressed to the mobile terminal 13b. As this control method, the GW-AP 11 includes a plurality of queues, and associates each queue with the number of hops. The traffic input from the wired network 10 to the GW-AP 11 is stored in a queue according to the destination (the number of hops). The GW-AP 11 has an independent carrier sense function for each queue, and the queue (carrier parameter) used for carrier sense processing is differentiated between the queues, so that a queue with a high priority obtains a transmission right. Set to be easy. As a result, traffic destined for a mobile terminal with a large number of hops is transmitted earlier, and the quality of traffic with high real-time characteristics can be improved.

上記実施の形態によれば、ＧＷ−ＡＰ１１において各移動端末の識別子、次に転送すべきアクセスポイントの識別子、および、ホップ数のみが記載された登録端末管理リストを作成／管理することによって、当該ＧＷ−ＡＰ１１を介して有線ネットワーク１０にアクセスする全ての移動端末１３のマルチホップ数を管理することができる。また、ＧＷ−ＡＰ１１以外のアクセスポイント１２は、自局に所属する移動端末以外の移動端末に関する情報については、そのホップ数を管理する必要がなく、転送先となるアクセスポイントの識別子のみを管理するだけでよい。さらに、ＧＷ−ＡＰ１１に各移動端末１３のホップ数を通知する手段として、通常のデータフレームを使用し、従来のマルチホップ転送と同様の手順を用いているため、従来の無線パケットの転送プロトコルを修正する必要がなく、かつ、全てのノードにレイヤ３のルーティングプロトコルを実装させる必要もない。   According to the above embodiment, by creating / managing the registered terminal management list in which only the identifier of each mobile terminal, the identifier of the next access point to be transferred, and the number of hops are described in the GW-AP 11, The number of multihops of all mobile terminals 13 that access the wired network 10 via the GW-AP 11 can be managed. Further, the access point 12 other than the GW-AP 11 does not need to manage the number of hops for information related to the mobile terminal other than the mobile terminal belonging to the own station, and manages only the identifier of the access point serving as the transfer destination. Just do it. Furthermore, since a normal data frame is used as means for notifying the GW-AP 11 of the number of hops of each mobile terminal 13 and a procedure similar to conventional multi-hop transfer is used, a conventional wireless packet transfer protocol is There is no need for modification and it is not necessary for all nodes to implement a layer 3 routing protocol.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、アクセスポイント１２において、図５、図６、及び、図９に示す処理を実行する手段、ならびに、ＧＷ−ＡＰ１１において、図６に示す処理を実行する手段は、専用のハードウェア（例えば、ワイヤードロジック等）により実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央処理装置）により構成され、プログラムをメモリからロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。また、アクセスポイント１２において、図５、図６、及び、図９に示す処理を実行する手段、ならびに、ＧＷ−ＡＰ１１において、図６に示す処理を実行する手段を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、必要な処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the access point 12 executes the processing shown in FIGS. 5, 6, and 9, and the GW-AP 11 executes the processing shown in FIG. 6. The means for performing the processing may be realized by dedicated hardware (for example, wired logic or the like), and is configured by a memory and a CPU (central processing unit), and executes a program loaded from the memory. The function may be realized by. Further, the computer for reading the program for realizing the means for executing the processing shown in FIGS. 5, 6, and 9 in the access point 12 and the means for executing the processing shown in FIG. 6 in the GW-AP11. Necessary processing may be performed by recording in a possible recording medium, reading the program recorded in the recording medium into a computer system, and executing the program. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体ないしは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It also includes a device (transmission medium or transmission wave) and a device that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system serving as a server or client in that case. The program may be for realizing a part of the functions described above, and further, a program that can realize the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system, a so-called difference file (difference). Program).

本発明の一実施の形態による無線通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radio | wireless communications system by one embodiment of this invention. 同実施の形態による無線通信システムの各ノード間で交換されるメッセージのフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the message exchanged between each node of the radio | wireless communications system by the embodiment. 同実施の形態による無線通信システムに用いられるＷＤＳフレームの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the WDS frame used for the radio | wireless communications system by the embodiment. 同実施の形態によるアクセスポイントが管理する転送テーブルを示す図である。It is a figure which shows the transfer table which the access point by the embodiment manages. 同実施の形態による接続要求先アクセスポイントの処理手順を示す図である。It is a figure which shows the process sequence of the connection request destination access point by the embodiment. 同実施の形態による中継アクセスポイント及びＧＷ−ＡＰの処理手順を示す図である。It is a figure which shows the process sequence of the relay access point and GW-AP by the embodiment. 同実施の形態によるアクセスポイント及びＧＷ−ＡＰに用いられるメッセージを示す図である。It is a figure which shows the message used for the access point and GW-AP by the embodiment. 同実施の形態による登録端末管理リストを示す図である。It is a figure which shows the registration terminal management list by the embodiment. 同実施の形態によるアクセスポイントにおける端末登録確認メッセージの作成手順を示す図である。It is a figure which shows the preparation procedure of the terminal registration confirmation message in the access point by the embodiment. 従来の無線パケット通信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional radio | wireless packet communication apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０…有線ネットワーク
１１…ＧＷ−ＡＰ
１２ａ…アクセスポイント（アクセスポイントＡ）
１２ｂ…アクセスポイント（アクセスポイントＢ）
１３ａ…移動端末（移動端末Ａ）
１３ｂ…移動端末（移動端末Ｂ）

10 ... Wired network 11 ... GW-AP
12a ... Access point (Access point A)
12b ... access point (access point B)
13a ... Mobile terminal (mobile terminal A)
13b ... Mobile terminal (mobile terminal B)

Claims (8)

複数の基地局間で無線パケットを送受信する無線パケット通信システムにおいて、
各前記基地局は、
移動端末が自局に帰属したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子、及び、当該移動端末と自局との間で中継処理を行う前記基地局の数であるホップ数を計測するために使用するホップ数カウンタの情報を設定した端末登録要求メッセージを送信する送信手段を備え、
移動端末が帰属した前記基地局から、有線ネットワークと接続される前記基地局であるゲートウェイアクセスポイントへの中継局となる前記基地局は、
他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信した場合に、当該端末登録要求メッセージに設定されているホップ数カウンタの値を１増加して転送する転送手段を備え、
前記ゲートウェイアクセスポイントは、
自局を経由して前記有線ネットワークにアクセスする各移動端末についてのホップ数の情報を含む登録端末管理リストを記憶する記憶手段と、
他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信した場合に、当該端末登録要求メッセージに設定されている移動端末の識別子及びホップ数カウンタの情報と、当該端末登録要求メッセージを自局へ直接転送した前記他の基地局の識別子の情報とを関連付けて前記登録端末管理リストに書き込むリスト管理手段と、
それぞれの移動端末を宛先とする無線パケットの優先制御を、前記登録端末管理リストにより示される当該移動端末のホップ数に基づいて行う優先制御手段とを備える、
ことを特徴とする無線パケット通信システム。 In a wireless packet communication system that transmits and receives wireless packets between a plurality of base stations,
Each said base station
In order to measure the number of hops, which is the number of base stations that perform relay processing between the mobile terminal and the mobile station when the mobile terminal recognizes that the mobile terminal belongs to the mobile station Comprising a transmission means for transmitting a terminal registration request message in which information of a hop number counter to be used is set,
The base station that serves as a relay station from the base station to which the mobile terminal belongs to the gateway access point that is the base station connected to the wired network,
When the terminal registration request message is received from the other base station, it comprises transfer means for transferring by incrementing the value of the hop number counter set in the terminal registration request message by 1,
The gateway access point is
Storage means for storing a registered terminal management list including information on the number of hops for each mobile terminal accessing the wired network via its own station;
When the terminal registration request message is received from another base station, the mobile terminal identifier and hop number counter information set in the terminal registration request message and the terminal registration request message are directly transferred to the own station. A list management means for associating with the identifier information of the other base station and writing to the registered terminal management list;
Priority control means for performing priority control of radio packets destined for each mobile terminal based on the number of hops of the mobile terminal indicated by the registered terminal management list;
A wireless packet communication system. 各前記基地局の送信手段は、自局に帰属していた移動端末が接続を切断したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子を設定した端末削除要求メッセージを送信し、
中継局となる前記基地局の転送手段は、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信した場合に、当該端末削除要求メッセージを転送し、
前記ゲートウェイアクセスポイントのリスト管理手段は、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信した場合に、当該端末削除要求メッセージに設定されている移動端末の識別子に対応する前記登録端末管理リスト内の情報を削除する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線パケット通信システム。 The transmission means of each of the base stations, when recognizing that the mobile terminal belonging to the own station has disconnected, transmits a terminal deletion request message in which the identifier of the mobile terminal is set,
When the transfer means of the base station to be a relay station receives the terminal deletion request message from another base station, the transfer means transfers the terminal deletion request message,
When the gateway access point list management means receives the terminal deletion request message from another base station, the list management means in the registered terminal management list corresponding to the identifier of the mobile terminal set in the terminal deletion request message Delete information,
The wireless packet communication system according to claim 1. 前記基地局は、
自局に帰属している移動端末の識別子の情報を少なくとも含んだ、自局の運用に関するパラメータを記憶するデータベースを具備し、
前記基地局の送信手段は、
前記データベースに定期的にアクセスして、前回のアクセス時とのパラメータの比較を行うことにより自局に帰属する移動端末の増減を認識し、移動端末が増えている場合にはその移動端末についての端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末が減っている場合にはその移動端末についての端末削除要求メッセージを作成して送信する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線パケット通信システム。 The base station
A database for storing parameters related to the operation of the local station, including at least information on identifiers of mobile terminals belonging to the local station;
The transmission means of the base station is
By periodically accessing the database and comparing the parameter with the previous access, the increase or decrease of the mobile terminal belonging to its own station is recognized. Create and send a device registration request message, and if there are fewer mobile terminals, create and send a terminal delete request message for that mobile terminal,
The wireless packet communication system according to claim 2. 前記基地局の送信手段は、
移動端末との接続処理が完了したことを認識したことをトリガとして端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末との切断処理が完了したことをトリガとして端末削除要求メッセージを作成して送信する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線パケット通信システム。 The transmission means of the base station is
Create and send a terminal registration request message triggered by the recognition that the connection process with the mobile terminal has been completed, and create and send a terminal delete request message triggered by the completion of the disconnection process with the mobile terminal To
The wireless packet communication system according to claim 2. 複数の基地局間で無線パケットを送受信する無線パケット通信システムに用いられる無線パケット通信方法において、
有線ネットワークと接続される前記基地局であるゲートウェイアクセスポイントは、
自局を経由して前記有線ネットワークにアクセスする各移動端末について、当該移動端末と自局との間で中継処理を行う前記基地局の数であるホップ数の情報を含む登録端末管理リストを記憶する記憶手段を有しており、
各前記基地局が、
移動端末が自局に帰属したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子、及び、当該移動端末と自局までのホップ数を計測するために使用するホップ数カウンタの情報を設定した端末登録要求メッセージを送信し、
移動端末が帰属した前記基地局から前記ゲートウェイアクセスポイントへの中継局となる前記基地局が、
他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信し、当該端末登録要求メッセージに設定されているホップ数カウンタの値を１増加して転送し、
前記ゲートウェイアクセスポイントが、
他の前記基地局から前記端末登録要求メッセージを受信し、当該端末登録要求メッセージに設定されている移動端末の識別子及びホップ数カウンタの情報と、当該端末登録要求メッセージを自局へ直接転送した前記他の基地局の識別子の情報とを関連付けて前記登録端末管理リストに書き込む一方、
それぞれの移動端末を宛先とする無線パケットの優先制御を、前記登録端末管理リストにより示される当該移動端末のホップ数に基づいて行う、
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 In a wireless packet communication method used in a wireless packet communication system for transmitting and receiving wireless packets between a plurality of base stations,
The gateway access point, which is the base station connected to the wired network,
For each mobile terminal accessing the wired network via its own station, a registered terminal management list including information on the number of hops, which is the number of base stations that perform relay processing between the mobile terminal and the local station, is stored Storage means for
Each said base station
When the mobile terminal recognizes that it belongs to its own station, the terminal registration is set with the identifier of the mobile terminal and information on the hop number counter used for measuring the number of hops between the mobile terminal and the mobile station. Send a request message,
The base station to be a relay station from the base station to which the mobile terminal belongs to the gateway access point,
The terminal registration request message is received from another base station, and the value of the hop number counter set in the terminal registration request message is incremented by 1 and transferred.
The gateway access point is
The terminal registration request message is received from the other base station, the mobile terminal identifier and hop number counter information set in the terminal registration request message, and the terminal registration request message directly transferred to the own station While writing to the registered terminal management list in association with information of identifiers of other base stations,
Priority control of radio packets destined for each mobile terminal is performed based on the number of hops of the mobile terminal indicated by the registered terminal management list.
A wireless packet communication method. 各前記基地局は、自局に帰属していた移動端末が接続を切断したことを認識した場合に、当該移動端末の識別子を設定した端末削除要求メッセージを送信し、
中継局となる前記基地局は、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信し、当該端末削除要求メッセージを転送し、
前記ゲートウェイアクセスポイントは、他の前記基地局から前記端末削除要求メッセージを受信し、当該端末削除要求メッセージに設定されている移動端末の識別子に対応する前記登録端末管理リスト内の情報を削除する、
ことを特徴とする請求項５に記載の無線パケット通信方法。 When each of the base stations recognizes that the mobile terminal belonging to the mobile station has disconnected, the base station transmits a terminal deletion request message in which the identifier of the mobile terminal is set,
The base station to be a relay station receives the terminal deletion request message from another base station, transfers the terminal deletion request message,
The gateway access point receives the terminal deletion request message from another base station, and deletes information in the registered terminal management list corresponding to the identifier of the mobile terminal set in the terminal deletion request message.
The wireless packet communication method according to claim 5. 前記基地局は、
自局に帰属している移動端末の識別子の情報を少なくとも含んだ、自局の運用に関するパラメータを記憶するデータベースを具備しており、
前記データベースに定期的にアクセスして、前回のアクセス時とのパラメータの比較を行うことにより自局に帰属する移動端末の増減を認識し、移動端末が増えている場合にはその移動端末についての端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末が減っている場合にはその移動端末についての端末削除要求メッセージを作成して送信する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線パケット通信方法。 The base station
It has a database for storing parameters related to the operation of the own station, including at least information on the identifier of the mobile terminal belonging to the own station,
By periodically accessing the database and comparing the parameter with the previous access, the increase or decrease of the mobile terminal belonging to its own station is recognized. Create and send a device registration request message, and if there are fewer mobile terminals, create and send a terminal delete request message for that mobile terminal,
The wireless packet communication method according to claim 6. 前記基地局の送信手段は、
移動端末との接続処理が完了したことを認識したことをトリガとして端末登録要求メッセージを作成して送信し、移動端末との切断処理が完了したことをトリガとして端末削除要求メッセージを作成して送信する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線パケット通信方法。
The transmission means of the base station is
Create and send a terminal registration request message triggered by the recognition that the connection process with the mobile terminal has been completed, and create and send a terminal delete request message triggered by the completion of the disconnection process with the mobile terminal To
The wireless packet communication method according to claim 6.
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