JP2001057560A - 無線ｌａｎシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来は、無線区間のトラフィックを低減でき
ないという問題点があったが、本発明は、不要なマルチ
キャストフレームの転送を抑えて、無線区間のトラフィ
ックを低減できる無線ＬＡＮシステムを提供する。 【解決手段】 親機１は、各子機側端末３で保有するマ
ルチキャストフレームの種類を示すマルチキャストリス
トを取得し、当該マルチキャストリストと配下の子機２
とを対応付けるマルチキャストリストテーブル１１を作
成し、当該テーブル１１に登録された種類のフレームの
みを子機２側に転送する無線ＬＡＮシステムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線ＬＡＮシステ
ムに係り、特に、無線区間を流れるＬＡＮフレームの転
送を制御して無線区間のトラフィックを低減する無線Ｌ
ＡＮシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、ＬＡＮと呼ばれるネットワーク
は、図６に示すように、基幹線となる、１つ又は専用の
ブリッジ装置により接続された複数のラインに、複数の
情報端末が有線で接続し、これら情報端末間でやり取り
されるデータをＬＡＮフレームに格納して転送するネッ
トワークであり、ｌＳＯのＯＳＩ参照モデルで言うデー
タリンク層以下のプロトコルをサポートするネットワー
クである。図６は、有線ＬＡＮシステムの概略構成図で
ある。

【０００３】上述のＬＡＮは、基幹線と情報端末との間
が全て有線で結合されているため、ここでは有線ＬＡＮ
システムと呼ぶ。この有線ＬＡＮシステムに対して、基
幹線と情報端末との間が無線により結合される装置を無
線ＬＡＮシステムと呼ぶ。

【０００４】無線ＬＡＮシステムは、図７に示すよう
に、基幹線と有線で結合する親機１と、この親機１と無
線により結合する複数の子機２ａ，２ｂ，２ｃから構成
され、その子機２には子機側端末３ａ，３ｂ，３ｃが有
線で結合される。図７においては、子機２と子機側端末
３とが１対１で結合している。図７は、無線ＬＡＮシス
テムの概略構成図である。

【０００５】また、図８に示すように、無線ＬＡＮシス
テムの別の構成例として、図７の親機１と無線接続する
子機２とを備え、更に１台の子機２ａ，２ｂに対して、
複数の子機側端末３ａ-1，３ａ-2，３ｂ-1，３ｂ-2が結
合される構成もある。図８は、無線ＬＡＮシステムの別
の概略構成図である。

【０００６】次に、従来の無線ＬＡＮシステムにおける
データ伝送の様子を図９を用いて説明する。図９は、従
来の無線ＬＡＮシステムにおけるデータ伝送の様子を示
す概略図である。基幹線を流れるＬＡＮフレームは、親
機１から配下の子機２に対し無線で転送された後、子機
側端末３に転送される。反対に子機側端末３で発生した
データは、親機１に対し無線で転送された後、基幹線に
流される。

【０００７】通常、無線ＬＡＮシステムにおいて、親機
１は、無線区間のプロトコル・シーケンスにより、自分
の配下にいる子機２の情報を取得する。その中には、各
子機のフレーム転送先アドレス（すなわち各子機のＭＡ
Ｃアドレス）も含まれる。このＭＡＣ（Media Access C
ontrol）アドレスは、端末のデータリンク層アドレスの
ことであり、このアドレスを親機１が識別してブリッジ
を通過させる。

【０００８】親機１は、配下にいる全ての子機２のＭＡ
Ｃアドレスを把握しているため、図９に示すように、基
幹線を流れるユニキャストフレームの内、配下の子機宛
てのフレームだけを選択して子機２に流すことが可能で
ある。具体的には、親機１は子機のＭＡＣアドレス（ア
ドレスＡ，Ｂ，Ｃ）を管理しているので、ユニキャスト
フレームの内でアドレスＡ，Ｂ，Ｃ宛のフレームを選択
してアドレスＡ，Ｂ，Ｃの子機２ａ，２ｂ，２ｃに無線
送信する。これにより、無線区間下り方向（親機から子
機に向かう方向）のトラヒックを低滅させている。図９
は、従来の無線ＬＡＮシステムにおいて下りユニキャス
トフレームのフィルタリングを説明するための概略図で
ある。

【０００９】ここでＬＡＮ基幹線を流れるＬＡＮフレー
ムの種類には、図１０に示すように、ユニキャストフレ
ームの他にマルチキャストフレームがある。図１０は、
ＬＡＮフレームを示す説明図である。また、フレームに
は、各１ビットのＩ／Ｇ及びＵ／Ｌ、２２ビットのメー
カ識別子、２４ビットのメーカ内での識別子を含んでい
る。ここで、Ｉ／Ｇ＝０であれば、ユニキャストアドレ
スを示し、Ｉ／Ｇ＝１であれば、マルチキャストアドレ
スを示す。また、Ｕ／Ｌ＝０であれば、ユニバーサルア
ドレスを示し、Ｕ／Ｌ＝１であれば、ローカルアドレス
を示す。

【００１０】通常、ＬＡＮ基幹線には多くのマルチキャ
ストフレームが流れているが、個々の子機側端末にとっ
て、これらのマルチキャストフレームの全てが必要とい
う訳ではなく、個々の子機側端末のＬＡＮより上位のネ
ットワークプロトコルの実装状態に依存して、必要とす
るマルチキャストフレームの種類が変わってくる。

【００１１】尚、無線ＬＡＮに関する従来技術として、
平成１１年（１９９９年）２月２６日公開の特開平１１
−５５２２７号「無線通信装置及び無線通信方法」（出
願人：日本電信電話株式会社、発明者：中村宏之他）が
ある。この発明は、送信データの送信先アドレスを読み
取り、マルチキャスト信号を識別し、変調器の動作タイ
ミングとアンテナ切替タイミングをマルチキャスト通信
用に切替るための信号を変調器とアンテナ切替スイッチ
に供給するマルチキャスト識別装置を無線主局に設け、
復調器からの受信データのアドレス部を読み取り、マル
チキャスト信号を識別するマルチキャスト識別装置を無
線従局に設けた無線通信装置である。これにより、マル
チキャスト送信の回数が増加しても送信遅延時間の増加
やマルチキャストデータの欠落が生じることがないもの
である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無線ＬＡＮシステムでは、これらのマルチキャストフレ
ームを無条件で子機側に流していたため、不要なマルチ
キャストフレームの転送により無線区間のトラヒックが
増大するという問題点があった。

【００１３】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、無線区間を流れる多くのマルチキャストフレームの
内、不要なマルチキャストフレームを流さないようにし
て、無線区間のスループットの低下を抑え、無線区間の
トラヒックを低減させる無線ＬＡＮシステムを提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための本発明は、無線ＬＡＮシステムにおいて、
子機が、子機側端末が必要とするマルチキャストフレー
ムの種類を示すマルチキャストリストを親機に送信し、
親機が、各子機から送信されたマルチキャストリストか
らマルチキャストリストと配下の子機とを対応付けるマ
ルチキャストリストテーブルを作成し、ＬＡＮ基幹線か
ら子機側にマルチキャストフレームを転送する際に、マ
ルチキャストリストテーブルを参照し、当該テーブルに
登録されている種類のフレームのみを転送するものであ
り、不要なマルチキャストフレームを子機側に転送しな
いことで、無線区間のスループットの低下を抑え、無線
区間のトラヒックを低減させることができる。

【００１５】また、本発明は、上記無線ＬＡＮシステム
において、配下の子機の登録を抹消する際に、親機が登
録抹消の子機に対応するマルチキャストをマルチキャス
トリストテーブルから削除するものであり、運用中の子
機数の変化に対応してマルチキャストリストテーブルを
変更することで、子機の増減に柔軟に対応できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。まず、本発明の無線ＬＡＮシ
ステムの概略を説明する。各子機側端末が必要とするマ
ルチキャストフレームの種類は、その子機側端末が実装
している、ＬＡＮより上位のプロトコルの種類によって
変わってくるため、通常、子機側端末は、それぞれ異な
るマルチキャストリストを持つ。一般に、ＬＡＮとの接
続を行う情報端末（無線ＬＡＮにおける子機側端末を含
む）で動作するネットワークドライバプログラム（以下
「ＬＡＮドライバ」と称する）では、その初期動作にお
いて、「上位プロトコル−ＬＡＮドライバ」間のインタ
フェースからマルチキャストリスト情報を取得するため
の手段を持っている。

【００１７】また、ＬＡＮドライバは、「子機側端末−
子機」間でデータ転送するためのソフトウェアインタフ
ェース機能を提供するプログラムであるため、取得した
マルチキャストリスト情報を子機に転送することが可能
である。さらに、子機では、ＬＡＮドライバから受け取
ったマルチキャストリスト情報を無線区間プロトコル・
シーケンスを通して、親機に引き渡すことが可能であ
る。すなわち、子機側端末のマルチキャストリストをＬ
ＡＮドライバから子機へ、さらに子機から親機へと、伝
えることが可能である。

【００１８】上記プロセスにより、親機は、配下の全て
の子機からマルチキャストリストを全て受け取って、そ
れらのエントリの中から重複するものだけを除いて「配
下全体のマルチキャストリスト」の作成を行う。親機
は、ＬＡＮの基幹線を流れるマルチキャストフレームの
内、作成した「配下全体のマルチキャストリスト」のエ
ントリに入っているものだけを子機側に流し、それ以外
のマルチキャストフレームは全て廃棄する。これによ
り、配下の子機側端末で必要としないマルチキャストフ
レームは、無線区間を流れないことになる。

【００１９】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシス
テムは、子機側端末で取得されたマルチキャストリスト
を子機を介して親機に送信し、親機は受信した各子機か
らのマルチキャストリストから配下全体のマルチキャス
トリストテーブルを作成し、基幹線から受信したフレー
ムの内、マルチキャストフレームは作成されたマルチキ
ャストリストテーブルを参照して、登録（エントリ）さ
れているマルチキャストの子機にのみマルチキャストフ
レームを転送するものである。これにより、親機から子
機への不要なマルチキャストフレームの転送を防止で
き、無線区間のトラフィックを低減できるものである。

【００２０】また、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡ
Ｎシステムは、親機に対して子機からの応答がなくなっ
た場合に、マルチキャストリストテーブルにエントリさ
れているその子機のマルチキャストを削除するようにし
ているので、常に最新のエントリ状況に応じてマルチキ
ャストフレームの転送制御を行うことができ、無線区間
のトラフィックの一層の低減を図ることができるもので
ある。

【００２１】また、上記本発明は、マルチキャストフレ
ームの転送制御に関するものであるが、従来のユニキャ
ストフレームについて、子機のＭＡＣアドレスを親機が
管理し、配下の子機宛てのフレームだけを選択して転送
する技術と併せて用いることができる。つまり、マルチ
キャストフレームについては本発明を用い、ユニキャス
トフレームについてはＭＡＣアドレスを用いて、無線区
間のトラフィックの低減を図ることも可能である。

【００２２】次に、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡ
Ｎシステムについて図１，２を用いて説明する。図１
は、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムの概
略構成図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る無
線ＬＡＮシステムにおける下りフレーム転送を示す概略
図である。尚、図７と同様の構成をとる部分については
同一の符号を付して説明している。本発明の実施の形態
に係る無線ＬＡＮシステム（本無線ＬＡＮシステム）
は、図１、図２に示すように、親機１と、子機２と、子
機側端末３とから基本的に構成されている。

【００２３】次に、本無線ＬＡＮシステムの各部を説明
する。親機１は、３台の子機２ａ，２ｂ，２ｃをその配
下に持つものとする。そして、親機１は、図１に示すよ
うに、子機２が保持するマルチキャストテーブル情報を
取得して、マルチキャストリストテーブル１１を作成す
る。このマルチキャストリストテーブル１１は、マルチ
キャストリストに対応する配下子機を対応づけて記憶し
ている。例えば、マルチキャストリストには、マルチキ
ャストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに対して配下子機の識別
番号（ａ，ｂ，ｃ）が記憶されている。尚、一つのマル
チキャストに配下子機の識別番号が複数登録されていて
もよい。

【００２４】また、親機１は、図２に示すように、ＬＡ
Ｎの基幹線を流れるマルチキャストフレームの内、マル
チキャストリストテーブル１１にエントリされている子
機にのみマルチキャストフレームを転送する。つまり、
親機１は、基幹線から子機側にマルチキャストフレーム
を転送する場合には、マルチキャストリストテーブル１
１を参照し、転送対象のフレームが当該テーブル１１に
エントリされているかどうか判定し、エントリされてい
る場合にのみ、対応する子機２にマルチキャストフレー
ムを転送する。

【００２５】また、親機１は、通常、配下の子機の登録
と抹消を管理しており、子機の電源切断等で子機２から
の応答が一定時間以上なくなった場合は、その子機２の
登録を抹消する。この登録抹消段階で、親機１はマルチ
キャストリストテーブル１１から抹消された子機２のエ
ントリを削除する。

【００２６】子機２は、子機側端末３からマルチキャス
トリストの情報を取得し、子機のマルチキャストテーブ
ル情報として親機１に無線区間プロトコル・シーケンス
を通して送信する。子機のマルチキャストテーブル情報
とは、各子機が保有するマルチキャストのリストをテー
ブル化したものである。

【００２７】子機側端末３は、初期動作において、「上
位プロトコル−ＬＡＮドライバ」間のインタフェースか
らマルチキャストリストの情報を取得し、取得したマル
チキャストリストの情報を子機２に転送する。ここで、
子機側端末３ａ及び子機２ａは、マルチキャストリスト
としてマルチキャストＡ，Ｂ，Ｃを保有し、子機側端末
３ｂ及び子機２ｂは、マルチキャストリストとしてマル
チキャストＡ，Ｄ，Ｅを保有し、子機端末３ｃ及び子機
３ｂは、マルチキャストリストとしてマルチキャスト
Ｃ，Ｄ，Ｆを保有している。

【００２８】次に、本発明の実施の形態に係る無線ＬＡ
Ｎシステムの動作について図３，４，５を用いて説明す
る。図３は、親機におけるマルチキャストのエントリ追
加を示すフローチャート図であり、図４は、親機におけ
るマルチキャストのエントリ削除を示すフローチャート
図であり、図５は、親機の下りフレームのフィルタリン
グ処理を示すフローチャート図である。

【００２９】まず、親機１におけるマルチキャストのエ
ントリ追加を図３を用いて説明する。子機２の電源が投
入されると、親機１との間の無線区間のプロトコル・シ
ーケンスが開始され、ここで子機２は、親機１に対し
て、自分が接続する子機側端末３のマルチキャストリス
トをアップロード（送信）する。

【００３０】すると、親機１は、子機２からマルチキャ
ストリストを受信し（Ｓ１１）、受信したマルチキャス
トリストを親機１内のマルチキャストリストテーブル１
１と照合（比較）して（Ｓ１２）、このマルチキャスト
リストテーブル１１に登録されているかどうか判定する
（Ｓ１３）。

【００３１】子機２のマルチキャストがマルチキャスト
リストテーブル１１に登録済みであれば（Ｙｅｓの場
合）、処理を終了し、登録されていなければ（Ｎｏの場
合）、親機１のマルチキャストリストテーブル１１に新
規のマルチキャストを追加する（Ｓ１４）。

【００３２】また、親機１におけるマルチキャストのエ
ントリ削除を図４を用いて説明する。親機１は、子機２
から応答がないと検知すると（Ｓ２１）、子機２の登録
抹消タイマがタイムアップとなったか否か判断する（Ｓ
２２）。処理Ｓ２２で、タイムアップとなっていなけれ
ば（Ｎｏの場合）、処理Ｓ２１に戻り、タイムアップと
なっていれば（Ｙｅｓの場合）、親機１は、親機配下か
ら子機登録抹消を行う（Ｓ２３）。続いて、親機１は、
マルチキャストリストテーブル１１から登録抹消された
子機のマルチキャストを削除する（Ｓ２４）。

【００３３】更に、親機１における下りフレームのフィ
ルタリング処理を図５を用いて説明する。親機１は、Ｌ
ＡＮ基幹線からフレームを受信する（Ｓ３１）と、受信
フレームはマルチキャストフレームであるかどうか判断
し（Ｓ３２）、マルチキャストフレームでなければ（Ｎ
ｏの場合）、処理Ｓ３４に移行する。受信フレームがマ
ルチキャストフレームであれば（Ｙｅｓの場合）、その
フレームのマルチキャストが親機１のマルチキャストリ
ストテーブル１１に登録されているか否か判定する（Ｓ
３３）。

【００３４】そして、親機１は、マルチキャストリスト
テーブル１１にマルチキャストが登録されていれば（Ｙ
ｅｓの場合）、当該フレームを子機２側に転送する（Ｓ
３４）。また、親機１は、マルチキャストリストテーブ
ル１１にマルチキャストが登録されていなければ（Ｎｏ
の場合）、受信したマルチキャストフレームを廃棄し
て、子機に転送を行わない（Ｓ３５）。

【００３５】このように、親機１がＬＡＮ基幹線を流れ
るマルチキャストフレームを子機２側に流す際、親機１
のマルチキャストリストテーブル１１を参照して、ここ
にエントリされているマルチキャストのフレームだけを
子機２に流すようにしており、不要なマルチキャストフ
レームを流さないようにして、無線区間のスループット
の低下を抑え、無線区間のトラヒックを低減させること
ができる効果がある。

【００３６】また、親機１は、電源切断等により配下か
ら消えてしまう子機２に関しては、その子機２の登録抹
消段階で、同時に親機１のマルチキャストリストテーブ
ル１１のエントリからの削除を行うようにしているの
で、運用中の子機２の数の変化に対応して、親機１のマ
ルチキャストリストテーブル１１を変更することも可能
であり、子機２の増減に柔軟に対応できる効果がある。

【００３７】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシス
テムによれば、子機２から送信されるマルチキャストリ
ストを親機１がマルチキャストリストテーブル１１で管
理し、ＬＡＮ基幹線から子機に送信される下りフレーム
について、親機１はマルチキャストリストテーブル１１
を参照してエントリされているマルチキャストの子機に
のみマルチキャストフレームを選択して転送しているの
で、無線ＬＡＮ装置の無線区間において、不要なマルチ
キャストフレームが流れるのを防ぎ、無線区間の下り方
向（親機１から子機２に向かう方向）におけるトラヒッ
クの低減化を図り、ひいては無線区間のスループットの
低下抑制を図ることができる効果がある。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、子機が、子機側端末が
必要とするマルチキャストフレームの種類を示すマルチ
キャストリストを親機に送信し、親機が、各子機から送
信されたマルチキャストリストからマルチキャストリス
トと配下の子機とを対応付けるマルチキャストリストテ
ーブルを作成し、ＬＡＮ基幹線から子機側にマルチキャ
ストフレームを転送する際に、マルチキャストリストテ
ーブルを参照し、当該テーブルに登録されている種類の
フレームのみを転送する無線ＬＡＮシステムとしている
ので、不要なマルチキャストフレームを子機側に転送し
ないことで、無線区間のスループットの低下を抑え、無
線区間のトラヒックを低減させることができる効果があ
る。

【００３９】また、本発明は、上記無線ＬＡＮシステム
において、配下の子機の登録を抹消する際に、親機が登
録抹消の子機に対応するマルチキャストをマルチキャス
トリストテーブルから削除するようにしているので、運
用中の子機数の変化に対応してマルチキャストリストテ
ーブルを変更することで、子機の増減に柔軟に対応でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム
の概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム
における下りフレーム転送を示す概略図である。

【図３】親機におけるマルチキャストのエントリ追加を
示すフローチャート図である。

【図４】親機におけるマルチキャストのエントリ削除を
示すフローチャート図である。

【図５】親機の下りフレームのフィルタリング処理を示
すフローチャート図である。

【図６】有線ＬＡＮシステムの概略構成図である。

【図７】無線ＬＡＮシステムの概略構成図である。

【図８】無線ＬＡＮシステムの別の概略構成図である。

【図９】従来の無線ＬＡＮシステムにおけるデータ伝送
の様子を示す概略図である。

【図１０】ＬＡＮフレームを示す説明図である。

【符号の説明】

１…親機、 ２…子機、 ３…子機側端末、 １１…マ
ルチキャストリストテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA03 HC14 HD06 HD09 JL01 JT06 KA04 KX28 LA19 LD06 MA06 MD08 MD09 5K033 AA01 CB01 CB13 CC01 DA01 DA17 EC04 5K034 AA01 EE03 EE11 FF01 FF02 HH14 KK21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＡＮ基幹線に接続する親機と、前記親
   機と無線通信を行う複数の子機と、前記子機に接続する
   子機側端末とを備える無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記親機は、前記各子機側端末で保有するマルチキャス
   トフレームの種類を示すマルチキャストリストを取得
   し、当該マルチキャストリストと配下の子機とを対応付
   けるテーブルを作成し、当該テーブルに登録された種類
   のフレームのみを子機側に転送することを特徴とする無
   線ＬＡＮシステム。
2. 【請求項２】 ＬＡＮ基幹線に接続する親機と、前記親
   機と無線通信を行う複数の子機と、前記子機に接続する
   子機側端末とを備える無線ＬＡＮシステムにおいて、 前記子機は、前記子機側端末が必要とするマルチキャス
   トフレームの種類を示すマルチキャストリストを前記親
   機に送信する子機であり、 前記親機は、前記各子機から送信されたマルチキャスト
   リストからマルチキャストリストと配下の子機とを対応
   付けるマルチキャストリストテーブルを作成し、前記Ｌ
   ＡＮ基幹線から前記子機側にマルチキャストフレームを
   転送する際に、前記マルチキャストリストテーブルを参
   照し、当該テーブルに登録されている種類のフレームの
   みを転送する親機であることを特徴とする無線ＬＡＮシ
   ステム。
3. 【請求項３】 親機は、子機からマルチキャストリスト
   を受信すると、マルチキャストリストテーブルに登録済
   みであるか否か判定し、登録されていなければ前記マル
   チキャストリストテーブルに前記子機のマルチキャスト
   リストを登録する親機であることを特徴とする請求項２
   記載の無線ＬＡＮシステム。
4. 【請求項４】 親機は、子機からの応答が一定時間ない
   場合に子機の登録を抹消する際に、当該登録を抹消され
   る子機に対応するマルチキャストをマルチキャストリス
   トテーブルから削除する親機であることを特徴とする請
   求項２又は請求項３記載の無線ＬＡＮシステム。