JP2006211364A - Access point control unit, access point, and network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクセスポイント制御装置、アクセスポイント及びネットワークシステムに関する。 The present invention relates to an access point control device, an access point, and a network system.
近年、IEEE802.11規格に基づく無線LANの普及が進み、公衆ネットワークや企業ネットワークにおいて大規模な無線LANネットワークが構築されるようになった。最近では、それに従って少ない無線周波数をうまく利用して仮想的なアクセスポイントを多重するという方法が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。 In recent years, wireless LANs based on the IEEE 802.11 standard have spread, and large-scale wireless LAN networks have been built in public networks and corporate networks. Recently, a method of multiplexing a virtual access point by using a small number of radio frequencies successfully has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).
現在、IEEE802.11では、MAC(Media Access Control)レイヤを拡張し、QoS(Quality of Service)サポートを行うための標準化がIEEE802.11 TGe(Task Group e)で進められている。当該グループからは、アクセス制御の方式として自律分散制御をベースとしたEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。
Currently, in IEEE 802.11, standardization for extending the MAC (Media Access Control) layer and providing QoS (Quality of Service) support is being promoted by IEEE 802.11 TGe (Task Group e). From this group, EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) based on autonomous distributed control has been proposed as an access control method (see Non-Patent
図10は、アクセスポイント(AP)における送信処理を説明するための図である。この図において、(a)はアクセスポイントの送信処理の模式図、(b)は送信時の出力波形図、(c)はEDCAパラメータの一例の図、(d)はUP(User Priority)の一例の図である。(c)に示すEDCAパラメータは、“Access Category”、“CWmin”、“CWmax”、“AIFSN”、“TXOP Limit”からなるものである。4つのアクセスカテゴリ(AC)は、“AC_VO”、“AC_VI”、“AC_BE”、“AC_BK”である。“AC_VO”は主に音声データ用に用いられ、“AC_VI”は主にビデオ映像データ用に用いられ、“AC_BE”は主に音声データやビデオ映像データ以外のデータに用いられ、“AC_BK”は主に大きい遅延が発生してもよいデータに用いられる。 FIG. 10 is a diagram for explaining a transmission process in the access point (AP). In this figure, (a) is a schematic diagram of access point transmission processing, (b) is an output waveform diagram during transmission, (c) is an example of EDCA parameters, and (d) is an example of UP (User Priority). FIG. The EDCA parameter shown in (c) is made up of “Access Category”, “CWmin”, “CWmax”, “AIFSN”, and “TXOP Limit”. The four access categories (AC) are “AC_VO”, “AC_VI”, “AC_BE”, and “AC_BK”. “AC_VO” is mainly used for audio data, “AC_VI” is mainly used for video image data, “AC_BE” is mainly used for data other than audio data and video image data, and “AC_BK” is It is mainly used for data that may cause a large delay.
そして、AIFSNには、“AC_VO”及び“AC_VI”に「2」、“AC_BE”に「3」、“AC_BK”に「7」がそれぞれ設定されている。CWの決定に使用されるCWmin及びCWmaxには、“AC_VO”には「3」、「7」、“AC_VI”には「7」、「15」、“AC_BE”及び“AC_BK”には「15」、「1023」がそれぞれ設定されている。TXOP Limit(連続出力可能時間)には、“AC_VO”に「1.504ms」、“AC_VI”に「3.008ms」、“AC_BE”及び“AC_BK”に「0」がそれぞれ設定されている。 In AIFSN, “2” is set in “AC_VO” and “AC_VI”, “3” is set in “AC_BE”, and “7” is set in “AC_BK”. The CWmin and CWmax used for determining the CW include “3”, “7” for “AC_VO”, “7”, “15” for “AC_VI”, “15” for “AC_BE” and “AC_BK”. "," 1023 "are set respectively. In TXOP Limit (continuous output possible time), “AC_VO” is set to “1.504 ms”, “AC_VI” is set to “3.008 ms”, “AC_BE”, and “AC_BK” are set to “0”.
また、UPは、各アクセスカテゴリの優先度を示すものであり、“AC_VO”に「7,6」、“AC_VI”に「5,4」、“AC_BE”に「3,0」、“AC_BK”に「2,1」がそれぞれ設定されている。なお、「0」は「2」や「1」よりも優先度が高い。 Further, UP indicates the priority of each access category, and “AC_VO” is “7, 6”, “AC_VI” is “5, 4”, “AC_BE” is “3, 0”, “AC_BK”. “2, 1” is set for each. Note that “0” has a higher priority than “2” and “1”.
EDCAは、(b)に示すように、チャネルがビジーからアイドル状態に変化する際、トラヒックのUPに基づく優先順位別(すなわちアクセスカテゴリ別)に一定期間キャリアセンスする時間(AIFS)を割り当てる。そして、AIFS間アイドルであれば、衝突を回避するために0以上CW(Contension Window)以下の範囲内で乱数を発生させ、その乱数値をもとにしたランダム(Backoff)時間アイドルであれば送信を行う。優先度の高いトラヒックであれば、AIFS+バックオフ(Backoff)時間による送信待ち時間は短くなり優先的に送信を行うことができる。 As shown in (b), when the channel changes from busy to idle, EDCA allocates carrier sensing time (AIFS) for a certain period of time by priority based on traffic UP (ie, by access category). And if it is idle between AIFS, a random number will be generated within the range of 0 or more and CW (Contension Window) or less in order to avoid a collision, and if it is idle (Backoff) time idle based on the random value, it will be transmitted. I do. In the case of high priority traffic, the transmission waiting time due to AIFS + backoff time is shortened, and transmission can be performed with priority.
アクセスポイントでは、CWを決定するCWmin、CWmaxやAIFSを算出するためのAIFSNと言ったEDCAパラメータに基づいて動作する。EDCAパラメータはアクセスポイントと無線通信を行う端末で使用される。すなわち、端末は、アクセスポイントから送信されたビーコン又はプローブ応答を受信することでEDCAパラメータを知り、アクセスポイントとアソシエート(接続)するときにアクセスポイントから送信されるアソシエーション応答でEDCAパラメータを設定する。 The access point operates based on EDCA parameters such as CWmin, CWmax, and AIFSN for calculating AIFS to determine CW. The EDCA parameter is used in a terminal that performs wireless communication with an access point. That is, the terminal knows the EDCA parameter by receiving a beacon or probe response transmitted from the access point, and sets the EDCA parameter by the association response transmitted from the access point when associating (connecting) with the access point.
なお、Wi−Fi allianceにおいては、IEEE802.11eのサブセットという位置づけでWireless Multimedia Enhancement(WME、非特許文献3参照)を策定しており、このWMEを実装した装置においても上述した原理で優先制御が行われる。 In Wi-Fi alliance, Wireless Multimedia Enhancement (WME, see Non-Patent Document 3) is formulated as a subset of IEEE802.11e, and priority control is also performed on a device equipped with this WME based on the principle described above. Done.
ところで、従来のアクセスポイントを個別に設定して設置していく方法から、複数のアクセスポイントと転送ネットワークを介して、あるいは直接接続したアクセスポイント制御装置により、アクセスポイントの自動設定、障害管理、統計情報の収集などを一括して行うことが検討されている。それらの検討は、国際標準化団体であるIETF(Internet Engineering Task Force)やIEEE802.11ワーキンググループなどで標準化の策定が進められている。 By the way, from the method of setting and installing the conventional access points individually, the access point automatic setting, failure management, statistics, etc., via the access point control device connected directly to multiple access points and the transfer network. It is considered to collect information in a lump. For these studies, standardization is being promoted by IETF (Internet Engineering Task Force) and IEEE 802.11 working group, which are international standardization organizations.
アクセスポイントで無線LANフレーム(IEEE802.11)とEthernet(イーサネット)フレームのブリッジ処理を行わずに上位のアクセスポイント制御装置で行うことや、認証のポートの開閉箇所もアクセスポイントからアクセスポイント制御装置に移したアーキテクチャが検討されている。そのようなアーキテクチャにおいて、IETFのCAPWAP(Control and Provisioning of Wireless Access Points)ワーキンググループにおいてIETFドラフトdraft-ohara-capwap-lwapp-00.txtのドキュメント名「Light Weight Access Point Protocol」に記載の“light weight access protocol”というプロトコル(以後、LWAPP)が提案されている。LWAPPではアクセスポイント制御装置がアクセスポイントに対して、設定情報の自動設定、障害管理、統計情報収集、暗号鍵情報の設定を行っている。 The access point does not perform bridging between the wireless LAN frame (IEEE802.11) and the Ethernet (Ethernet) frame at the access point, and the access port controller also opens / closes the authentication port from the access point to the access point controller. The transferred architecture is being considered. In such an architecture, the “light weight” described in the document name “Light Weight Access Point Protocol” of the IETF draft draft-ohara-capwap-lwapp-00.txt in the IETF CAPWAP (Control and Provisioning of Wireless Access Points) working group. A protocol called “access protocol” (hereinafter LWAPP) has been proposed. In LWAPP, an access point control device performs automatic setting information setting, failure management, statistical information collection, and encryption key information setting for an access point.
図11は、ネットワークシステムの概略構成を示すブロック図であり、この図に示すネットワークシステムは、アクセスポイント500及び501が転送ネットワーク600を介してアクセスポイント制御装置700に接続されており、アクセスポイント502が直接アクセスポイント制御装置700に接続されている。また、アクセスポイント制御装置700は通信ネットワーク800に接続されている。図12は、図11のネットワークシステムにおけるプロトコルスタックを示す図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a network system. In the network system shown in this figure,
上述した従来のCAPWAPでは、LWAPPのように、下り方向のフローに対してはアクセスポイント制御装置がIEEE802.11eのヘッダを生成する。したがって、IEEE802.11eのQoS制御フィールド(IEEE802.11eのデータフレームのフレームフォーマットは図13に示す)もアクセスポイント制御装置が生成して、IEEE802.11転送用ヘッダでカプセリングして転送することになる。 In the above-described conventional CAPWAP, as in LWAPP, the access point control apparatus generates an IEEE802.11e header for a downstream flow. Therefore, the access point control device also generates an IEEE 802.11e QoS control field (the frame format of the IEEE 802.11e data frame is shown in FIG. 13), and encapsulates and transfers the information using the IEEE 802.11 transfer header. .
しかしながら、この方法にあっては、アクセスポイントはアクセスポイント制御装置が送信したフレームを受信して、それをデカプセリングした後にIEEE802.11ヘッダ内のQoS制御フィールドを検出して、アクセスカテゴリ別に用意された送信キューに振り分けなくてはならならず、アクセスポイントの下り方向のフレーム処理における負荷が大きくなるという問題がある。 However, in this method, the access point receives the frame transmitted by the access point control apparatus, decapsulates it, detects the QoS control field in the IEEE 802.11 header, and prepares for each access category. Therefore, there is a problem that the load on the downlink frame processing of the access point becomes large.
また、IEEE802.11eを適用してもアクセスポイントとアクセスポイント制御装置との間は優先制御や帯域制御といったQoS制御が働かないという問題もある。 In addition, there is a problem that QoS control such as priority control and bandwidth control does not work between the access point and the access point control device even if IEEE 802.11e is applied.
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、CAPWAPで提案されているような、通信ネットワークに接続されるアクセスポイント制御装置と、このアクセスポイント制御装置で制御されるアクセスポイントと、アクセスポイントと無線通信を行う端末とからなるネットワークシステムにおいて、IEEE802.11eを適用する場合にアクセスポイントの下り方向のフレーム処理の負荷を軽減できるとともにアクセスポイントとアクセスポイント制御装置の間のQoS制御を行うことができるアクセスポイント制御装置及びアクセスポイント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 as proposed in CAPWAP, an access point control device connected to a communication network, an access point controlled by this access point control device, and an access In a network system composed of a point and a terminal that performs wireless communication, when IEEE 802.11e is applied, it is possible to reduce the load of frame processing in the downstream direction of the access point and perform QoS control between the access point and the access point control device It is an object of the present invention to provide an access point control device and an access point.
上記目的は下記構成により達成される。
(1) 通信ネットワークに接続されるアクセスポイント制御装置であって、イーサネットフレームの送受信を行う通信手段と、優先度を判定する方法を設定でき、設定した方法に基づき前記通信手段で受信された下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定する優先度判定手段と、受信された前記下り方向のイーサネットフレームをIEEE802.11規格に沿ったフレームに変換するとともに、前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値をIEEE802.11規格に沿ったフレームのユーザプライオリティフィールドに設定する802.11フレーム生成手段と、前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値を、転送用の低位レイヤのヘッダの優先度を示すフィールドに設定し、前記802.11フレーム生成手段が生成したフレームにヘッダとして付加するヘッダ生成手段と、を備える。
The above object is achieved by the following configuration.
(1) An access point control apparatus connected to a communication network, which can set a communication means for transmitting and receiving Ethernet frames and a method for determining priority, and a downlink received by the communication means based on the set method Priority determining means for determining priority with respect to the Ethernet frame in the direction, and converting the received Ethernet frame in the downstream direction into a frame conforming to the IEEE 802.11 standard, and the priority determining means determines An 802.11 frame generation unit that sets a value according to the determined priority in a user priority field of a frame conforming to the IEEE 802.11 standard, and a value according to the priority determined by the priority determination unit. Set in the field indicating the priority of the lower layer header, Header generating means for adding the frame generated by the frame generating means as a header.
(2) 通信ネットワークに接続されるアクセスポイント制御装置であって、イーサネットフレームの送受信を行う通信手段と、優先度を判定する方法を設定でき、設定した方法に基づき前記通信手段で受信された下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定する優先度判定手段と、受信された前記下り方向のイーサネットフレームをIEEE802.11規格に沿ったフレームに変換するとともに、前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値をIEEE802.11規格に沿ったフレームのユーザプライオリティフィールドに設定する802.11フレーム生成手段と、前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値をVLANフレームのプライオリティフィールドに設定し、該優先度を設定したVLANフレームをヘッダとして前記802.11フレーム生成手段で生成されたフレームに付加するヘッダ生成手段と、を備える。 (2) An access point control apparatus connected to a communication network, in which communication means for transmitting and receiving Ethernet frames and a method for determining priority can be set, and a downlink received by the communication means based on the set method Priority determining means for determining priority with respect to the Ethernet frame in the direction, and converting the received Ethernet frame in the downstream direction into a frame conforming to the IEEE 802.11 standard, and the priority determining means determines An 802.11 frame generating means for setting a value according to the determined priority in a user priority field of a frame in accordance with the IEEE 802.11 standard, and a value according to the priority determined by the priority determining means as a priority of the VLAN frame. VLAN set in the field and set the priority Comprising a header generator for adding to the frame the generated 802.11 frame generating means frame as a header, a.
(3) 上記(2)に記載の通信ネットワークに接続されるアクセスポイント制御装置において、前記802.11フレーム生成手段が前記IEEE802.11規格に沿ったフレームのユーザプライオリティフィールドに設定する値と前記ヘッダ生成手段が前記VLANフレームのプライオリティフィールドに設定する値は同じである。 (3) In the access point control apparatus connected to the communication network described in (2) above, the value set in the user priority field of the frame conforming to the IEEE 802.11 standard by the 802.11 frame generation means and the header The value set in the priority field of the VLAN frame by the generation means is the same.
(4) 上記(2)に記載の通信ネットワークに接続されるアクセスポイント制御装置において、前記802.11フレーム生成手段が前記IEEE802.11規格に沿ったフレームのユーザプライオリティフィールドに設定する値と前記ヘッダ生成手段が前記VLANフレームのプライオリティフィールドに設定する値は異なる。 (4) In the access point control apparatus connected to the communication network described in (2) above, the value set in the user priority field of the frame conforming to the IEEE 802.11 standard by the 802.11 frame generation means and the header The value set in the priority field of the VLAN frame by the generation means is different.
(5) アクセスポイント制御装置に制御されるアクセスポイントであって、アクセスカテゴリに対応するキューを使用してフレーム送信を行うIEEE802.11e規格に沿ったフレームを送受信する無線通信手段と、イーサネットフレームの送受信を行う有線通信手段と、転送用のレイヤの優先度を示すフィールドと前記アクセスカテゴリの対応を記憶した記憶手段と、前記有線通信手段が受信した下り方向のイーサネットフレームに対して転送用のレイヤの優先度を抽出して前記記憶手段の記憶内容からアクセスカテゴリを決定し、前記無線通信手段が持つアクセスカテゴリに対応するキューにフレームを振り分けるヘッダ処理手段と、を備える。 (5) An access point controlled by the access point control apparatus, a wireless communication means for transmitting and receiving a frame in conformity with the IEEE 802.11e standard for transmitting a frame using a queue corresponding to an access category, and an Ethernet frame Wired communication means for performing transmission / reception, a storage means for storing a correspondence between the field indicating the priority of the transfer layer and the access category, and a transfer layer for the downlink Ethernet frame received by the wired communication means And header processing means for determining an access category from the stored contents of the storage means and allocating frames to a queue corresponding to the access category possessed by the wireless communication means.
(6) アクセスポイント制御装置に制御されるアクセスポイントであって、アクセスカテゴリに対応するキューを使用してフレーム送信を行うIEEE802.11e規格に沿ったフレームを送受信する無線通信手段と、イーサネットフレームの送受信を行う有線通信手段と、VLANプライオリティと前記アクセスカテゴリの対応を記憶した記憶手段と、前記有線通信手段が受信した下り方向のVLAN付きのイーサネットフレームに対してVLANプライオリティフィールドを抽出して前記記憶手段の記憶内容からアクセスカテゴリを決定し、前記無線通信手段が持つアクセスカテゴリに対応するキューにフレームを振り分けるヘッダ処理手段と、を備える。 (6) An access point controlled by the access point control apparatus, a wireless communication means for transmitting and receiving a frame in conformity with the IEEE 802.11e standard for transmitting a frame using a queue corresponding to the access category, and an Ethernet frame Wired communication means for performing transmission / reception, storage means for storing the correspondence between the VLAN priority and the access category, and extracting and storing the VLAN priority field for the Ethernet frame with the VLAN in the down direction received by the wired communication means Header processing means for determining an access category from the stored contents of the means and allocating frames to a queue corresponding to the access category of the wireless communication means.
(7) ネットワークシステムにおいて、上記(1)に記載のアクセスポイント制御装置と、上記(5)に記載のアクセスポイントと、前記アクセスポイントと無線通信を行う端末と、を備える。 (7) A network system includes the access point control device according to (1), the access point according to (5), and a terminal that performs wireless communication with the access point.
(8) ネットワークシステムにおいて、上記(2)乃至(4)のいずれかに記載のアクセスポイント制御装置と、上記(6)に記載のアクセスポイントと、前記アクセスポイントと無線通信を行う端末と、を備える。 (8) In the network system, the access point control device according to any one of (2) to (4), the access point according to (6), and a terminal that performs wireless communication with the access point. Prepare.
(9) 上記(8)に記載のネットワークシステムにおいて、前記アクセスポイントは、前記アクセスポイント制御装置にてVLANによる転送が可能なレイヤ2のネットワークを介して制御される。
(9) In the network system according to (8), the access point is controlled via a
(10) 上記(8)に記載のネットワークシステムにおいて、前記アクセスポイントは、前記アクセスポイント制御装置にてVLANプライオリティによるQoS制御可能なレイヤ2のネットワークを介して制御される。
(10) In the network system according to (8), the access point is controlled via a
上記(1)に記載のアクセスポイント制御装置では、下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定し、判定した優先度に従う値を、下り方向のイーサネットフレームをIEEE802.11規格に沿って変換したフレームのユーザプライオリティフィールドに設定するとともに、転送用の低位レイヤのヘッダの優先度を示すフィールドに設定して、802.11フレーム生成手段が生成したフレームにヘッダとして付加するので、アクセスポイントは、アクセスポイント制御装置が送信したフレームを受信して、それをデカプセリングしてユーザプライオリティフィールドを抽出し、得られた優先度に基づいてアクセスカテゴリの振り分けを行う必要がなくなる。したがって、アクセスポイントの下り方向のフレーム処理における負荷軽減が可能となる。 In the access point control device described in (1) above, the priority is determined for the downlink Ethernet frame, and the value according to the determined priority is converted from the downlink Ethernet frame in accordance with the IEEE 802.11 standard. Since it is set in the user priority field of the frame and set in the field indicating the priority of the lower layer header for transfer and added as a header to the frame generated by the 802.11 frame generation means, the access point It is not necessary to receive the frame transmitted by the point control device, decapsulate it, extract the user priority field, and perform access category distribution based on the obtained priority. Therefore, it is possible to reduce the load in the frame processing in the downlink direction of the access point.
上記(2)に記載のアクセスポイント制御装置では、下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定し、判定した優先度に従う値を、下り方向のイーサネットフレームをIEEE802.11規格に沿って変換したフレームのユーザプライオリティフィールドに設定するとともに、VLANフレームのプライオリティフィールドに設定し、該VLANフレームをヘッダとしてIEEE802.11規格に沿って変換したフレームに付加するので、アクセスポイントは、アクセスポイント制御装置が送信したフレームを受信して、それをデカプセリングしてユーザプライオリティフィールドを抽出し、得られた優先度に基づいてアクセスカテゴリの振り分けを行う必要がなくなる。したがって、アクセスポイントの下り方向のフレーム処理における負荷軽減が可能となる。 In the access point control apparatus described in (2) above, the priority is determined for the downlink Ethernet frame, and the value according to the determined priority is converted from the downlink Ethernet frame in accordance with the IEEE 802.11 standard. In addition to being set in the user priority field of the frame, it is set in the priority field of the VLAN frame, and the VLAN frame is added as a header to the frame converted in accordance with the IEEE 802.11 standard. It is not necessary to receive the received frame, decapsulate it, extract the user priority field, and perform access category distribution based on the obtained priority. Therefore, it is possible to reduce the load in the frame processing in the downlink direction of the access point.
上記(5)に記載のアクセスポイントでは、転送用のレイヤの優先度を抽出してアクセスカテゴリの振り分けが可能となるので、IEEE802.11規格に沿ったフレームをデカプセリングしてユーザプライオリティフィールドを抽出し、得られた優先度に基づいてアクセスカテゴリの振り分けを行う必要がなくなり、アクセスポイントの下り方向のフレームに対する処理負荷が軽減される。 In the access point described in (5) above, it is possible to sort the access category by extracting the priority of the layer for transfer. Therefore, the user priority field is extracted by decapsulating the frame conforming to the IEEE 802.11 standard. In addition, it is not necessary to assign access categories based on the obtained priorities, and the processing load on the downlink frame of the access point is reduced.
上記(6)に記載のアクセスポイントでは、VLANプライオリティフィールドを抽出してアクセスカテゴリの振り分けが可能となるので、IEEE802.11規格に沿ったフレームをデカプセリングしてユーザプライオリティフィールドを抽出し、得られた優先度に基づいてアクセスカテゴリの振り分けを行う必要がなくなり、アクセスポイントの下り方向のフレームに対する処理負荷が軽減される。 In the access point described in (6) above, since the VLAN priority field can be extracted and the access category can be sorted, the user priority field can be obtained by decapsulating the frame conforming to the IEEE 802.11 standard. Therefore, there is no need to assign access categories based on the priorities, and the processing load on the downstream frame of the access point is reduced.
上記(7)に記載のネットワークシステムでは、アクセスポイントの下り方向のフレーム処理における負荷が軽減されたネットワークシステムを提供できる。 In the network system described in (7) above, it is possible to provide a network system in which the load in the frame processing in the downlink direction of the access point is reduced.
上記(8)及び(9)に記載のネットワークシステムでは、アクセスポイントの下り方向のフレーム処理における負荷が軽減されたネットワークシステムを提供できる。 In the network systems described in (8) and (9) above, it is possible to provide a network system in which the load in the frame processing in the downlink direction of the access point is reduced.
上記(10)に記載のネットワークシステムでは、アクセスポイントとアクセスポイント制御装置との間のQoS制御を行うことができるネットワークシステムを提供できる。 In the network system described in (10) above, it is possible to provide a network system capable of performing QoS control between the access point and the access point control device.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係るネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。なお、この図において、上述した図11と共通する部分すなわち通信ネットワークと端末は同じ符号を付けている。図1において、本実施の形態に係るネットワークシステムは、通信ネットワーク800に接続されるアクセスポイント制御装置10と、このアクセスポイント制御装置10にレイヤ2ネットワーク20を介して接続され、アクセスポイント制御装置10で制御されるアクセスポイント30及び31と、アクセスポイント制御装置10に直接接続され、アクセスポイント制御装置10で制御されるアクセスポイント32と、各アクセスポイント30〜32とIEEE802.11の無線LAN規格に従って無線通信を行うネットワークデバイスである端末900〜902とを備えている。なお、図1ではアクセスポイント及び端末を夫々3台示したが、これらの数に限定はなく任意である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a network system according to an embodiment of the present invention. In this figure, portions common to FIG. 11 described above, that is, communication networks and terminals are given the same reference numerals. 1, the network system according to the present embodiment includes an access
図2は、アクセスポイント制御装置10の概略構成を示すブロック図である。この図において、アクセスポイント制御装置10は、通信部100と、優先度判定部101と、802.11フレーム生成部102と、ヘッダ生成部103とを備えて構成される。通信部100は、複数のイーサネットインタフェースに対してイーサネットフレームの送受信を行う。優先度判定部101は、優先度を判定する方法を設定でき、設定した方法に基づき受信した下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定する。優先度判定部101には、図3に示すような優先度の判定方法が記憶されている。この図に示す例では、“−”は未使用でこれの優先度は“1”、“VoIP,Video以外”の優先度は“0”、“Video”の優先度は“5”、“VoIP”の優先度は“6”になっている。但し、“0”は“1”よりも優先度は高い。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the access
図2に戻り、802.11フレーム生成部102は、受信した下り方向のイーサネットフレームを802.11フレームに変換する。また、優先度判定部101が判定して決定した優先度に従ってIEEE802.11e規格のUPフィールドにマッピングする(設定する)。ヘッダ生成部103は、802.11フレーム生成部102が生成した802.11フレームにVLAN等をヘッダとして付加する。この際、優先度判定部101が判定して決定した優先度に従ってVLANプライオリティフィールドにマッピングする。
Returning to FIG. 2, the 802.11
図4は、下り方向のマッピングの様子を示す模式図である。アクセスポイント制御装置10の優先度判定部101は、通信部100が受信した下り方向のイーサネットフレームに対し、記憶している優先度の判定方法に従って優先度を判定する。そして、判定した優先度を、802.11フレームのQoS制御フィールドのUP領域にマッピングする。さらに、判定した優先度をVLANフレームのVLANタグのプライオリティ領域にマッピングする。ヘッダ生成部103は、VLANタグのプライオリティ領域に優先度がマッピングされたVLANフレームをヘッダとして、QoS制御フィールドのUP領域に優先度がマッピングされた802.11フレームに付加する。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state of mapping in the downlink direction. The
図5はVLANフレームのフォーマットを示す図、図6は802.11フレームのフォーマットを示す図である。図4に示すようにヘッダ生成部103は、図5のVLANフレームを図6の802.11フレームにヘッダとして付加する。図5に示すようにVLANフレームには、“VLANタグ”があり、この“VLANタグ”のVLANプライオリティフィールドに優先度判定部101が判定して決定した優先度がマッピングされる。下り方向のイーサネットフレームに対する優先度をVLANプライオリティフィールドにマッピングしたVLANフレームを802.11フレームに付加することで、各アクセスポイント30〜32は、該VLANフレームを認識するだけで優先度を検出することができ、アクセスポイント制御装置10が送信した802.11フレームをデカプセリングしてQoS制御フィールドから優先度(UP)を検出する必要がなくなる。すなわち、各アクセスポイント30〜32における下り方向のフレーム処理における負荷が軽減される。
FIG. 5 is a diagram showing the format of the VLAN frame, and FIG. 6 is a diagram showing the format of the 802.11 frame. As shown in FIG. 4, the
図7は、アクセスポイント30の概略構成を示すブロック図である。なお、他のアクセスポイント31及び32も同様の構成であるので省略する。図7において、アクセスポイント30は、無線通信部301と、有線通信部302と、記憶部303と、ヘッダ処理部304とを備えている。無線通信部301は、IEEE802.11e規格のフレーム(上述した802.11フレーム)を送受信する。アクセスカテゴリに対応するキューを使用してフレームの送信を行う。有線通信部302は、レイヤ2ネットワーク20を介して又は直接アクセスポイント制御装置10に接続され、イーサネットフレームの送受信を行う。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the
記憶部303は、VLANプライオリティとアクセスカテゴリの対応を記憶する。図8は、記憶部303の記憶内容の一例を示す図である。この図に示す例では、VLANプライオリティの“1”がアクセスカテゴリの“AC_BK”に、VLANプライオリティの“0”がアクセスカテゴリの“AC_BE”に、VLANプライオリティの“5”がアクセスカテゴリの“AC_VI”に、VLANプライオリティの“6”がアクセスカテゴリの“AC_VO”に夫々対応させている。
The
図7に戻り、ヘッダ処理部304は、有線通信部302が受信した下り方向のVLAN付きのイーサネットフレームに対してVLANプライオリティフィールドを抽出して記憶部303の記憶内容からアクセスカテゴリを決定して、無線通信部301が持つアクセスカテゴリに対応するキューにフレームを振り分ける。
Returning to FIG. 7, the
次に、本実施の形態に係るネットワークシステムの具体的な動作について説明する。
≪前提条件≫
アクセスポイント制御装置10の優先度判定部101には優先度の判定方法を記憶させておく。優先度は、VLANプライオリティやIP DSCP(Diffserv Code Point)やTCPやUDPのポート番号など何から生成しても良いが、ここでは図3で示したように、“VoIP”、“Video(ビデオストリーミング)”、“それら以外”に分類して、それぞれ優先度「6,5,0」にマッピングする。“VoIP”、Video”はUDPヘッダなどから判断することができる。
Next, a specific operation of the network system according to the present embodiment will be described.
≪Prerequisites≫
The
各アクセスポイント30〜32の記憶部303には、図8に示したように、VLANプライオリティとアクセスカテゴリ(AC)の対応を記憶させておく。アクセスポイント30の無線通信部301には、図10で示したように、各アクセスカテゴリに対してEDCAパラメータを設定しておく。
As shown in FIG. 8, the correspondence between the VLAN priority and the access category (AC) is stored in the
≪運用中の動作≫
(ア)通信ネットワーク800内の装置が例えば端末900宛にVoIPのフレームを送信する。
(イ)アクセスポイント制御装置10の通信部100は該フレームを受信する。
(ウ)アクセスポイント制御装置10の優先度判定部101は上記事前の設定で記憶している判定方法に基づき通信部100が受信したフレームのIPヘッダ、UDPヘッダ等から内容を解析してVoIPのフレームと判断して優先度を「6」と決定する。すなわち、図3からVoIPの優先度は「6」であるので、「6」と決定する。
<< Operation during operation >>
(A) A device in the
(A) The
(C) The
(エ)アクセスポイント制御装置10の802.11フレーム生成部102は、通信部100が受信したフレームから、IEEE802.11eのUPフィールドの値を優先度判定部101が判定した優先度の値である「6」として802.11フレームを生成する。
(オ)アクセスポイント制御装置10のヘッダ生成部103は、802.11フレーム生成部102が生成した802.11フレームに、VLANプライオリティフィールドの値を優先度判定部101が判定した優先度の値である「6」としてVLANヘッダを付加する。
(D) The 802.11
(E) The
(カ)アクセスポイント制御装置10の通信部100は、ヘッダ生成部103が生成したフレームをイーサネットフレームとして送信する。
(キ)レイヤ2ネットワーク20は、該イーサネットフレームの宛先MACアドレスを元にアクセスポイント30に転送する。
(F) The
(G) The
(ク)アクセスポイント30の有線通信部302は、該イーサネットフレームを受信する。
(ケ)アクセスポイント30のヘッダ処理部304は、受信したフレームに対してデカプセリングして(VLANなどのヘッダ部分を外して)802.11フレームを生成する。そして、VLANプライオリティフィールドの値「6」を抽出して記憶部303で記憶させておいた内容からアクセスカテゴリ(AC_VO)を決定して、無線通信部301が持っているAC−VOに対応するキューにフレームを振り分ける。
(H) The wired
(G) The
(コ)アクセスポイント30の無線通信部301は、予め設定しておいたAC_VOに従ったEDCAパラメータを用いてCSMA/CAを行って無線でのフレーム送信を行う。この場合、図10で示したように、AC_VOのキューには送信権を取得しやすいEDCAパラメータが使われているので、無線通信部301が持っているAC_VO以外のキューのフレームと比較して確率的に優先されて送信される。
(E) The
このように本実施の形態のネットワークシステムによれば、アクセスポイント制御装置10の優先度判定部101が、通信部100の受信した下り方向のイーサネットフレームに対し、記憶している優先度の判定方法に従って優先度を判定し、判定した優先度を802.11フレームのQoS制御フィールドのUP領域にマッピングするとともに、VLANフレームのVLANタグのプライオリティ領域にマッピングし、ヘッダ生成部103が、VLANタグのプライオリティ領域に優先度がマッピングされたVLANフレームをヘッダとして、QoS制御フィールドのUP領域に優先度がマッピングされた802.11フレームに付加するので、IEEE802.11eを適用する場合にアクセスポイントの下り方向のフレーム処理の負荷を軽減できるとともに、アクセスポイントとアクセスポイント制御装置の間のQoS制御を行うことができる。
As described above, according to the network system of the present embodiment, the
なお、上記実施の形態で説明したネットワークシステムの構成において、レイヤ2ネットワーク20内の各ネットワーク装置としてVLANプライオリティを使用して優先制御などのQoS制御を行うことが可能な装置を適用すると、アクセスポイント制御装置10とアクセスポイント30(又は31)との間のレイヤ2ネットワーク20においてもアクセスポイント制御装置10が生成したVLANプライオリティに従ったQoS制御が可能になる。
In the configuration of the network system described in the above embodiment, when an apparatus capable of performing QoS control such as priority control using VLAN priority is applied as each network apparatus in the
また、上記実施の形態では、アクセスポイント制御装置10の802.11eフレーム生成部102とヘッダ生成部103は、優先度判定部101が判定して決定した優先度と同じ値を使用しているが、何らかのルールに基づいて異なる値(但し、802.11eフレーム生成部102とヘッダ生成部103がそれぞれ生成するUPとVLANプライオリティは同じ値)を使用しても本発明の効果で述べた効果と同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the 802.11e
また、上記実施の形態において、アクセスポイント制御装置10のヘッダ生成部103は、802.11eフレーム生成部102が生成するVLANプライオリティの値とは異なるUPを生成して、各アクセスポイント30〜32の記憶部303には、802.11eフレーム内のユーザプライオリティ(UP)とアクセスカテゴリ(AC)の対応と同等になるようにVLANプライオリティとアクセスカテゴリの対応を記憶させておいても良い(例えば図9参照)。このようにすると、IEEE802.11eの仕様に従ってQoS制御を行った上で、レイヤ2ネットワーク20内の各ネットワーク装置としてVLANプライオリティを使用して優先制御などのQoS制御を行うことが可能な装置を適用する場合に、レイヤ2ネットワーク20でサービスポリシの異なる他のトラヒックも収容するときにサービス毎のQoS制御が可能となる。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、優先制御方式としてIEEE802.11e EDCAで説明したが、IEEE802.11e EDCAのサブセットであるWi−Fi allianceが策定したWireless Multimedia Enhancement(WME)を用いても同様の効果が得られる。 In the above embodiment, IEEE 802.11e EDCA has been described as a priority control method. However, the same effect can be obtained by using Wireless Multimedia Enhancement (WME) formulated by Wi-Fi Alliance, which is a subset of IEEE 802.11e EDCA. can get.
本発明は、IEEE802.11eを適用する場合にアクセスポイントの下り方向のフレーム処理の負荷を軽減できるとともにアクセスポイントとアクセスポイント制御装置の間のQoS制御を行うことができるといった効果を有し、IEEE802.11e EDCAや、そのサブセットであるWi−Fi allianceが策定したWMEなどへの適用が可能である。 The present invention has an effect that, when IEEE802.11e is applied, it is possible to reduce the load of frame processing at the access point in the downlink direction and to perform QoS control between the access point and the access point control apparatus. .11e EDCA and a WME developed by Wi-Fi alliance, which is a subset thereof, can be applied.
10 アクセスポイント制御装置
20 レイヤ2ネットワーク
30、31、32 アクセスポイント
100 通信部
101 優先度判定部
102 802.11フレーム生成部
103 ヘッダ生成部
301 無線通信部
302 有線通信部
303 記憶部
304 ヘッダ処理部
800 通信ネットワーク
900、901、902 端末
DESCRIPTION OF
Claims (10)
イーサネットフレームの送受信を行う通信手段と、
優先度を判定する方法を設定でき、設定した方法に基づき前記通信手段で受信された下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定する優先度判定手段と、
受信された前記下り方向のイーサネットフレームをIEEE802.11規格に沿ったフレームに変換するとともに、前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値をIEEE802.11規格に沿ったフレームのユーザプライオリティフィールドに設定する802.11フレーム生成手段と、
前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値を、転送用の低位レイヤのヘッダの優先度を示すフィールドに設定し、前記802.11フレーム生成手段が生成したフレームにヘッダとして付加するヘッダ生成手段と、
を備えるアクセスポイント制御装置。 An access point control device connected to a communication network,
A communication means for transmitting and receiving an Ethernet frame;
A priority determination unit that can set a method for determining a priority, and that determines a priority for a downlink Ethernet frame received by the communication unit based on the set method;
The received Ethernet frame in the downstream direction is converted into a frame conforming to the IEEE 802.11 standard, and a value according to the priority determined by the priority determination unit is set as the user priority of the frame conforming to the IEEE 802.11 standard. 802.11 frame generation means to set in the field;
A value according to the priority determined and determined by the priority determination unit is set in a field indicating the priority of the lower layer header for transfer, and is added as a header to the frame generated by the 802.11 frame generation unit. Header generation means;
An access point control device comprising:
イーサネットフレームの送受信を行う通信手段と、
優先度を判定する方法を設定でき、設定した方法に基づき前記通信手段で受信された下り方向のイーサネットフレームに対して優先度を判定する優先度判定手段と、
受信された前記下り方向のイーサネットフレームをIEEE802.11規格に沿ったフレームに変換するとともに、前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値をIEEE802.11規格に沿ったフレームのユーザプライオリティフィールドに設定する802.11フレーム生成手段と、
前記優先度判定手段が判定して決定した優先度に従う値をVLANフレームのプライオリティフィールドに設定し、該優先度を設定したVLANフレームをヘッダとして前記802.11フレーム生成手段で生成されたフレームに付加するヘッダ生成手段と、
を備えるアクセスポイント制御装置。 An access point control device connected to a communication network,
A communication means for transmitting and receiving an Ethernet frame;
A priority determination unit that can set a method for determining a priority, and that determines a priority for a downlink Ethernet frame received by the communication unit based on the set method;
The received Ethernet frame in the downstream direction is converted into a frame conforming to the IEEE 802.11 standard, and a value according to the priority determined by the priority determination unit is set as the user priority of the frame conforming to the IEEE 802.11 standard. 802.11 frame generation means to set in the field;
A value according to the priority determined by the priority determination unit is set in the priority field of the VLAN frame, and the VLAN frame with the priority set is added as a header to the frame generated by the 802.11 frame generation unit. Header generating means for
An access point control device comprising:
アクセスカテゴリに対応するキューを使用してフレーム送信を行うIEEE802.11e規格に沿ったフレームを送受信する無線通信手段と、
イーサネットフレームの送受信を行う有線通信手段と、
転送用のレイヤの優先度を示すフィールドと前記アクセスカテゴリの対応を記憶した記憶手段と、
前記有線通信手段が受信した下り方向のイーサネットフレームに対して転送用のレイヤの優先度を抽出して前記記憶手段の記憶内容からアクセスカテゴリを決定し、前記無線通信手段が持つアクセスカテゴリに対応するキューにフレームを振り分けるヘッダ処理手段と、
を備えるアクセスポイント。 An access point controlled by an access point control device,
Wireless communication means for transmitting and receiving frames in conformity with the IEEE 802.11e standard for performing frame transmission using a queue corresponding to an access category;
Wired communication means for sending and receiving Ethernet frames;
Storage means for storing a correspondence between the field indicating the priority of the layer for transfer and the access category;
The priority of the layer for transfer is extracted from the downlink Ethernet frame received by the wired communication means, the access category is determined from the stored contents of the storage means, and the access category of the wireless communication means corresponds to Header processing means for allocating frames to queues;
Access point with
アクセスカテゴリに対応するキューを使用してフレーム送信を行うIEEE802.11e規格に沿ったフレームを送受信する無線通信手段と、
イーサネットフレームの送受信を行う有線通信手段と、
VLANプライオリティと前記アクセスカテゴリの対応を記憶した記憶手段と、
前記有線通信手段が受信した下り方向のVLAN付きのイーサネットフレームに対してVLANプライオリティフィールドを抽出して前記記憶手段の記憶内容からアクセスカテゴリを決定し、前記無線通信手段が持つアクセスカテゴリに対応するキューにフレームを振り分けるヘッダ処理手段と、
を備えるアクセスポイント。 An access point controlled by an access point control device,
Wireless communication means for transmitting and receiving frames in conformity with the IEEE 802.11e standard for performing frame transmission using a queue corresponding to an access category;
Wired communication means for sending and receiving Ethernet frames;
Storage means for storing the correspondence between the VLAN priority and the access category;
A VLAN priority field is extracted from the Ethernet frame with a VLAN in the down direction received by the wired communication means, an access category is determined from the stored contents of the storage means, and a queue corresponding to the access category possessed by the wireless communication means Header processing means for distributing frames to
Access point with
請求項5に記載のアクセスポイントと、
前記アクセスポイントと無線通信を行う端末と、
を備えるネットワークシステム。 An access point control device according to claim 1;
An access point according to claim 5;
A terminal that performs wireless communication with the access point;
A network system comprising:
請求項6に記載のアクセスポイントと、
前記アクセスポイントと無線通信を行う端末と、
を備えるネットワークシステム。 An access point control device according to any one of claims 2 to 4,
An access point according to claim 6;
A terminal that performs wireless communication with the access point;
A network system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005021452A JP2006211364A (en) | 2005-01-28 | 2005-01-28 | Access point control unit, access point, and network system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005021452A JP2006211364A (en) | 2005-01-28 | 2005-01-28 | Access point control unit, access point, and network system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006211364A true JP2006211364A (en) | 2006-08-10 |
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Family Applications (1)
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JP2005021452A Withdrawn JP2006211364A (en) | 2005-01-28 | 2005-01-28 | Access point control unit, access point, and network system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006211364A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009512377A (en) * | 2005-10-21 | 2009-03-19 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | Control of service quality in communication systems |
JP2011130140A (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Hitachi Ltd | Wireless communication device and priority control method of wireless communication system |
-
2005
- 2005-01-28 JP JP2005021452A patent/JP2006211364A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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