JP2006304083A

JP2006304083A - ＷＬＡＮネットワークシステム、ＷＬＡＮネットワークのＱｏＳ制御方法

Info

Publication number: JP2006304083A
Application number: JP2005125266A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ogura; 大輔小椋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】ユーザー単位またはグループ単位で、契約内容に見合ったサービスを提供する。
【解決手段】ＷＬＡＮネットワーク１０には、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nおよびＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mの他、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mを使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスを記述したＱｏＳポリシーテーブルをＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nに設定するポリシー制御装置１３がさらに設けられている。ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、ＱｏＳ要求を送信してきたＷＬＡＮ端末に対しては、当該ＱｏＳ要求が当該ＷＬＡＮ端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであれば当該ＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）ネットワークシステム、ＷＬＡＮネットワークのＱｏＳ制御方法に関する。

現在、ＷＬＡＮネットワーク関連の様々な機器（ＷＬＡＮ−ＡＰ（Access Point）、ＷＬＡＮ−Ｓｗｉｔｃｈ、ＷＬＡＮ端末）が製品化されており、今後も市場の拡大に伴いネットワークの大規模化が予想される。このように、ネットワークの大規模化を想定した場合、これらの機器を一元管理するための機能が必要と考えられる。

図４を参照すると、従来のＷＬＡＮネットワークシステムは、ＩＰ（Internet Protocol）網８０に接続されているＷＬＡＮネットワーク５０〜７０内に、ＷＬＡＮ−ＡＰ５１〜７１およびＷＬＡＮ端末５２〜７２がそれぞれ設けられている。なお、図４においては、説明の便宜のために、ＷＬＡＮネットワーク５０〜７０内にＷＬＡＮ端末を１つだけ図示しているが、実際には、ＷＬＡＮ端末は複数設けられている。

上記のように構成されたＷＬＡＮネットワークシステムにおいては、例えば、ＷＬＡＮ端末５２のユーザーがＷＬＡＮネットワーク５０経由でＩＰ網８０に接続する場合、ＷＬＡＮ端末５２からＷＬＡＮ−ＡＰ５１を介してＩＰ網８０に接続を行う。

しかしながら、実際のＷＬＡＮネットワーク５０〜７０には、上述のように、ＷＬＡＮ端末が複数設けられているため、複数のＷＬＡＮ端末がＷＬＡＮ−ＡＰ５１〜７１に接続する場合がある。この場合、ＷＬＡＮネットワーク５０〜７０の負荷が増大するために、スループットの低下や、ＶｏＩＰ（Voice over IP）での通話品質の確保が困難になるなど様々な問題がある。

これらの問題が発生する要因として、無線区間は有線区間と比較して大容量で安定した品質の伝送路を有していないことや、ＷＬＡＮ−ＡＰ５１〜７１が同一ＷＬＡＮネットワーク内の周辺のＷＬＡＮ−ＡＰ（不図示）と連関せずに単独で動作しているためにＱｏＳ（Quality of Service）制御を実現できていないことなどが挙げられる。

無線区間におけるＱｏＳ制御を実現するためにＩＥＥＥ８０２．１１Ｅという規格が議論されており、最近は、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅに関する技術も多数開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅの仕様においては、ＷＬＡＮ−ＡＰは、ＷＬＡＮ端末がＱｏＳ要求をしてきた順にＱｏＳクラスキュー（Class Queue）を割り当てるため、ＱｏＳ要求の権限は主にＷＬＡＮ端末側にあり、根本的なＷＬＡＮネットワーク負荷という問題の解決が図れていない。
特開２００２−３１４５４６号公報

以上述べたように、従来のＷＬＡＮネットワークシステムでは、有効なＱｏＳ制御を実現することができないため、オペレータは、ユーザーに対してベストエフォート（Best Effort）の設定しかすることができない。そのため、オペレータは、ユーザー単位またはグループ単位（例えば、プロバイダ単位）での差別化をつけることができず、高額な課金プランで契約しているユーザーに対して優先的に制御を行うことやＷＬＡＮネットワーク負荷に対して動的な制御を行うことは難しい状況となっている。

そこで、本発明の目的は、ユーザー単位またはグループ単位で、契約内容に見合ったサービスを提供することができるＷＬＡＮネットワークシステム、ＷＬＡＮネットワーク、その他無線システム(WiMAX、FLASH-OFDM、iBurst等）のＱｏＳ制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、
ＩＰ網と、前記ＩＰ網に接続されるアクセスポイント装置および当該アクセスポイント装置を介して前記ＩＰ網に接続される端末が設けられたＷＬＡＮネットワークとからなるＷＬＡＮネットワークシステムにおいて、
前記ＷＬＡＮネットワークには、前記端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスを記述したテーブルを前記アクセスポイント装置に設定するポリシー制御装置がさらに設けられ、
前記アクセスポイント装置は、ＱｏＳ要求を送信してきた前記端末に対しては、当該ＱｏＳ要求が当該端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであれば当該ＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行うことを特徴とするものである。

この構成によれば、オペレータは、従来構成では単独で動作していたＷＬＡＮ−ＡＰを集中管理することが可能となるため、無線区間において意図する有効なＱｏＳ制御機能を実現することが可能となる。

より具体的には、オペレータは、ＷＬＡＮ端末を使用しているユーザーおよび／またはそのユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスをＱｏＳポリシーテーブルに記述することにより、ユーザー単位および／またはグループ単位で、オペレータとの間で契約している内容に見合ったサービスを提供することが可能となる。

上述したように本発明によれば、ポリシー制御装置において、端末を使用するユーザーおよび／またはグループに許可されているＱｏＳクラスを記述したテーブルをアクセスポイント装置に設定し、アクセスポイント装置において、端末からのＱｏＳ要求が当該端末を使用するユーザーおよび／またはグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであれば当該ＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行う構成であるため、ユーザー単位および／またはグループ単位で、契約内容に見合ったサービスを提供することができるという効果を奏する。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムは、ＩＰ網２０と接続されているＷＬＡＮネットワーク１０内に、アクセスポイント装置であるＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nと、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mと、ポリシー制御装置１３とが設けられている。なお、図１においては、説明の便宜のために、ＷＬＡＮネットワーク１０を１つだけ図示しているが、実際には、ＩＰ網２０にはＷＬＡＮネットワーク１０と同様の構成のＷＬＡＮネットワークが複数接続されている。

本実施形態が図４に示した従来構成と比較して大きく異なる点は、ＷＬＡＮネットワーク１０内に、ポリシー制御装置１３を設けた点にある。このポリシー制御装置１３は、ＷＬＡＮとのＩ／Ｆ（interface）部分であるＷＬＡＮＩ／Ｆ１３１と、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nに共通で統一されたＱｏＳポリシー（ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mを使用しているユーザーおよび／またはそのユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスなど）を記述したＱｏＳポリシーテーブルがオペレータにより入力されるテーブル入力部１３２と、テーブル入力部１３２に入力されたＱｏＳポリシーテーブルを管理し、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nに設定するテーブル管理部１３３とを有している。

ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅ対応のＷＬＡＮ−ＡＰである。このＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、ＷＬＡＮネットワークとのＩ／Ｆ部分であるＷＬＡＮＩ／Ｆ１１１と、ＩＰ網２０とのＩ／Ｆ部分であるＩＰ網Ｉ／Ｆ１１２と、ポリシー制御装置１３によりＱｏＳポリシーテーブルが設定されるテーブル設定部１１４と、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mのうちＱｏＳ要求を送信してきたＷＬＡＮ端末に対しては、ＱｏＳ要求がそのＷＬＡＮ端末を使用するユーザーおよび／またはそのユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであればそのＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、要求されたＱｏＳクラスのために帯域保証や優先度制御を行い、ＱｏＳ要求が許容範囲外であれば、ＱｏＳ要求を拒否するかまたはＱｏＳクラスを変更（下げる）よう指示を行うＱｏＳ制御部１１３とを有する。

これにより、本実施形態では、従来構成では単独で動作していたＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nに統一したＱｏＳポリシーを設定して、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nを集中管理することが可能となる。

ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mは、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅ対応もしくは未対応のＷＬＡＮ端末である。ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅ対応のＷＬＡＮ端末は、ユーザーが希望するＱｏＳクラスに対応するＱｏＳ要求をＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nに対して行う。なお、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mは、上述のように、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅ対応もしくは未対応の一般的なＷＬＡＮ端末であるため、詳細な構成の説明は省略する。

以下、本実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの動作について、図２を参照して説明する。

図２を参照すると、まず、ポリシー制御装置１３内のテーブル管理部１３３は、オペレータが意図するＱｏＳポリシーが記述されている上述のＱｏＳポリシーテーブルを、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁のテーブル設定部１１４に設定する（ステップ２０１）。

図３を参照すると、ＱｏＳポリシーテーブルには以下のような要素が含まれる。

・ユーザーＩＤ
ユーザーＩＤは、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mを使用するユーザーを特定するためのＩＤであり、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスなどである。このユーザーＩＤは、ユーザーを特定する場合やユーザー単位でＱｏＳ制御を行う場合に使用する。ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、ユーザー単位でＱｏＳ制御を行う場合、例えば、ＷＬＡＮ端末１１₁を使用するユーザーに対しては、ＶｏＩＰサービスにおける通信品質を確保するための一定の帯域を保証する。

・グループＩＤ
グループＩＤは、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mを使用するユーザーが属するグループ（プロバイダ単位や、部門単位など）を特定するためのＩＤであり、ＶＬＡＮ（Virtual LAN）などである。このグループＩＤは、グループを特定する場合やグループ単位でＱｏＳ制御を行う場合に使用する。ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、グループ単位でＱｏＳ制御を行う場合、例えば、不図示のあるグループに属するユーザーに対してある共通のＱｏＳクラスを許可している場合、そのグループに属するユーザーに対しては、そのＱｏＳクラスのための一定の帯域を保証する。

・ＱｏＳクラス
ＱｏＳクラスは、無線区間でユーザーおよび／またはグループに許可されているクラスを示すものである。このＱｏＳクラスは、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅで規定されるＱｏＳクラスに準拠したものである。

・タイムゾーン
タイムゾーンは、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nがＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mからのアクセスに対してアクセス制限を行う時間帯を示すものである。なお、図３は、記述されている時間帯以外の時間でアクセス制限を行うことを示している。例えば、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、ＷＬＡＮ端末１２₂からのＱｏＳ要求を受けた場合、要求されたＱｏＳクラスがＶＩＤＥＯであっても、ＡＭ以外の時間帯であれば、ＱｏＳ要求を拒否する。また、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、ＡＭ以外の時間帯では、ＶＩＤＥＯのサービスを利用したデータが送信されてきた場合もアクセスを拒否する。このように、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nは、特定のＷＬＡＮ端末について特定の時間帯にアクセス制限を行うことでセキュリティの強化やトラヒック制御を行うことが可能となる。

再度図２を参照すると、続いて、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁のエリアに属するＷＬＡＮ端末１２₁〜１２₃は、ＩＥＥＥ８０２．１１Ｅの対応状況に応じた動作を行う（ステップ２０２）。

例えば、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２₃のうちＩＥＥＥ８０２．１１Ｅに対応しているＷＬＡＮ端末は、ユーザーが希望するＱｏＳクラス（ＶｏＩＰやＶＩＤＥＯなど）に対応するＱｏＳ要求をＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁に対して行う。

一方、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２₃のうちＩＥＥＥ８０２．１１Ｅに未対応であるＷＬＡＮ端末は、特にＱｏＳ要求はしない。

次に、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁内のＱｏＳ制御部１１３は、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２₃のＩＥＥＥ８０２．１１Ｅの対応状況に応じたＱｏＳ制御を行う（ステップ２０３）。

例えば、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁内のＱｏＳ制御部１１３は、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２₃のうちＩＥＥＥ８０２．１１Ｅに対応し、ＱｏＳ要求を送信してきたＷＬＡＮ端末に対しては、ＱｏＳ要求がそのＷＬＡＮ端末を使用するユーザーおよび／またはそのユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであればそのＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、要求されたＱｏＳクラスのために一定の帯域を保証する。ただし、ＱｏＳ要求を受けた時間がアクセス制限されていない時間帯にあることも、ＱｏＳ要求が許容範囲内であることの条件となる。逆に、ＱｏＳ制御部１１３は、ＷＬＡＮ端末からのＱｏＳ要求が許容範囲外であると判断すればＱｏＳ要求を拒否する。または、ＱｏＳ制御部１１３は、ＷＬＡＮ端末からのＱｏＳ要求がそのユーザーおよび／またはそのユーザーが属するグループに許可されていないＱｏＳクラスに対応するものであるとして許容範囲外であると判断した場合は、ＱｏＳクラスを下げるように指示を行う。

一方、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁内のＱｏＳ制御部１１３は、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２₃のうちＩＥＥＥ８０２．１１Ｅに未対応で、ＱｏＳ要求を送信しないＷＬＡＮ端末に対しては、一律にベストエフォートのＱｏＳクラスに設定するか、またはオペレータが指定したＱｏＳクラスに設定し、設定したＱｏＳクラスのために一定の帯域を保証する。

上述したように本実施形態においては、ポリシー制御装置１３において、共通のＱｏＳポリシーテーブルをＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nに設定し、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nにおいて、ＱｏＳポリシーテーブルの内容に基づきＱｏＳ制御を行っている。

従って、オペレータは、従来構成では単独で動作していたＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_nを集中管理することが可能となるため、無線区間において意図するＱｏＳ設定を行うことが可能となり、それにより有効なＱｏＳ制御機能を実現することが可能となる。

そのため、オペレータは、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mを使用しているユーザーおよび／またはそのユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスをＱｏＳポリシーテーブルに記述することにより、ユーザー単位および／またはグループ単位（例えば、プロバイダ単位）で、オペレータとの間で契約している内容に見合ったサービスを提供（ＱｏＳ保証など）することが可能となる。

また、オペレータは、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mからのアクセスを制限する時間帯をＱｏＳポリシーテーブルに記述することにより、ＷＬＡＮネットワーク１０のトラヒック状況に応じた特定の時間帯にアクセスを制限したり、ＷＬＡＮ−ＡＰ１１₁〜１１_n同士を連携させてＷＬＡＮ端末の追い出し（ハンドオーバ）を実施したりするロードバランス機能を実現することも可能となる。

また、オペレータは、ＷＬＡＮ端末１２₁〜１２_mからのアクセスを制限する時間帯をＱｏＳポリシーテーブルに記述することができるため、特定のユーザーおよび／または特定のグループからのアクセスを制限することができ、それによりＷＬＡＮネットワーク１０内のセキュリティ強化を図ることも可能となる。

本発明の一実施形態によるＷＬＡＮネットワークシステムの構成を示す図である。図１に示したＷＬＡＮネットワークシステムの動作の一例を説明するフローチャートである。図１に示したＷＬＡＮネットワークシステムに係るＱｏＳポリシーテーブルの一例を示す図である。従来のＷＬＡＮネットワークシステムの構成を示す図である。

符号の説明

１０ＷＬＡＮネットワーク
１１₁〜１１_n ＷＬＡＮ−ＡＰ
１２₁〜１２_m ＷＬＡＮ端末
１３ポリシー制御装置
２０ＩＰ網
１１１ＷＬＡＮＩ／Ｆ
１１２ＩＰ網Ｉ／Ｆ
１１３ＱｏＳ制御部
１１４テーブル設定部
１３１ＷＬＡＮＩ／Ｆ
１３２テーブル入力部
１３３テーブル管理部

Claims

ＩＰ網と、前記ＩＰ網に接続されるアクセスポイント装置および当該アクセスポイント装置を介して前記ＩＰ網に接続される端末が設けられたＷＬＡＮネットワークとからなるＷＬＡＮネットワークシステムにおいて、
前記ＷＬＡＮネットワークには、前記端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスを記述したテーブルを前記アクセスポイント装置に設定するポリシー制御装置がさらに設けられ、
前記アクセスポイント装置は、ＱｏＳ要求を送信してきた前記端末に対しては、当該ＱｏＳ要求が当該端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであれば当該ＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行う、ＷＬＡＮネットワークシステム。
前記アクセスポイント装置は、前記端末からのＱｏＳ要求が許容範囲外であると判断した場合、当該ＱｏＳ要求を拒否するか、または当該端末に対してＱｏＳクラスを変更するよう指示を行う、請求項１に記載のＷＬＡＮネットワークシステム。
前記テーブルには、前記端末からのアクセスを制限する時間帯が記述されており、
前記アクセスポイント装置は、前記端末からのＱｏＳ要求が当該端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであっても、当該ＱｏＳ要求を受けた時間が前記時間帯の範囲内にあれば、当該ＱｏＳ要求が許容範囲外であると判断し、当該ＱｏＳ要求を拒否する、請求項１に記載のＷＬＡＮネットワークシステム。
前記アクセスポイント装置は、ＱｏＳ要求を送信しない前記端末に対しては、所定のＱｏＳクラスを設定し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行う、請求項１から３のいずれか１項に記載のＷＬＡＮネットワークシステム。
ＩＰ網に接続されるアクセスポイント装置と、前記アクセスポイント装置を介して前記ＩＰ網に接続される端末と、ポリシー制御装置とが設けられたＷＬＡＮネットワークのＱｏＳ制御方法であって、
前記ポリシー制御装置が、前記端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスを記述したテーブルを前記アクセスポイント装置に設定する第１のステップと、
前記アクセスポイント装置が、ＱｏＳ要求を送信してきた前記端末に対しては、当該ＱｏＳ要求が当該端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであれば当該ＱｏＳ要求が許容範囲内であると判断し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行う第２のステップとを有する方法。
前記第２のステップでは、前記アクセスポイント装置が、前記端末からのＱｏＳ要求が許容範囲外であると判断した場合には、当該ＱｏＳ要求を拒否するか、または当該端末に対してＱｏＳクラスを変更するよう指示を行う、請求項５に記載の方法。
前記テーブルには、前記端末からのアクセスを制限する時間帯が記述されており、
前記第２のステップでは、前記アクセスポイント装置が、前記端末からのＱｏＳ要求が当該端末を使用するユーザーおよび／または当該ユーザーが属するグループに許可されているＱｏＳクラスに対応するものであっても、当該ＱｏＳ要求を受けた時間が前記時間帯の範囲内にあれば、当該ＱｏＳ要求が許容範囲外であると判断し、当該ＱｏＳ要求を拒否する、請求項５に記載の方法。
前記アクセスポイント装置が、ＱｏＳ要求を送信しない前記端末に対しては、所定のＱｏＳクラスを設定し、当該ＱｏＳクラスのための帯域保証や優先度制御を行う第３のステップをさらに有する、請求項５から７のいずれか１項に記載の方法。