JP2009088755A - 受付制御方法、無線lan基地局装置およびプログラム - Google Patents

受付制御方法、無線lan基地局装置およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】無線LAN基地局装置と無線端末との間の通信品質を確保することが可能となる無線LAN基地局装置の受付制御方法を提供する。
【解決手段】無線LAN基地局装置は、パケットを選別するための条件と当該パケットの伝送速度を記述した第1管理テーブルと、パケットを廃棄するための条件と廃棄内容を記述した第2管理テーブルとを有し、無線LAN基地局装置は、第1管理テーブルに記述されたと条件に合致するパケットを選別するステップ1と、ステップ1で選別したパケットを第1管理テーブルに記述された伝送速度で送信するステップ2と、無線通信システムで送受信されるパケットを監視することにより、新規無線端末の通信を許可または拒否するかを判断するステップ3と、ステップ3での判断結果が拒否である場合に、第2管理テーブルに記述された条件に合致するパケットを、第2管理テーブルに記述された廃棄内容に基づき廃棄するステップ4とを備える。
【選択図】図7

Description

本発明は、受付制御方法、無線LAN基地局装置およびプログラムに係り、特に、無線LANネットワークにおける無線LAN基地局装置の受付制御技術に関する。
通信ネットワークにおいて、音声や映像に属するアプリケーションはリアルタイム通信と呼ばれ、データに属するアプリケーションの非リアルタイム通信と比較して、高い通信品質が要求される。
ここで、通信品質とは、パケットロス率及び遅延量、ジッタ量等を指し、いずれもIP(Internet Protocol)を用いたパケット通信において、品質を表すパラメータである。リアルタイム通信において要求される通信品質は、利用されるアプリケーションの種類により異なる。
無線LAN基地局装置(以下、単に、基地局という)と無線LAN端末(以下、単に、無線端末という)から構成される無線LANネットワークにおいても、有線ネットワークと同様に、アプリケーション毎に要求される通信品質に応じ、通信品質を確保する仕組みが必要となる。
図1に、従来の無線LANネットワークの構成例を示す。基地局1(11)と無線端末1、2、3(21,22,23)が無線LANネットワーク1(31)を構成し、無線LANネットワーク1(31)は、基地局1(11)を介して有線ネットワーク1(41)と接続される。
無線端末1、2、3(21,22,23)は、有線ネットワーク上の認証装置1(51)により認証許可を受けると、有線ネットワーク上のサーバ1,2(61,62)等と通信を開始する。
ここで、無線端末1,2,3(21,22,23)は、有線ネットワーク上の認証装置1(51)により、認証許可を受けたときのみ通信を開始する。このため、無線LANネットワーク内において、無線端末同士が認証許可を受ける前に、直接通信を開始することはない。さらに、図1では、無線端末1、3(21,23)は、サーバ1(61)と映像通信を、無線端末2(22)はサーバ2(62)と音声通信を行っている例を示している。
図1に示す無線LANネットワーク1(31)において、基地局1(11)と無線端末1,2,3(21,22,23)とで送受信されるパケットの伝送レート(R11,R12,R21,R22,R31,R32)は、送信パケット毎に異なる。
図1において、基地局1(11)から無線端末に対し、送信されるパケットの伝送レート(R11,R21,R31)が低いと、サーバ1(61)から無線端末1(21)に対し送信される単位時間あたりのデータ量は少なくなり、無線端末1(21)は高いスループットを得ることができない。このため、映像アプリケーションのように高いスループットを必要とする通信では、基地局1(11)と無線端末との間で高い伝送レートを用いることにより、通信品質を確保する必要がある。
さらに、図1において、1つの基地局1(11)と複数の無線端末は、無線LANネットワーク内で帯域を共有している。通信容量が限定された通信路において、映像や音声に属するリアルタイム系の通信が多数存在し同時に大容量の通信を行うと、無線LANネットワーク1(31)に属するパケット間で競合が生じ、全ての通信品質が劣化する。映像配信サービスを利用しているユーザにとっては見ている動画が静止し、また音声サービスを利用しているユーザは、音声の途切れまたは無音といった状況を引き起こすこととなる。
図2を用いて、前述の事象を経過時間に沿って説明する。図2は、図1に表記されたネットワークで、無線端末1、2、3(21,22,23)が基地局1(11)及び有線ネットワーク上にあるサーバ1、2(61、62)と通信を行う際のシーケンスを表す。
無線端末1(21)は、基地局1(11)に接近すると、基地局1(11)との間で接続のためのシーケンス(Association Request,Association Response)を送受信する(図2の201)。続いて、無線端末1(21)は、認証装置1(51)との間で認証のためのシーケンス(Authentication Request,Authentication Response)を送受信する(図2の202)。
認証装置1(51)が、無線端末1(21)に対し認証を許可すると、無線端末1(21)とサーバ1(61)との間でアプリケーションに関連するパケットが送受信される。
無線端末2、3(22,23)と、サーバ2、1(62,61)との間でも同様のパケットが送受信される。このとき、基地局1(11)は、パケット制御機能を具備していないため、無線端末3(23)の通信が開始して無線容量を超過すると、無線端末1、2、3(21,22,23)とサーバ1、2(61,62)の間の通信品質は全て劣化する。
図3に、従来の基地局1(11)におけるパケットの送信処理を示す。
図3に示す処理は、基地局1(11)が、図2において、サーバ1、2(61,62)より無線端末1,2,3(21,22,23)に向けて送信されるパケットをサーバより受信し、無線端末に対して送信する場合の処理を表している。
基地局1(11)は、パケットを有線ネットワーク1(41)より受信すると(ステップS50)、無線LANネットワーク1(31)に対してパケットを送信する(ステップS51)。
また、基地局1(11)は、無線LANネットワーク1(31)よりパケットを受信すると、有線ネットワーク1(41)に対してパケットを送信する。
従来の基地局1(11)は、パケットを単に無線LANネットワーク1(31)から有線ネットワーク1(41)、または有線ネットワーク1(41)から無線LANネットワーク1(31)に対して転送する機能しか具備していないため、図2において、無線端末1,2,3(21,22,23)が同時に通信を行い、無線容量を超過した場合には、無線端末1,2,3(21,22,23)とサーバ1,2(61,62)の間の通信品質が全て劣化する。
図1に示す無線LANネットワーク1(31)において、通信品質を確保するための方法として、基地局1(11)が接続する無線端末の数を制限する方法が考えられる。本方法は、図2に表記されるシーケンスで言えば、基地局1(11)において、Associationを許可した無線端末の数を制限することで実現が可能である。
しかしながら、本方法は、接続及び認証が終了した後、通信を行っていない無線端末も合わせて数えてしまうため、帯域利用効率は非常に低くなってしまう。
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
EE Std.802.11e-2005,"Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer(PHY)specifications Amendment 8: Medium Access Contro1 (MAC)Quality of Service Enhancements"
以上の背景を鑑み、本発明が解決しようとする課題は、次の通りである。
(1)無線LANネットワークにおいて同時通信数が増加したり、通信量が無線容量を超過すると、通信中の全ての通信品質が劣化するという問題があった。
(2)また、接続する無線端末数を制限する方法では、帯域利用効率が低くなってしまうという問題があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、無線LAN基地局装置と無線端末との間の通信品質を確保することが可能となる無線LAN基地局装置の受付制御方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前述の受付制御方法を実行する無線LAN基地局装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前述の受付制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
(1)1つの無線LAN基地局装置と複数の無線端末とが通信を行う無線通信システムにおける無線LAN基地局装置の受付制御方法であって、前記無線LAN基地局装置は、パケットを選別するための条件と当該パケットの伝送速度を記述した第1管理テーブルと、パケットを廃棄するための条件と廃棄内容を記述した第2管理テーブルとを有し、前記無線LAN基地局装置は、前記第1管理テーブルに記述された条件に合致するパケットを選別するステップ1と、前記ステップ1で選別したパケットを前記第1管理テーブルに記述された伝送速度で送信するステップ2と、前記無線通信システムで送受信されるパケットを監視することにより、新規無線端末の通信を許可または拒否するかを判断するステップ3と、前記ステップ3での判断結果が拒否である場合に、前記第2管理テーブルに記述された条件に合致するパケットを、前記第2管理テーブルに記述された廃棄内容に基づき廃棄するステップ4とを備え、前記ステップ1、前記ステップ2、前記ステップ3は常時に実行し、また、前記ステップ3において拒否と判断された場合に、前記ステップ4を実行する。
(2)(1)において、前記ステップ3は、既に接続済みの前記無線端末が単位時間に占有する帯域あるいは時間の総量を算出するステップ31と、単位時間あたりに、前記無線端末が利用できる帯域あるいは時間の上限値を設定するステップ32と、前記ステップ31で算出された値と、前記ステップ32で設定された値を比較し、前記ステップ31で算出された値が、前記ステップ32で設定された値より小さい場合に許可、前記ステップ31で算出された値が、前記ステップ32で設定された値以上の場合に拒否と判断するステップ33とを有する。
(3)(1)において、前記ステップ3は、既に接続済みの前記無線端末が単位時間に占有する帯域あるいは時間の総量から、余剰帯域あるいは余剰時間を算出するステップ34と、単位時間あたりに前記新規無線端末がこれから利用する帯域あるいは時間を算出するステップ35と、前記ステップ34で算出された値と、前記ステップ35で算出された値とを比較し、前記ステップ34で算出された値が、前記ステップ35で算出された値以上の場合に許可、前記ステップ34で算出された値が、前記ステップ35で算出された値より小さい場合に拒否と判断するステップ36とを有する。
(4)前述の(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の受付制御方法を実行する基地局である。
(5)前述の(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の受付制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、無線端末の台数を制限する方法と比較して、帯域の利用効率を高め、無線LAN基地局装置と無線端末との間の通信品質を確保することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[実施例1]
図4は、本発明の実施例の無線LAN基地局装置の受付制御方法を実施する無線LANネットワークの概略構成を示すブロック図である。
図4において、無線LAN基地局装置(以下、単に、基地局という)2(12)は、無線LAN端末(以下、単に、無線端末という)4,5,6(24,25,26)と無線LANネットワーク2(32)を構成し、無線帯域を共有する。無線LANネットワーク2(32)に属する無線端末は、有線ネットワーク2(42)に接続されたサーバと通信を開始する前に、認証装置2(52)により認証を受ける。
認証装置2(52)により通信が許可された場合に、無線端末4(24)は基地局2(12)を介して有線ネットワーク2(42)に接続されたサーバ3(63)と映像アプリケーションによる通信を行い、また無線端末5(25)はサーバ4(64)と音声アプリケーションによる通信を行う。
基地局2(12)は、アプリケーション毎にパケットを選別するための第1管理テーブルを具備している。第1管理テーブルに記載された条件に合致したパケットは、第1管理テーブルに記載された伝送レートで基地局より送信される。
従って、無線LANネットワーク2(32)は、任意のフローに対して、伝送レートを複数の伝送レートに分割される。図4では、サーバ3,4(63,64)から送信されるパケットが、第1管理テーブルに記載された伝送レートを用いて無線端末4、5(24,25)に送信される場合の図を示している。
図4において、基地局2(12)は、無線端末4、5(24,25)がサーバ3、4(63,64)と通信中に、無線区間の通信量を観測することにより、通信容量に対して新規の無線端末をこれ以上受け入れられないと判断する。
その後、基地局2(12)は、無線端末6(26)が認証装置宛に送信したパケットを廃棄する。無線端末6(26)は、複数回に渡って認証装置宛にパケットを送信するが、返答が返ってこないためにタイムアウトし、また認証手順が正常に終了しないため有線ネットワーク2(42)とは通信を行わない。
図5に、基地局2(12)における管理テーブルの一例を示す。図5(a)に、第1管理テーブル101を、図5(b)に、第2管理テーブル102の内容を示す。
第1管理テーブル101は、「登録番号」、「送信元のIPアドレス」、「送信元のポート番号」、「送信先のIPアドレス」、「送信先のポート番号」、「サービス種別」、「伝送レート」の項目からなり、基地局2(12)の管理者によって作成される。
第1管理テーブル101は、最低限、「送信元のIPアドレス」、「送信元のポート番号」、「送信先のIPアドレス」、「送信先のポート番号」のうちいずれか一項目に対して、「伝送レート」が対応付けされる。なお、第1管理テーブル101は、基地局2(12)において一定時間パケットを観測することにより、当該テーブルを自動的に学習できるようにしてもよい。また、本実施例の第1管理テーブル101は、IPアドレスを用いたテーブル例を示しているが、MACアドレスを用いても同様の制御が可能である。
図5(a)に示す第1管理テーブル101の登録番号1、2に示されている条件は、図4におけるサーバ3、4(63,64)に関係するフローの情報である。
サーバ3(63)に属するフローは、第1管理テーブル101により定められた伝送レート54Mbpsで送信される。また、サーバ4(64)に属するフローは、同様に、12Mbpsで送信される。
このように、第1管理テーブル101を用いることにより、基地局2(12)を通過するパケットに対して、サーバやアプリケーション毎に伝送レートを固定して、パケットを送信することができる。
図4に示す無線LANネットワーク2(32)において、無線端末6(26)が無線LANネットワーク2(32)に近づき、基地局2(12)と通信を開始する場合の、基地局2(12)における制御を説明する。
基地局2(12)は、無線LANネットワーク2(32)内の通信を常に監視し、これ以上新規の通信無線端末を収容できないと判断した場合に、基地局2(12)は、パケット廃棄処理を有効化する。
パケット廃棄処理が有効の状態では、パケット廃棄処理の有効化後に接続を要求した無線端末に属する通信を監視し、基地局2(12)における第2管理テーブル102を参照する。
図5(b)に、パケット廃棄処理の有効化の時に使用される第2管理テーブル102の内容を示す。第2管理テーブル102は、「登録番号」、「送信元のIPアドレス」、「送信元のポート番号」、「送信先のIPアドレス」、「送信先のポート番号」、「制御内容(全廃棄または一部廃棄)」の項目からなり、基地局2(12)の管理者によって作成される。
第2管理テーブル102は、最低限、「送信元のIPアドレス」、「送信元のポート番号」、「送信先のIPアドレス」、「送信先のポート番号」のうちいずれか一項目に対して、「制御内容(全廃棄または一部廃棄)」が対応付けされる。
基地局2(12)は、パケット廃棄処理を有効化した後、図5(b)に示す第2管理テーブル102に記述されたパケットを観測した場合には、当該第2管理テーブル102に記載されている制御内容を実行する。
本実施例では、無線端末6(26)から認証装置2(52)へ送信されるパケットは、登録番号1に合致するため、基地局2(12)は、第2管理テーブル102に記述されている制御内容、即ち、登録番号1に該当するパケットを全部廃棄する制御を実行する。
無線端末6(26)は、認証装置2(52)からの返答がなく、認証処理が終了しないため、有線ネットワーク2(42)との通信は行わない。また、新規の無線端末6(26)に関する通信が開始されないため、既に通信を行っている無線端末4、5(24,25)に関する通信は、高い通信品質を維持することができる。
図6に、本実施例1における無線LANネットワーク2(32)における無線端末4、5、6(24,25,26)に関する接続シーケンスの一例を示す。
図6において、無線端末4(24)及び無線端末5(25)は、図2と同様のシーケンスを実行することにより、サーバ3、4(63,64)と通信を開始する。
本実施例では、基地局2(12)から無線端末4、5(24,25)への通信は、図5(a)の第1管理テーブル101に合致するため伝送レートを固定化され(R41,R51)送信される。
また、基地局2(12)は、既に新規の無線端末を受け入れられない状態は判断する。その後、無線端末6(26)が、無線LANネットワーク2(32)内に移動すると、基地局2(12)は、図5(b)の第2管理テーブル102における登録番号1に合致するパケットを観測し(図6の203)、当該第2管理テーブル102に記述された制御内容に合致する制御を行う。
本実施例では、当該フローに属するパケットは全て廃棄する制御を実行する(図6の204)。即ち、本実施例では、無線端末6(26)から認証装置2(52)に対するパケットを観測すると、パケットを全廃棄する。
これにより、無線端末6(26)に対する認証処理は完了しないため、無線端末6(26)と有線ネットワーク2(42)との間の通信は開始されない。従って、無線端末4(24)及び無線端末5(25)と有線ネットワーク2(42)に属するサーバ3,4(63,64)との間の通信品質は高いまま維持することができる。
図7に、本実施例の基地局2(12)のパケット送信処理方法と受付制御方法の処理手順を表すフローチャートを示す。
基地局2(12)は、有線ネットワーク2(42)または無線ネットワーク2(32)よりパケットを受信すると(ステップS10)、パケット廃棄処理が有効になっていれば、パケット廃棄処理を実行する(ステップS11)。
その後、基地局2(12)は、処理の対象となっているパケットが、有線ネットワーク2(42)から無線LANネットワーク2(32)に対して送信されているかどうかを判断する(ステップS12)。
ステップS12の判断結果がNOであれば、パケット送信処理を実行する(ステップS15)。
ステップS12の判断結果がYESであれば、パケット選別処理(ステップS13)と、伝送レート決定処理(ステップS14)を実行する。
ステップS13のパケット選別処理では、処理対象のパケットが第1管理テーブル101に記述された条件と合致するかを判断し、パケットの選別を行う。
ステップS14の伝送レート決定処理では、処理対象のパケットが、第1管理テーブル101に示された条件に合致する場合に、第1管理テーブル101に記述された伝送レートを参照し、パケットの伝送レートを決定する。
基地局2(12)は、パケット選別処理(ステップS13)と、伝送レート決定処理(ステップS14)を実行することにより、任意のフローを固定の伝送レートで送信することが可能となる。
また、基地局2(12)は、無線LANネットワーク2(32)及び有線ネットワーク2(42)に送信されるパケットを観測することにより通信量を管理し(ステップS17)、新規の無線端末を受け入れ可能かを判断する(ステップS16)。
ステップS16において、受入れが可能(許可)と判断した場合には、そのまま観測を続ける。また、ステップS16において、受入れが可能でない(拒否)と判断した場合には、パケット廃棄処理を有効化する。
ここで、パケット廃棄処理は、第2管理テーブル102に記述された条件に合致するパケットに対して、第2管理テーブル102に記述された制御内容に基づき廃棄処理を行う。本実施例では、第2管理テーブル102に合致したパケットを全部廃棄する処理を行う。
本制御により、新規の無線端末より認証要求を表すパケットが送信された場合に、新規の無線端末が認証処理を完了しないようにすることが可能となる。
図6において、基地局2(12)が、無線端末6(26)からの認証要求パケットを受信すると、図7のステップS11の処理が実行され、無線端末6(26)は認証処理をタイムアウトさせることができ、結果として図6におけるサーバ3,4(63,64)と無線端末4、5(24,25)との間の通信品質を確保することができる。
なお、前述の説明において、有線ネットワーク2(42)に接続される装置がサーバである場合を用いて説明したが、有線ネットワーク2(42)に接続される装置が、無線端末である場合でも同様の動作及び効果が得られることは自明である。
また、パケット廃棄処理については、無線端末から基地局2(12)に対するパケットヘの制御を例にとって説明を行ったが、認証装置2(52)から無線端末に対するパケットに対して制御を行う、または双方向に対して制御を行っても、新規無線端末への認証が完了しないため、同様の効果を得ることができる。
図8は、基地局2(12)の概略構成を示すブロック図である。図8において、実線はパケットの処理の流れを表し、破線は制御信号の流れを表す。
基地局2(12)のパケット処理の流れを説明する。まず、基地局2(12)は、有線ネットワーク2(42)よりパケットを受信すると、有線送受信部130内の送受信部131においてパケットを受信し、パケット制御部120に送信する。
パケット制御部120は、パケット選別部121とパケット廃棄処理部122とを有する。パケット選別部121は、第1管理テーブル101に登録されている条件に合致するパケットを選別する。処理対象のパケットが、第1管理テーブル101に記載されている条件に合致する場合、処理対象のパケットと認識して識別子を付与する。
その後、パケットはパケット制御部120から、無線LAN送受信部110内の伝送レート決定部112に送信される。伝送レート決定部112は、パケット選別部121において識別子が付与されたパケットに対し、第1管理テーブル101に記述されている条件に応じて伝送レートを決定し、無線LAN送受信部110内の送受信部111に送信する。送受信部111で受信されたパケットは、無線LANネットワーク2(32)に送信される。
また、基地局2(12)が無線LANネットワーク2(32)より受信したパケットは、無線LAN送受信部110内の送受信部111にて受信され、パケット制御部120に渡される。後述するパケット制御部120内のパケット廃棄処理部122での処理を実行後に、有線送受信部130内の送受信部131に送られ、その後有線ネットワーク2(42)に渡される。
受付制御部140では、有線送受信部130及び無線LAN送受信部110から送受信されたパケット総量に関する情報が渡され、帯域管理部141において通信量を管理する。
受付判断部142では、帯域管理部141において管理されている現在の通信帯域と無線容量とを比較することにより、新規の無線端末を受付けることが可能かを判断する。
受付判断部142において新規の無線端末を受付けることが不可能であると判断した場合には、パケット廃棄処理部122に対してパケット廃棄処理を実行するよう制御を行う。
パケット廃棄処理部122は、受付制御部140からの指示により有効化された場合には、第2管理テーブル102に記述された条件に合致するパケットに対し、パケット廃棄処理を実行する。
図8では、受付判断部142において、受付を拒否すると判断された場合に、第2管理テーブル102を参照し、条件に合致するパケットに対し、有線送受信部130内の送受信部131から、パケット制御部120内のパケット選別部121へのパケット、または無線LAN送受信部110の送受信部111から有線送受信部130の送受信部131へのパケット、またはその両方を廃棄する。
パケット廃棄処理部122でのパケット廃棄処理を適用することにより、新規無線端末から送信されるパケットはタイムアウトが生じ、新規無線端末に対する認証が完了しないため、新規無線端末は有線ネットワーク2(42)に接続される通信機器とは通信ができない状態となり、結果として既に開始している通信の品質を確保することが可能となる。
なお、図8に示したパケット廃棄処理部122は、パケット選別部121、伝送レート決定部112の後にあっても同様の効果を得ることができる。
図9は、本実施例の基地局2(12)の受付判断方法の一例を説明するための図であり、図9(a)は、受付判断方法を実行するためのフローチャートを、図9(b)は、判断方法を説明するための図である。なお、図9は、図4に示される無線LANネットワークを前提としている。
始めに、受付判断処理を開始後、無線ネットワーク内の、既に接続済みの無線端末4、5(24,25)が占有する無線占有時間を算出する。
無線占有時間の算出方法は、例えば、非特許文献1に示されるMedium Timeを用いて、(下記(1)式により算出することが可能である。
[数1]
Medium Time=Surplus Bandwidth Allowance×pps×MPDU Exchange Time
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)
ただし、pps=ceiling(Mean Data Rate/8)/Nominal MSDU Size
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2)
MPDU Exchange Time=duration (Nominal MSDU Size,Minimum PHY Rate)+SIFS+ACK duration
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (3)
ここで、Mean Data Rate,Nominal MSDU Size,Minimum PHY Rate等のパラメータは、基地局2(12)より観測された値を適用して算出可能である。
無線端末4、5(24,25)に関する無線占有時間を各々T,Tとすると、TとTを合算して、基地局における占有時間を把握する(ステップS20)。
次に、基地局2(12)は、無線ネットワーク内の無線占有時間の上限値(=Tup)を設定する(ステップS21)。この値はシステム管理者が固定的に与える値である。
続いて、基地局2(12)は、無線ネットワークにおいて受付が可能かを判断する(ステップS22)。
判断方法は、先に算出した値を用いて次のとおり判断する。
+T<Tup:許可(ステップS23)
+T≧Tup:拒否(ステップS24)
図9に示す判断方法を、図9(b)を用いて詳細に説明する。
図9(b)は、単位時間(=Tunit)あたりの無線端末4、5(24,25)に関する占有時間と、無線占有時間の上限値(=Tup)との関係を表す図である。
基地局2(12)は、算出した無線端末4、5(24,25)の占有時間の合計値(=T+T)と、定められた無線占有時間の上限値Tupとの比較を行う。図9(b)では、Tupは、(T+T)よりも小さいため、拒否と判断する。
図9に示す判断方法によれば、第1管理テーブル101に記述した条件に合致した無線端末に対する通信に対して、無線占有時間を考慮することが可能となるため、本通信の品質を確保することが可能となる。
図10は、本実施例の基地局2(12)の受付判断方法の他の例を説明するための図であり、図10(a)は、受付判断方法を実行するためのフローチャートを、図10(b)は、判断方法を説明するための図である。なお、図10は、図4に示される無線LANネットワークを前提としている。
受付判断処理を開始後、無線LANネットワーク2(32)内の、既に接続済みの無線端末4、5(24,25)が占有する無線占有時間から、無線LANネットワーク2(32)における余剰帯域または時間を算出する。
無線占有時間の算出方法は、前述の場合と同様に、例えば、非特許文献1に示されるMedium Timeを用いることが可能である。
無線端末4、5(24,25)に関する無線占有時間を各々T,Tとすると、下記(4)式により、単位時間(=Tunit)あたりの余剰時間(=Tsurplus)を算出する(ステップS30)。
[数2]
Tsurplus=Tunit−(T+T
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (4)
次に、無線端末6(26)が新しく無線LANネットワーク2(32)に接続される場合に、無線端末6(26)がこれから占有する時間(=T)を算出する(ステップS31)。Tは、例えば、非特許文献1に示されるMedium Timeにより算出することが可能である。前述の(1)〜(3)式に示す、Mean Data rate,Nominal MSDU Size,Minimum PHY Rate等のパラメータは、基地局2(12)により観測された値を適用して算出可能である。
最後に、算出された値を用い、次式により受付判断を行う(ステップS32)。
Tsurplus≧T:許可(ステップS33)
Tsurplus<T:拒否(ステップS34)
本実施例の判断方法を、図10(b)を用いて詳細に説明する。図10(b)は、Tunitで表される単位時間において、無線端末4、5(24,25)が利用している時間(=T,T)と、余剰時間(=Tsurplus)および無線端末6(26)が利用する時間(=T)との関係を表している。
基地局2(12)は、算出した余剰時間(=Tsurplus)と、無線端末6(26)の占有時間Tとの比較を行う。本図では、TsurplusはTよりも小さいため、拒否と判断する。
図10に示す判断方法によれば、第1管理テーブル101に記述した条件に合致した無線端末に対する通信に対して、無線占有時間を考慮することが可能となるため、本通信の品質を確保することが可能となる。
なお、図9、図10の判断方法において、無線端末が単位時間に占有する時間に代えて、無線端末が単位時間に占有する帯域を使用することも可能である。
なお、前述の説明において、基地局2(12)は、コンピュータに実行させることも可能であり、その場合に、基地局2(12)における受付制御方法は、コンピュータ内のハードディスクなどに格納されるプログラムを、コンピュータが実行することにより行われる。このプログラムは、CD−ROM、あるいは、ネットワークを介したダウンロードにより供給される。
以上説明したように、本実施例によれば、基地局は、無線通信システムで送受信されるパケットの通信品質を監視する機能を具備するため、新規無線端末の通信を許可するか否かを判断でき、また基地局は、新規無線端末の通信を拒否すると判断した場合には、予め登録された条件に合致するパケット、例えば、新規に認証装置に向けて要求を送信した無線端末に属するパケットを、全て廃棄または一部廃棄する機能を具備するため、これ以上新たに通信は開始されることがなく、既に通信している通信の品質を確保することができる。
さらに、本実施例によれば、無線端末に関する通信の占有時間の総量を考慮して判断できるため、無線端末の台数を制限する方法と比較して、帯域の利用効率を高めることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
従来の無線LANネットワークの概略構成を示すブロック図である。 従来の無線LANネットワークにおける接続シーケンスを示す図である。 従来の無線LAN基地局装置におけるパケットの送信処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例の無線LANネットワークの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例の無線LAN基地局装置内の第1管理テーブルおよび第2管理テーブルの内容を示す図である。 本発明の実施例の無線LANネットワークの接続シーケンスを示す図である。 本発明の実施例の無線LAN基地局装置におけるパケット送信処理及び受付制御方法の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例の無線LAN基地局装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例の無線LAN基地局装置における受付判断方法の一例を説明するための図である。 本発明の実施例の無線LAN基地局装置における受付判断方法の他の例を説明するための図である。
符号の説明
11,12 無線LAN基地局装置
21〜26 無線LAN端末
31,32 無線LANネットワーク
41,42 有線ネットワーク
51,52 認証装置
61〜64 サーバ
101 第1管理テーブル
102 第2管理テーブル
110 無線LAN送受信部
111,131 送受信部
112 伝送レート決定部
120 パケット制御部
121 パケット選別部
122 パケット廃棄処理部
130 有線送受信部
140 受付制御部
141 帯域管理部
142 受付判断部

Claims (7)

  1. 1つの無線LAN基地局装置と複数の無線端末とが通信を行う無線通信システムにおける無線LAN基地局装置の受付制御方法であって、
    前記無線LAN基地局装置は、パケットを選別するための条件と当該パケットの伝送速度を記述した第1管理テーブルと、
    パケットを廃棄するための条件と廃棄内容を記述した第2管理テーブルとを有し、
    前記無線LAN基地局装置は、前記第1管理テーブルに記述された条件に合致するパケットを選別するステップ1と、
    前記ステップ1で選別したパケットを前記第1管理テーブルに記述された伝送速度で送信するステップ2と、
    前記無線通信システムで送受信されるパケットを監視することにより、新規無線端末の通信を許可または拒否するかを判断するステップ3と、
    前記ステップ3での判断結果が拒否である場合に、前記第2管理テーブルに記述された条件に合致するパケットを、前記第2管理テーブルに記述された廃棄内容に基づき廃棄するステップ4とを備え、
    前記ステップ1、前記ステップ2、前記ステップ3は常時に実行し、また、前記ステップ3において拒否と判断された場合に、前記ステップ4を実行することを特徴とする受付制御方法。
  2. 前記ステップ3は、既に接続済みの前記無線端末が単位時間に占有する帯域あるいは時間の総量を算出するステップ31と、
    単位時間あたりに、前記無線端末が利用できる帯域あるいは時間の上限値を設定するステップ32と、
    前記ステップ31で算出された値と、前記ステップ32で設定された値を比較し、前記ステップ31で算出された値が、前記ステップ32で設定された値より小さい場合に許可、前記ステップ31で算出された値が、前記ステップ32で設定された値以上の場合に拒否と判断するステップ33とを有することを特徴とする請求項1に記載の受付制御方法。
  3. 前記ステップ3は、既に接続済みの前記無線端末が単位時間に占有する帯域あるいは時間の総量から、余剰帯域あるいは余剰時間を算出するステップ34と、
    単位時間あたりに前記新規無線端末がこれから利用する帯域あるいは時間を算出するステップ35と、
    前記ステップ34で算出された値と、前記ステップ35で算出された値とを比較し、前記ステップ34で算出された値が、前記ステップ35で算出された値以上の場合に許可、前記ステップ34で算出された値が、前記ステップ35で算出された値より小さい場合に拒否と判断するステップ36とを有することを特徴とする請求項1に記載の受付制御方法。
  4. 1つの無線LAN基地局装置と複数の無線端末とが通信を行う無線通信システムにおける無線LAN基地局装置であって、
    パケットを選別するための条件と当該パケットの伝送速度を記述した第1管理テーブルと、
    パケットを廃棄するための条件と廃棄内容を記述した第2管理テーブルと、
    前記無線LAN基地局装置は、前記第1管理テーブルに記述されたと条件に合致するパケットを選別するパケット選別手段と、
    前記パケット選別手段で選別したパケットを前記第1管理テーブルに記述された伝送速度で送信するパケット送信手段と、
    前記無線通信システムで送受信されるパケットを監視することにより、新規無線端末の通信を許可または拒否するかを判断する受付判断手段と、
    前記受付判断手段での判断結果が拒否である場合に、前記第2管理テーブルに記述された条件に合致するパケットを、前記第2管理テーブルに記述された廃棄内容に基づき廃棄するパケット廃棄手段とを有することを特徴とする無線LAN基地局装置。
  5. 前記受付判断手段は、既に接続済みの前記無線端末が単位時間に占有する帯域あるいは時間の総量を算出する算出手段と、
    単位時間あたりに、前記無線端末が利用できる帯域あるいは時間の上限値を設定する設定手段と、
    前記算出手段で算出された値と、前記設定手段で設定された値とを比較し、前記算出手段で算出された値が、前記設定手段で設定された値より小さい場合に許可、前記算出手段で算出された値が、前記設定手段で設定された値以上の場合に拒否と判断する判断手段とを有することを特徴とする請求項4に記載の無線LAN基地局装置。
  6. 前記受付判断手段は、既に接続済みの前記無線端末が単位時間に占有する帯域あるいは時間の総量から、余剰帯域あるいは余剰時間を算出する算出手段2と、
    単位時間あたりに前記新規無線端末がこれから利用する帯域あるいは時間を算出する算出手段3と、
    前記算出手段2で算出された値と、前記算出手段3で算出された値とを比較し、前記算出手段2で算出された値が、前記算出手段3で算出された値以上場合に許可、前記算出手段2で算出された値が、前記算出手段3で算出された値よりも小さい場合に拒否と判断する判断手段とを有することを特徴とする請求項4に記載の無線LAN基地局装置。
  7. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の受付制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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