JP2009545244A - 単一のワイヤレス通信ネットワークにおいてネットワーク化する複数の共存デバイスを向上させる技術 - Google Patents

Abstract

本発明の１実施形態は、アクセスポイント（ＡＰ）と通信可能な無線端末（ＳＴＡ）とを備え、ＳＴＡはＡＰに対し自身を１つの端末グループとして提示することが可能な装置を提供する。本発明の１実施形態では、端末グループは複数のネットワークデバイス（仮想端末など）であり、端末グループは、結合／再結合リクエストに情報要素（ＩＥ）を追加することで定義されてよく、あるいはＭＡＣアドレスにマスキングを使用して定義されてもよい。
【選択図】図１

Description

近年のコンピュータプラットフォーム（例えばＰＣ）は、単一のワイヤレスカードによる、複数のネットワークデバイスのネットワークへの接続のサポートを備えていることがある。これらのネットワークデバイスは１つの物理的なデバイス（例えば一般的な目的のアプリケーションを実行するメインプラットフォームのＣＰＵと、インターネット電話やマネジャビリティなどの特定のアプリケーションを実行する補助的な内蔵ＣＰＵ）であってよい。また、これらのネットワークデバイスは、同一のコンピュータ上で複数の仮想マシンを実行するためのハードウエアサポートを提供できる仮想化技術（ＶＴ）を活用した、単一あるいは複数のＣＰＵを共有する仮想マシンなどの仮想ネットワークデバイスであってよい。

このような単一のコンピュータに共存する複数のネットワークデバイスの側面の一つに、複数のネットワークデバイスがネットワークにどのように提示されるかがある。企業のネットワークにとっては、それぞれのネットワークデバイスが、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層（別名レイヤ２）でネットワークのインフラと通信できることが好ましい。これにより、企業のネットワーク管理者は、特定のセキュリティーやトラフィックの優先ポリシーを異なるコンピュータとそのコンピュータのユーザに対して実行することができる。

現行のソリューションは主として有線ネットワーク用に設計されており、また各ネットワークデバイスのそれぞれのネットワークマシンについて、独自のＭＡＣアドレスを持つ別個のネットワークカードをエミュレートすることを前提としている。さらに、このようなプラットフォームは、ハブ、スイッチ、ブリッジやゲートウェイなどの適切なネットワークジャンクションデバイスのソフトウェアあるいはハードウエアエミュレーションを行う。ネットワークインフラの観点からは、ネットワークデバイスの一つ一つに直接接続しているこのジャンクションデバイスにネットワークが接続しているように見える。

本発明は特定の規格に限定されるものではないが、米国電子電気学会（ＩＥＥＥ）の８０２．１１標準規格ネットワークでは８０２．１１端末が８０２．１１アクセスポイントに接続されており、このようなソリューションは、異なるネットワークトポロジーを有する。現在、アクセスポイントは、端末によって確立されたワイヤレスリンクの後方に複数のコンピュータが存在すること（あるいはＡＰが端末へリダイレクトするＭＡＣアドレスが複数存在すること）を想定していない。このような構成における問題は、全てのネットワークデバイスが同じ無線ハードウェアを共有するので、同じＡＰに接続する可能性もあるということである。

したがって、単一のワイヤレス接続に共存する複数のネットワークデバイスの通信を向上する技術が強く望まれる。

発明と見なされる主題は特に指摘され、また明細書の終結部分に明確に請求されている。但し、本発明は、動作の構成と方法の両方、及び目的、特徴とその利点に関して、次の詳細な説明を以下の添付図面と共に参照することで最適に理解され得る。

有線のＶＴネットワークアーキテクチャの一例である。

一般的な８０２．１１ネットワークトポロジーを示す。

本発明の１実施形態による、端末グループを有する８０２．１１ネットワークトポロジーを示す。 本発明の１実施形態による、ＭＡＣアドレスマスクを使用した端末グループを有する８０２．１１ネットワークトポロジーを示す。 図５は本発明の１実施形態の方法を示す。

当然のことながら、図の単純さと明確さのため、図中の要素は必ずしも正しい尺度で描かれているとは限らない。例えば、いくつかの要素のサイズは、明確さのために他の要素に比べ強調されている。さらに、適切と考えられる場合には、参照番号が複数の図に渡って繰り返され、対応あるいは類似の要素を示している。

以下の詳細な説明では、発明を十分に理解するために数々の具体的な詳細が記載されている。但し、本発明はこれらの具体的な詳細がなくとも実施可能であることが当業者により理解される。また他の場合、本発明を不明瞭にしないよう公知の方法、手順、要素、及び回路は詳述されていない。

アルゴリズム、テクニックまたは手順が記載されており、一般的に所望の結果へと導かれる自己無撞の一連の動作または操作と考えられる。これらには物理的数量の物理的な操作が含まれる。必ずしもではないが、通常これらの数量は格納、伝播、結合、比較およびその他の操作が可能な電気または磁気信号の形を取る。主に一般的な慣習を理由として、これらの信号をビット、数値、要素、記号、文字、用語あるいは数字などで表すことは時として便利であると証明されている。但し、これらと類似の用語は全て、適切な物理的数量と関連付けられるものであり、単にこれらの数量に適用された便利なラベルに過ぎないと理解されるべきである。

本発明の複数の実施形態は本願明細書中に記載される動作を実行する装置を含んでよい。装置とは、所望の目的のために特別に構築されてよく、あるいはデバイスに格納されたプログラムによって選択的に起動または再構成された汎用のコンピュータデバイスを備えてもよい。このようなプログラムは、これらに限定されないが、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（読み取り専用コンパクトディスクメモリ）、光磁気ディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気または光カード、あるいは電子命令の格納に適した他の種類の媒体を含み、コンピュータデバイスのシステムバスに結合可能ないかなるタイプの記憶媒体に格納されてよい。

ここに示す手順や表示は、ある特定のコンピュータデバイスやその他の装置に本質的に関連するものではない。様々な汎用システムをここでの教示に沿ったプログラムと使用することができ、あるいは、所望の方法を実行するべくより特殊な装置を構築することが便利であることが実証される場合もある。これら様々なシステムの所望の構造は以下の説明に記載される。さらに、本発明の複数の実施形態は、いかなる特定のプログラム言語に関連して記述されるものではない。当然のことながら、ここに記載された発明の教示の実装には様々なプログラム言語が使用可能である。さらに、ここに記載された操作、機能、および特徴は、ハードウェア（ディスクリートあるいは集積回路）とソフトウェアのあらゆる組み合わせにより実装可能であると理解されるべきである。

本発明の複数の実施形態は様々な用途に使用可能であると理解されるべきである。本発明はこの点において限定されないが、ここに開示されたデバイスは、無線システムの送信器および受信器など数多くの装置に使用可能である。本発明の範囲に含まれることを意図する無線システムには、一例として、携帯無線電話通信システム、衛星通信システム、双方向無線通信システム、単方向ポケベル、双方向ポケベル、ＰＣＳ（個人通信システム）、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、ＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）、ＰＡＮ（パーソナルエリアネットワークなど）、ＷＷＡＮ（無線ワイドエリアネットワーク）、ＷＭＡＮ（無線メトロポリタンエリアネットワーク）、およびメッシュネットワークが含まれる。

「結合した」、「接続した」、さらにはこれらの派生語が用いられうる。これらは相互の同義語として意図された用語ではないと理解されるべきである。むしろ、特定の実施形態においては、「接続した」は２つ以上の要素が互いに直接、物理的または電気的に接触していることを示すべく使用できる。「結合した」は、２つ以上の要素が互いに直接あるいは間接的に（間に別の介在要素を持ち）物理的または電気的に接触していること、および／または２つ以上の要素が共に動作または相互作用すること（例えば因果関係）を示すべく使用できる。

図を見ると、図１は一般的に１００で示された有線のＶＴネットワークアーキテクチャの図である。本発明はＶＴの実施形態には限られないが、ＶＴの実施形態は１つの例示的実施である。有線のネットワークアーキテクチャにおいて、プラットフォームはネットワーク１３０に接続するハブエミュレーション１２５に接続した仮想マシン１（１１０）、仮想マシン２（１１５）、および仮想マシン３（１２０）を含んでよい。

図２は、８０２．１１アクセスポイント（ＡＰ）２２０にすべて無線で接続した、８０２．１１端末２０５、８０２．１１端末２１０、および８０２．１１端末２１５を含むプラットフォーム２００を有する、標準的な８０２．１１ネットワークトポロジーを図示したものである。ＡＰ２２０はネットワーク２２５へのアクセスを提供する。

図３を見ると、３００で一般的に示されているのは、ネットワークオーバーヘッドを最低限に抑えつつ、同じプラットフォーム上で動作する複数のネットワークデバイス（仮想マシン（３１５〜３４０）など）の８０２．１１無線ネットワークへの複数Ｌ２（メディアアクセス制御層）リンクによる接続を提供する、本発明の１実施形態である。ここでもまた、本発明はある特定の無線通信規格に限定されるものではないと理解される。実際に通信している端末が１つであっても、アクセスポイント３４５には複数の端末が接続されていると考えてよい。アクセスポイント３４５に接続したこれらの複数の端末（グループ１ ３０５の３１５、３２０、および２３５、グループ２ ３１０の３３０、３３５、および３４０）が実際は同じコンピュータであるとアクセスポイント３４５が認識できれば、エアリンクの処理と内部リソースの割り振りの両方を最適化することが可能になるだろう。

したがって、図３の３００で一般的に示されている本発明の１実施形態では、８０２．１１プロトコルは１つの端末グループ（図３の実施形態では３０５と３１０の２つのグループ）パラダイムを含む複数の機能で強化されてよい。アクセスポイント３４５に接続する場合、３１５〜３４０の各端末は端末グループ（グループ１ ３０５またはグループ２３１０）に所属することを宣言してよい。その後、特定の端末から特定の８０２．１１管理フレームを受信する場合、アクセスポイント３４５は、あたかも端末グループ３０５および３１０の各端末から受信したかのように管理フレームを使用してよい。また、端末グループ３０５および３１０の端末３１５〜３４０の１つに管理フレームを送信する場合、アクセスポイント３４５は、グループ内の全端末３１５〜３４０に送信したと想定する。グループ内の１つの端末は、「マスター端末」と定義されてよく、グループ全体を代表して特定の８０２．１１動作を調整してよい。

本発明の１つの実施形態では、ネットワーク３５０上の同じプラットフォームの仮想マシン３１５〜３４０のようなネットワークデバイスを表すべく複数の端末グループを使用してよい。図３のこの図解では、端末グループはコンピュータプラットフォームを表してよく、グループ内の各端末は特定の仮想マシンの接続を表してよい。

端末グループは、結合／再結合リクエストに情報要素を追加することで定義されてよい。情報要素は端末グループを一意に識別するＩＤを含んでよい。また、この情報要素は、この端末がグループ全体を代表してどの８０２．１１動作（パワーセーブ、エアタイムの割り振り、接続の終了、など）を調整するかを記述してよい。

図４を見ると、４００に一般的に示されているのは、ＭＡＣアドレスのマスキングの使用を含む、端末グループを定義するための、別の可能なソリューションであり、以下が含まれてよい。
・端末４１５〜４４０のＭＡＣアドレスのＮビット（図４の例における最上位の４０ビット）は端末グループ（グループ１の４０５またはグループ２の４１０）のアドレスを識別してよい。
・端末グループ４０５および４１０のアドレスと通常のＭＡＣアドレスを区別するため、端末グループのアドレスのＭビットに特定のマスク（例えば、図４では００００ｂ）を設定してよい。
・端末ＭＡＣアドレスの特定の位置（例では下位の８ビット）のＭＡＣアドレスのＸビット（４８−Ｎと等しい）が、端末グループ４０５および４１０内の端末（端末４１５〜４４０の１つまたは１つ以上）を一意に識別する。

アクセスポイント４５０はグループ化されていない端末４４５および４５５と通信して、ネットワーク４６０へのアクセスを供給してもよい。

図５の５００に図示されているように、本発明の１実施形態はさらに、ＳＴＡ ５１０と通信するアクセスポイントに対して無線端末（ＳＴＡ）を端末グループとして提示することを備える方法を提供する。端末グループは複数の仮想端末のような複数のネットワークデバイスであってよく、方法は米国電子電気学会（ＩＥＥＥ）の標準８０２．１１通信プロトコルにおいてＳＴＡ８０２．１１管理フレームによりＡＰ５２０へ通信する段階をさらに備え、管理フレームをあたかも端末グループ内の複数の仮想端末から受信したかのようにＡＰで使用することが可能となる。また、本方法は、ＡＰが端末グループ５３０内の１つの仮想端末に管理フレームを送信する場合に、管理フレームが端末グループ内の全ての端末に送信されたと想定すること、および端末グループ内の１つのネットワークデバイスを「マスター端末」と定義して、グループ５４０全体を代表して特定の８０２．１１動作を調整することを備えてよい。

本発明の１実施形態において、本方法は結合／再結合リクエストに情報要素（ＩＥ）を追加することで端末グループを定義することを含んでよく５５０、ＩＥは、端末グループを一意に識別するＩＤを含み、グループ全体を代表してＳＴＡがどの動作を調整するかを記述してよい。別の１実施形態では、本発明の１実施形態は端末グループを定義すべくＭＡＣアドレスをマスキングすることを備えてよい。

本発明のまた別の１実施形態は、命令を供給して、アクセスされると、１つの無線端末（ＳＴＡ）と通信する１つのアクセスポイント（ＡＰ）に対してそのＳＴＡを端末グループとして提示することを備える動作を機械に実行させる、機械でアクセス可能な媒体を提供する。この実施形態の機械でアクセス可能な本媒体はさらに、米国電子電気学会（ＩＥＥＥ）の標準８０２．１１通信プロトコルにおいてＳＴＡの８０２．１１管理フレームにより通信することを備え、管理フレームをあたかも端末グループ内の複数の仮想端末から受信したかのようにＡＰで使用することを可能とする動作を機械に実行させる命令をさらに備えてよい。

ここでは、発明の特定の機能について図示し説明したが、当業者には数多くの改良、置き換え、変更や等価物が思い浮かぶであろう。このため、添付の請求の範囲は、発明の真の趣旨の範囲内であるこのような改良や変更の全てを保護の対象とすると理解される。

Claims (20)

1. ＡＰ（アクセスポイント）と通信可能なＳＴＡ（無線端末）とを備え、前記ＳＴＡは前記ＡＰに対し自身を端末グループとして提示することが可能な装置。
2. 前記端末グループは複数の仮想端末である、請求項１に記載の装置。
3. 前記ＳＴＡが米国電子電気学会（ＩＥＥＥ）の標準８０２．１１通信プロトコルにおける８０２．１１管理フレームを前記ＡＰに通信する場合、前記ＡＰは前記端末グループ内の複数の仮想端末から受信したかのように前記管理フレームを使用する、請求項２に記載の装置。
4. 前記ＡＰが前記端末グループ内の１つの仮想端末に管理フレームを送信する場合、管理フレームが前記端末グループ内の全ての端末に送信されたと想定する、請求項２に記載の装置。
5. グループ内の１つの仮想端末は、「マスター端末」として定義されており、前記端末グループ全体を代表して特定の８０２．１１動作を調整する、請求項４に記載の装置。
6. 結合／再結合リクエストにＩＥ（情報要素）を追加することで前記端末グループが定義される、請求項１に記載の装置。
7. 前記ＩＥが前記端末グループを一意に識別するＩＤを含む、請求項６に記載の装置。
8. 前記ＩＥは、当該端末がグループ全体を代表してどの動作を調整可能かを記述する、請求項６に記載の装置。
9. 前記端末グループは、ＭＡＣアドレスのマスキングにより定義される、請求項１に記載の装置。
10. 前記ＭＡＣアドレスのマスキングは、
    端末ＭＡＣアドレスのＮビットが前記端末グループのアドレスを識別し、
    端末グループのアドレスと通常のＭＡＣアドレスとを区別するべく、端末グループのアドレスのＭビットに特定のマスクが設定され、
    端末ＭＡＣアドレスの特定の位置のＸビットが、端末グループ内の特定の端末を一意に識別することを含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記端末グループは、ネットワーク上で同じプラットフォームの仮想マシンを表すべく使用される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記端末グループは、コンピュータプラットフォームを表し、前記グループの各端末は、特定の仮想マシンの接続を表す、請求項１１に記載の装置。
13. ＳＴＡ（無線端末）を、前記ＳＴＡと通信する１つのＡＰ（アクセスポイント）に対し、端末グループとして提示する段階を備える方法。
14. 前記端末グループは複数の仮想端末である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ＳＴＡが米国電子電気学会（ＩＥＥＥ）の標準８０２．１１通信プロトコルにおける８０２．１１管理フレームを前記ＡＰに通信する段階をさらに備え、前記管理フレームをあたかも前記端末グループ内の前記複数の仮想端末から受信したかのように前記ＡＰで使用することを可能にする、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ＡＰが前記端末グループ内の１つの仮想端末に管理フレームを送信する場合、前記管理フレームが前記端末グループ内の全ての端末に送信されたと想定する段階をさらに備えた、請求項１４に記載の方法。
17. 前記端末グループ内の１つの仮想端末を「マスター端末」として定義し、グループ全体を代表して特定の８０２．１１動作を調整する段階をさらに備える、請求項１６に記載の方法。
18. 結合／再結合リクエストに情報要素（ＩＥ）を追加することで前記端末グループを定義する段階をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
19. ＡＰ（アクセスポイント）と、
    前記アクセスポイントと無線で通信するＳＴＡ（無線端末）とを備え、
    前記ＳＴＡは前記ＡＰに対し自身を端末グループとして提示することが可能なシステム。
20. 前記ＡＰに接続したダイポールアンテナをさらに備える、請求項１９に記載のシステム。

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