JP3489471B2 - 無線パケット転送方法 - Google Patents

無線パケット転送方法

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JP3489471B2
JP3489471B2 JP04804999A JP4804999A JP3489471B2 JP 3489471 B2 JP3489471 B2 JP 3489471B2 JP 04804999 A JP04804999 A JP 04804999A JP 4804999 A JP4804999 A JP 4804999A JP 3489471 B2 JP3489471 B2 JP 3489471B2
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wireless
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wireless bridge
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武男 市川
正孝 飯塚
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線パケット網の
パケット転送方法に関する。特に、スパニングツリープ
ロトコル(以下「STP」と称す)に基づきパケット転送
を行う無線ブリッジ間の無線パケット転送方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来技術における、STPを利
用したパケット転送方法の構成図である。該図7に描か
れたシステムは、複数のLAN(LANA、LANB、
LANC)と、該LANにそれぞれ接続される無線ブリ
ッジ(Bridge1、Bridge2、Bridge3)とを有してい
る。該無線ブリッジはSTPを実装しており、該無線ブ
リッジ間は、ポートによって無線回線からなるパケット
網を介して接続されている。
【0003】このとき、複数の無線ブリッジのうちの1
つの無線ブリッジをルートブリッジと定義する。該ルー
トブリッジは、それを頂点に無線ブリッジ間のパケット
転送経路を構築し、転送パケットが無線ブリッジ間をル
ープすることを防止しつつ、無線ブリッジ間のパケット
転送を可能とする。ここでは、Bridge1をルートブリッ
ジと定義している。
【0004】無線ブリッジはSTPを実装しているため
に、無線ブリッジは複数のポートを有している。該ポー
トは、ルートポートと、指定ポートと、それら以外のポ
ートとの3種類に分類される。以下に、分類方法を示
す。
【0005】最初に、ルートポートの判定方法を説明す
る。ネットワーク管理者は、各無線ブリッジの全ての論
理ポートにパスコストを設定する。パスコストとは、ポ
ートを使用する場合の優先度を示すものであって、数値
の小さいもの程、優先度が高いことを示すものである。
最初に、ルートブリッジは周期的にConfigurationBP
DU(Bridge Protocol Data Unit)を全ポートから送信
する。ConfigurationBPDUは情報要素にルートパス
コストを持つ。次に、ルートブリッジはルートパスコス
ト=0のConfigurationBPDUを送信する。そして、C
onfigurationBPDUを受信した無線ブリッジは、ルー
トパスコストに受信ポートのパスコストを加算したポー
トルートパスコストを各ポート毎に計算する。Configur
ationBPDUを受信したポートのうち、ポートルート
パスコストが最小のポートをルートポートと判定し、当
該ポートルートパスコストをブリッジルートパスコスト
として記憶する。
【0006】次に、指定ポートの判定方法を説明する。
無線ブリッジは、ルートポート以外のポートにおいて、
ブリッジルートパスコストと当該ポートのパスコストと
を加算する。当該ポートがConfigurationBPDUを受
信していない場合は、当該ポートを指定ポートと判定し
て、ルートパスコストに前記加算値を代入したConfigur
ationBPDUを送信する。当該ポートがConfiguration
BPDUを受信済の場合は、前記加算値と当該ポートの
ポートルートパスコストを比較し、加算値が小さけれ
ば、当該ポートを指定ポートと判定して、ルートパスコ
ストに前記加算値を代入したConfigurationBPDUを
送信する。加算値が大きければ、当該ポートをルートポ
ートでも指定ポートでもないポートと判定する。
【0007】図8は、STPにおけるポートの状態遷移
図である。STPでは、ポートはBlocking状態、Listen
ing状態、Learning状態、Forwarding状態の4つの状態
間を遷移させ、各状態に応じてデータパケットの転送を
行う。
【0008】無線ブリッジは、起動後、全てのポートを
Listening状態とする。
【0009】Listening状態のポートでは、データパケ
ットの送信と、受信データパケットの他のポートヘの転
送とは行わない。当該ポートが指定ポートの場合、BP
DUの送信を行う。無線ブリッジは、当該ポートをルー
トポートでも指定ポートでもないと判定したとき、Bloc
king状態へ遷移する。Listening状態のポートは、一定
期間後、Learning状態へ遷移する。
【0010】Learning状態のポートでは、受信データパ
ケットの送信元MACアドレスのフィルタリングデータ
ベースヘの記憶を行う。データパケットの送信と、受信
データパケットの他のポートヘの転送は行わない。当該
ポートが指定ポートの場合はBPDUの送信を行う。無
線ブリッジは、当該ポートをルートポートでも指定ポー
トでもないと判定したとき、Blocking状態へ遷移する。
Learning状態のポ一トは、一定期間後、Forwarding状態
へ遷移する。
【0011】Forwarding状態のポートでは、受信データ
パケットの送信元MACアドレスのフィルタリングデー
タベースヘの記憶と、受信データパケットのフィルタリ
ングデータベースに基づく他のポートへの転送と、他の
Forwarding状態のポートでの受信データパケットのフィ
ルタリングデータベースに基づく送信とを行う。当該ポ
ートが指定ポートの場合はBPDUの送信を行う。指定
ポートの場合はルートポートで受信したBPDUの送信
を行う。
【0012】Blocking状態のポートでは、データパケッ
ト及びBPDUの送信と、受信データパケットの他のポ
ートヘの転送は行わない。受信データパケットは廃棄さ
れる。無線ブリッジは、ネットワークトポロジの変更に
よりBlocking状態のポートをルートポートまたは指定ポ
ートに判定しなおした場合は、当該ポートをListening
状態へ遷移する。また対向無線ブリッジからのBPDU
の受信をタイマにより監視し、一定期間以上、BPDU
を受信しない場合は、Listening状態へ遷移する。
【0013】また、ConfigurationBPDUはトポロジ
チェンジフラグを持つ。ルートブリッジは、無線回線の
切断、復旧、無線ブリッジの追加、削除といったトポロ
ジの変化を検出したとき、一定期間ConfigurationBP
DUのトポロジチェンジフラグをONに設定し、Config
urationBPDUを送信する。ルートブリッジ以外の無
線ブリッジは、トポロジチェンジフラグによりトポロジ
の変化を検出する(ISO/IEC 10038(ANSI/IEEE802.1D, 19
93 Edition) MAC Bridges参照)。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、ネットワークトポロジが安定した状態では、Blocki
ng状態のポートの対向するポートはForwarding状態にな
る。これは、従来技術が有線ブリッジ間のパケット転送
への適用を想定しており、一般に有線ブリッジ間にはL
ANが存在するため、当該LANに収容中の端末ヘパケ
ット転送するためである。
【0015】図9は、従来技術を有線ブリッジ網に適用
した場合の、ブロードキャストパケットの転送例を示す
構成図である。
【0016】しかしながら、例えば無線LAN標準規格
IEEE802.11準拠の無線ブリッジ網では、無線ブリッジ間
は各無線ブリッジ固有のMACアドレスにより識別され
る論理的な無線回線により直接接続され、無線ブリッジ
間にLANは存在しない。このため、Forwarding状態の
ポートがパケットを転送しても、対向するポートの状態
がBlockingならば、転送パケットは受信ポートで全て廃
棄される。
【0017】図10は、従来技術を無線ブリッジ網に適
用した場合の、ブロードキャストパケットの転送例の構
成図である。該図10からも明らかなように、有限の周
波数を複数の無線回線で共有して使用する無線ブリッジ
網では無駄なパケット送信は周波数資源を消費し、スル
ープットの低下と転送遅延時間の増加を招くという問題
が生じる。
【0018】本発明の目的は、Blocking状態のポートの
対向するポートが無駄なパケット送信をすることにより
周波数資源を消費する点を解決した無線パケット転送方
法を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、複数
のLANと、該LANにそれぞれ接続される無線ブリッ
ジとを有し、該無線ブリッジ間が無線回線で接続されて
いるパケット網にあって、無線ブリッジは1つ以上のポ
ートを有し、該ポートは無線回線を介して対向する無線
ブリッジに接続されており、無線ブリッジは、STP
(スパニングツリープロトコル)を実装し、該STPに
基づいて各ポートの状態管理及びLAN間を転送するデ
ータパケットの転送を行う無線パケット転送方法におい
て、STPに基づくBlocking状態に代えて、新たに、対
向する無線ブリッジヘのパケット及びBPDU(Bridge
Protocol Data Unit)の送信を停止するSuspend状態を定
義し、無線ブリッジは、自ブリッジのポートのうち、S
TPに基づくルートポート及び指定ポート以外のポート
をSTPに基づいて決定し、該ポートの状態をSuspend
状態へ遷移させ、該ポートに対向する無線ブリッジへSu
spend通知信号を送信し、ポートからSuspend通知信号を
受信した無線ブリッジは、該ポートの状態をSuspend状
態へ遷移させる方法である。従来技術のForwarding状態
ポートは、そのポートに対向するポートがBlocking状態
であってもパケット転送するのに対して、本発明のSusp
end状態ポートは、対向する無線ブリッジヘのパケット
の送信を停止する点で異なる。これにより、無駄なデー
タパケットとBPDUの送信を停止することが可能であ
り、周波数資源の消費によるスループットの低下と転送
遅延時間の増加を抑制する効果が得られる。
【0020】本発明の他の実施形態によれば、無線ブリ
ッジは、STPに基づいてトポロジ変化を検出したと
き、当該ポートをSuspend状態からListening状態へ遷移
させるものである。これにより、Suspend状態ポートか
らのデータパケットとBPDUの送信停止を解除するこ
とが可能であり、STPに基づきツリー経路が再構築可
能となる効果が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下では、図面を用いて、本発明
の実施形態について詳細に説明する。
【0022】図1は、本発明による複数の無線ブリッジ
からなるシステムの構成図である。無線ブリッジ間は無
線回線により接続されており、各無線ブリッジは固有の
MACアドレスを持つ。無線ブリッジは、対向する無線
ブリッジ毎に論理的なポート(論理ポート)を持ち、各論
理ポートを対向する無線ブリッジのMACアドレスによ
り識別する。
【0023】図2は、無線ブリッジ間で通信されるパケ
ットフォーマットである。これは、無線LAN標準規格
IEEE802.11の無線ブリッジ間を転送するパケットフォー
マットを示している。無線ブリッジは、パケット受信
時、受信パケットの送信局アドレスから転送元無線ブリ
ッジを知り受信論理ポートを識別する。各論理ポートは
STPに基づきポート状態を管理される。尚、有線ポー
トも同様に、STPに基づきポート状態を管理される。
有線ポート及び無線ポートは、ハードウェアインタフェ
ースの違いにより識別される。
【0024】図3は、本発明による無線ブリッジの状態
遷移図である。従来技術と異なり、Blocking状態の代わ
りに新たにSuspend状態を定義する。Suspend状態へは、
当該論理ポートがルートポートでも指定ポートでもない
と判定されたとき、及びSuspend通知信号受信時に遷移
する。Suspendでは、データパケット及びBPDUの送
信と、受信データパケットの他のポートヘの転送は行わ
ない。受信データパケットは廃棄される。また、Blocki
ngと異なりConfigurationBPDUの受信監視処理を行
わない。また、無線ブリッジはトポロジチェンジフラグ
ONのConfigurationBPDU受信によりネットワーク
トポロジの変化を検出し、SuspendからListening状態へ
遷移する。
【0025】図4は、ConfigurationBPDUを受信し
た際の本発明による無線ブリッジのフローチャートであ
る。新たにルートポートでも指定ポートでもないと判定
されたポートがある場合は、当該ポートをSuspendへ遷
移するとともに、当該ポートから対向無線ブリッジヘSu
spend通知信号を送信する。また、トポロジチェンジフ
ラグがONのConfigurationBPDU受信によりネット
ワークトポロジの変化を検出した場合は、Suspend状態
のポートをListening状態へ遷移する。次に、指定ポー
トから、ConfigurationBPDUを送信する。
【0026】図5は、Suspend通知信号を受信した際の
本発明による無線ブリッジのフローチャートである。無
線ブリッジは当該受信ポートをSuspendへ遷移する。
【0027】図6は、データパケットを受信した際の本
発明による無線ブリッジのフローチャートである。無線
ブリッジは、受信データパケットの送信元MACアドレ
スと受信ポートをフィルタリングデータベースに記憶す
る。ブロードキャストパケットの場合は、受信論理ポー
トを除く全てのForwarding状態のポートから送信する。
ユニキャストパケットの場合は、宛先端末アドレスがフ
ィルタリングデータベースに登録中の場合はフィルタリ
ングデータベースに基づき特定の1Forwarding状態のポ
ートから送信する。尚、この時、受信パケットの受信ポ
ートとフィルタリングデータベースに基づく転送先ポー
トが一致する場合は、当該パケットを廃棄する。フィル
タリングデータベースに未登録の場合は、受信論理ポー
トを除く全てのForwarding状態のポートから送信する。
Suspend状態、Listening状態、Learning状態のポートか
らは送信しない。
【0028】本発明の技術思想及び見地の範囲内での種
々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行う
ことができる。前述の実施形態の説明はあくまで例であ
って、何等制約するものではない。従って、本発明は、
特許請求の範囲及びその均等物として限定されるものに
のみ制約される。
【0029】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、従来技術におけるBlockingポートと当該ポート
に対向するポートをSuspendに遷移することにより、無
駄なデータパケットとBPDUの送信を停止することが
可能であり、周波数資源の消費によるスループットの低
下と転送遅延時間の増加を抑制する効果が得られる。
【0030】また、トポロジ変化時にSuspend状態のポ
ートをListening状態へ遷移することにより、Suspendポ
ートからのデータパケットとBPDUの送信停止を解除
することが可能であり、STPに基づきツリー経路が自
動的に再構築可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による複数の無線ブリッジからなるシス
テムの構成図である。
【図2】無線ブリッジ間で通信されるパケットフォーマ
ットである。
【図3】本発明による無線ブリッジの状態遷移図であ
る。
【図4】ConfigurationBPDUを受信した際の本発明
による無線ブリッジのフローチャートである。
【図5】Suspend通知信号を受信した際の本発明による
無線ブリッジのフローチャートである。
【図6】データパケットを受信した際の本発明による無
線ブリッジのフローチャートである。
【図7】従来技術による複数の無線ブリッジからなるシ
ステムの構成図である。
【図8】従来技術による無線ブリッジの状態遷移図であ
る。
【図9】従来技術を有線ブリッジ網に適用した場合の、
ブロードキャストパケットの転送例を示す構成図であ
る。
【図10】従来技術を無線ブリッジ網に適用した場合
の、ブロードキャストパケットの転送例を示す構成図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04L 29/06 (72)発明者 守倉 正博 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−326711(JP,A) 特開 平8−195770(JP,A) 特開 平3−280638(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 H04L 12/46 H04L 12/56 H04L 12/66 H04L 29/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のLANと、該LANにそれぞれ接
    続される無線ブリッジとを有し、該無線ブリッジ間が無
    線回線で接続されているパケット網にあって、前記無線
    ブリッジは1つ以上のポートを有し、該ポートは前記無
    線回線を介して対向する無線ブリッジに接続されてお
    り、前記無線ブリッジは、STP(スパニングツリープ
    ロトコル)を実装し、該STPに基づいて各ポートの状
    態管理及び前記LAN間を転送するデータパケットの転
    送を行う無線パケット転送方法において、 前記STPに基づくBlocking状態に代えて、新たに、前
    記対向する無線ブリッジヘのパケット及びBPDU(Bri
    dge Protocol Data Unit)の送信を停止するSuspend状態
    を定義し、 前記無線ブリッジは、自ブリッジのポートのうち、前記
    STPに基づくルートポート及び指定ポート以外のポー
    トを前記STPに基づいて決定し、該ポートの状態を前
    記Suspend状態へ遷移させ、該ポートに前記対向する無
    線ブリッジへSuspend通知信号を送信し、 前記ポートから前記Suspend通知信号を受信した無線ブ
    リッジは、該ポートの状態をSuspend状態へ遷移させる
    ことを特徴とする無線パケット転送方法。
  2. 【請求項2】 前記無線ブリッジは、前記STPに基づ
    いてトポロジ変化を検出したとき、当該ポートを前記Su
    spend状態からListening状態へ遷移させることを特徴と
    する請求項1に記載の無線パケット転送方法。
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US7133649B2 (en) 2002-12-24 2006-11-07 Hitachi Kokusai Electric, Inc. Negative feedback amplifier for transmitter, transmitter, and method of correcting error in the negative feedback amplifier
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