JP4047273B2 - 無線ネットワークシステム・ソフトウェアプロトコル - Google Patents

Description

無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）は、ますます普及したものとなっている。通常は、無線ＬＡＮにおいて、無線装置は、無線信号を用いて、該ＬＡＮに接続されたアクセスポイントと対話（interact）する。ＬＡＮは、無線装置からの情報を、システム内のさらなる素子へ転送する。無線ＬＡＮは、該無線ＬＡＮと対話しながら職場または自宅の周辺を移動することを、携帯用コンピュータまたは他の通信装置のような無線装置に許可する。

無線ＬＡＮの動作を向上させる改善された無線ＬＡＮソフトウェアプロトコルを有することが望ましい。

本発明は、無線ＬＡＮシステムのためのソフトウェアプロトコルを具備する。最初に、アクセスポイントが無線ＬＡＮに接続されると、該アクセスポイントは、無線ＬＡＮに接続されたマスター無線通信サーバー（wireless communication server）へ、要請を送信する。マスター無線通信サーバーは、このアクセスポイントのために、無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーのグループから選択された無線通信サーバーを割り当てる。その後に、アクセスポイントと選択された無線通信サーバーとの間の通信がトンネリングされる。

このプロトコルは、残りの無線ＬＡＮにおけるアクセスポイント間の通信を、システムのための無線通信サーバー間に広げることを可能にする。これらのアクセスポイントは、無線ＬＡＮに接続される場合に、アクセスポイントを調整するための専門技術者を必要とせずに、通信サーバーと自動的に対話することができる。

さらなるプロトコルは、無線通信サーバーの中のどれがマスターであるのかを選択することを含む。一実施例において、無線ＬＡＮに接続された最初の無線通信サーバーは、自身をマスターと称し、かつ、該プロトコルは、自身をマスターであると考える無線通信サーバー間のあらゆる衝突を処理する。他のプロトコルは、無線通信サーバーの管理を可能にする管理プロトコルを含む。

図１は、無線ＬＡＮシステム２０の図である。アクセスポイント（ミニＡＰ（Mini-AP））２２，２４が、この無線ＬＡＮシステムに示されている。ミニＡＰ２２，２４は、無線装置２６と対話する。無線装置２６は、無線信号をミニＡＰ２４へ送信する。次に、ミニＡＰ２４は、望ましい無線通信サーバー２８，３０，３２へ信号を送信する。本発明とともに用いるための無線通信サーバーの詳細については、参照により開示に含まれる特許出願０９／４５７，６２４号に説明されている。この出願において説明されているように、アクセスポイント２２，２４は、機能性を縮小させたアクセスポイントなので、ミニＡＰと称される。

図２は、無線ＬＡＮシステム３４を示す図である。無線ＬＡＮシステム３４において、アクセスポイント３６，３８，４０，４２は、マスター無線通信サーバー４４と対話する。マスター無線通信サーバー４４は、無線ＬＡＮ３４と接続された無線通信サーバーの中のどれを、各々のアクセスポイントのために用いることが可能なのかを示す。例えば、アクセスポイント３６には、無線通信サーバー４４が割り当てられる。アクセスポイント３８には、無線通信サーバー４４が割り当てられる。アクセスポイント４０には、無線通信サーバー４６が割り当てられる。アクセスポイント４２には、無線通信サーバー４８が割り当てられる。アクセスポイントと無線通信サーバーとの間の通信は、トンネリング（tunneling）により行われることが好ましい。トンネリング方法は、アクセスポイントにとって専有的（proprietary）ではない汎用（general）ＬＡＮプロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰまたはＵＤＰ／ＩＰ）を用いてデータをカプセル化（encapsulate）することを可能にする。例えば、ステーションとアクセスポイントとの間のデータ（例えば、ステーション５０とアクセスポイント３８との間のデータ）は、アクセスポイント３８においてカプセル化され、次に、無線通信サーバー４４へ送信される。無線ＬＡＮ上の他の要素（例えば、ルーター５２およびブリッジ５４）は、パケットを転送するために、ステーション５０とアクセスポイント３８との間の通信の詳細について認識する必要がない。カプセル化されたデータは、無線通信サーバー４４のアドレスを宛先アドレスとして、かつ、アクセスポイント３８のアドレスを送信者アドレスとして用いるＩＰパケットであることが好ましい。無線通信サーバー４４は、カプセル化を除去し、かつ、無線ＬＡＮの内外における他の要素へ送信すべきデータを解釈する。例えば、ステーション５０からのデータがステーション５６へ送信すべき通信であれば、アクセスポイント３８は、データをカプセル化し、かつ、該データを無線通信サーバー４４へ送信する。無線通信サーバー４４はデータをアクセスポイント３６へ向け、次に、該アクセスポイント３６は該データをステーション５６へ送信する。トンネリングがネットワークインテリジェンスの多くを無線通信サーバー内に配置することを可能にする点と、アクセスポイントが、最終的な宛先の実際の位置を認識することを必要とせずに、データを特定の無線通信サーバーへ盲目的に転送できる点とに留意されたい。さらに、例えばステーション５０宛てに無線ＬＡＮへ入ってくるデータは、該ステーションのためのアクセスポイントと関連づけられた無線通信サーバーへ送信される。

図３Ａは、本発明の通信システムを示す。段階１において、アクセスポイントは、マスター無線通信サーバーを探す要請を、無線ＬＡＮへ送信する。段階２において、マスター無線通信サーバーは、アクセスポイントに応答する。段階３において、アクセスポイントは、登録要請をマスター無線通信サーバーへ送信する。段階４において、マスター無線通信サーバーは、登録を受理する。段階５において、マスター無線通信サーバーは、更新されたアクセスポイントリストを、スレーブ無線通信サーバーへ送信する。スレーブ無線通信サーバーは、無線ＬＡＮ上における、マスター無線通信サーバー以外の全ての無線通信サーバーである。段階６において、アクセスポイントが新たなアクセスポイントであれば、マスターは、アプリケーションポイント構成設定変更（application point configuration change）信号を、スレーブ無線通信サーバーへ送信する。段階７において、アプリケーションポイントと関連づけられた無線通信サーバーは、登録許可（registration granted）メッセージを、アプリケーションポイントへ送信する。段階８において、無線通信サーバーおよびアプリケーションポイントは、トンネリングを通して対話することができる。

図３Ｂは、本発明のシステムの動作を示すフローチャートである。段階６０において、マスター無線通信サーバーが選択される。段階６２において、アクセスポイントが、選択された無線通信サーバーに登録される。段階６４において、アクセスポイント間の通信をトンネリングすることによって、データが無線通信サーバーへトンネリングされる。

図４は、アクセスポイントについての状態図を示す。アクセスポイントは、始動状態６６において始まる。アクセスポイントは、マスター無線通信サーバーを探す要請を、ＬＡＮへ送信する。無線通信サーバーについての表示が受信されれば、システムは、関連づけられた無線通信サーバーを求める要請を送信し、次に、登録要請を待機するための状態６８へ進む。マスター無線通信サーバーを求めて送信された信号が応答していなければ、従属状態（従属的または独立的）に応じて、アクセスポイントは、非機能的（non-functional）モードまたはスタンドアローン（stand alone）モードにされる。アクセスポイントは、登録待機モード６８から、トンネリングモード７４に進むことができ、該トンネリングモード７４において、アクセスポイントとこれに関連づけられた無線通信サーバーとの間の通信がセットされる。いったん通信が終了すると、システムは、該システムのためにセットされている従属状態に応じて、スタンドアローンモード７２または非機能的モード７０へ戻る。

図５は、無線通信サーバーのための状態機構を示す。この例において、システムは、始動モード８０において始まる。他に示されるモードは待機モードであり、該待機モードにおいて、システムは、マスターモードへ進むかまたはスレーブモードへ進むかを判断するために待機する。例えば、マスターモードはモード８４であり、スレーブモードはモード８６である。

通常は、最初に発生する無線通信サーバーがマスターとなる。２つ以上のマスターが存在すれば、衝突が解決される。始動後に、段階１において、無線通信サーバーは、タイマーを１〜３０秒の間でランダムに初期化した後に、始動状態６６に入る。無線通信サーバーは、マスター無線通信サーバー要請を同報通信（broadcast）し、時間切れ（time-out）をセットし、かつ、応答を待機する。無線通信サーバーは、時間切れ前に何らかの無線通信サーバー応答を受信すれば、スレーブとなる。段階４において、無線通信サーバーは、時間切れ前に無線通信サーバー応答を何も受信しなければ、マスターとなる。マスター無線通信サーバーは、自身の状態を、無線通信サーバー応答パケットを３０秒毎に用いて同報通信する。マスター無線通信サーバーは、何らかの要請を受信すれば、マスター無線通信サーバー応答を即時に送信し、かつ、タイマーを３０秒にリセットする。スレーブは、マスターから状態更新を通知される度に、タイマーを３５秒にセットする。時間切れになれば、マスターは消滅した状態となる必要があり、この結果、該マスターは、マスター状態７０を競うために始動状態６６に入る。２つ以上のマスターが存在すれば、全てのマスターの状態をリセットしかつ競争を再び開始するために、マスター無線通信サーバー無効（invalid）パケットが用いられる。スレーブは、マスター無線通信サーバー無効パケットを受信した後には、マスターの役割を競う競争に参加しない。衝突しているマスターのみが、真のマスターの役割を競う。段階８において、マスターが自身の状態を同報通信する間に遅延がある場合に備えて、スレーブの時間切れ（３５秒）は、マスターの時間切れ（３０秒）よりも少し長い。

アーキテクチャーは、フィルタリング認可およびネットワーク管理の機能性を、多数のアプリケーションサーバーから、無線通信サーバーに集中させるように設計される。前記アーキテクチャーは、アクセスポイントを１つよりも多くのルーターセグメント内に配備することを可能にするように、その一方で、なおもアクセスポイント周辺を移動することをサポートするように設計される。目的を達成するために、無線装置間でやり取りされるデータは、無線通信サーバーを通して送信される。このことは、データのトンネリングまたはカプセル化を通して行われる。一実施例において、カプセル化またはトンネリングは、無線ＬＡＮに沿って信号を送信するために、ＵＤＰ／ＩＰを用いて行われる。アクセスポイントおよび無線通信サーバーの両方は、分解するためのフラグメンテーション（fragmentation）を長いデータに対して実施することが好ましい。

好ましい実施例において、無線通信サーバーは、システムを遠隔的に制御するための管理プロトコルをさらに実施する。

本発明については、その真意および特徴から逸脱することなく、他の特定の形式においても実施できることが、当業者により理解されるだろう。従って、ここに開示される実施例は、あらゆる点で、例示的なものであって、制約的なものではないと見なされる。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の請求項により明示され、かつ、本発明と均等な内容の意味および範囲に収まるあらゆる変更は、本発明に包含されるように意図される。

《本発明の範囲》
本発明については、その真意および特徴から逸脱することなく、他の特定の形式においても実施できることが、当業者により理解されるだろう。従って、ここに開示される実施例は、あらゆる点で、例示的なものであって、制約的なものではないと見なされる。本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の請求項により明示され、かつ、本発明と均等な内容の意味および範囲に収まるあらゆる変更は、本発明に包含されるように意図される。

無線ＬＡＮシステムを示す図である。 アクセスポイントと、無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーとの間の関連を示す無線ＬＡＮシステムを示す図である。 アクセスポイントからの通信をトンネリングすべく、無線通信サーバーを選択するためのシグナリングを示す図である。 図３Ａと同様の図である。 本発明のシステムにおいて可能なアクセスポイントの状態を示す状態図である。 本発明のシステムのために配置することができる無線通信サーバーの状態を示す状態図である。

符号の説明

２２，２４ ミニＡＰ
２６ 無線装置
２８，３０，３２ 無線通信サーバー

Claims (15)

1. アクセスポイントにおいて、無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーの中のマスター無線通信サーバーへ、登録要請を送信する段階と、
   マスター無線通信サーバーにおいて、無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーから選択された無線通信サーバーを、アクセスポイントのために割り当てる段階と、
   アクセスポイントと選択された無線通信サーバーとの間のデータ通信をトンネリングする段階と
   を具備することを特徴とする方法。
2. 前記アクセスポイントと選択された無線通信サーバーとの間のトンネリング段階は、第１の通信パケットを、選択された無線通信サーバーへ向けられる通信パケットにカプセル化することにより実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記無線通信サーバーは、状態情報を記憶することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記状態情報は、アクセスポイントと無線通信サーバーとの間の関連を示すアクセスポイントリストを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 選択された無線通信サーバーがアクセスポイントに割り当てられた後に、該選択された無線通信サーバーは、アクセスポイントの登録が許可されていることを示すメッセージを、アクセスポイントへ送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーにおいて、該ＬＡＮに接続された無線通信サーバーの中から、マスター無線通信サーバーを選択する段階をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記無線通信サーバーは、管理プロトコルを実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーの中から、マスター無線通信サーバーを自動的に選択する段階と、
   アクセスポイントを無線ＬＡＮに接続した後に、アクセスポイントをマスター無線通信サーバーに自動的に登録する段階と
   を具備することを特徴とする方法。
9. 前記アクセスポイントと選択された無線通信サーバーとの間のデータ通信をトンネリングする段階は、第１形式の通信パケットを、無線通信サーバーへアドレス指定される第２形式の通信パケットにカプセル化する段階を具備することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記無線通信サーバーは、システムについての状態情報を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
11. 前記無線通信サーバーは、アクセスポイントと無線通信サーバーとの間の関連を示すアクセスポイントリストを記憶することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記選択された無線通信サーバーは、該選択された無線通信サーバーに対するアクセスポイントの登録を示す信号を、アクセスポイントへ送信することを特徴とする請求項８に記載の方法。
13. 前記無線ＬＡＮに接続された無線通信サーバーの中から、無線通信サーバーを選択する段階をさらに具備することを特徴とする請求項８に記載の方法。
14. 前記無線通信サーバーは、管理プロトコルを実施することを特徴とする請求項８に記載の方法。
15. 前記無線通信サーバーは、管理プロトコルを実施することを特徴とする請求項８に記載の方法。

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