JP4632805B2 - 複数経路マルチホップ無線lanシステム - Google Patents
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図4は、従来のMACフレームフォーマットを示している。
マルチホップ無線経路が1つしか存在しないため、その経路の品質が劣化したり、他のトラヒックにより経路が混雑するなど何らかの原因で実際の転送速度が小さくなった場合、周波数チャネル変更や経路を変更する必要があり、また周波数チャネルや経路を変えても十分な転送速度が得られない可能性もあった。
特に、近年、IEEE802.11n等のIEEE802.11a、11b/gよりも高速伝送可能な方式の検討が進んでいるが、それをマルチホップ無線アクセスに適用しても、上記問題は解決されない。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものである。
無線LANを構成する複数の端末の何れか1つをトラヒック送信元の送信ノード、
トラヒックの送信先端末を受信ノード、その他の複数の端末を送信ノードから受信ノードへのトラヒックを中継する中継基地局ノードとして複数の経路を形成し、トラヒックを送信するマルチホップ無線LANシステムにおいて、
前記中継基地局ノードの何れか1つを送信ノードからのトラヒックを夫々異なるマルチホップ無線経路の1つに振り分けるため、MACヘッダのフレームフォーマットにおけるフレーム制御フィールド内のタイプ、サブタイプフィールドに新たにアドレス拡張用のコードを定義して次に送信する中継基地局ノードを定め、シーケンス制御フィールドの後のアドレスフィールドの次にシーケンス番号フィールドを拡張してシーケンス番号を付与し、複数のMAC転送パスを設定すると共にMAC転送パスをMACレイヤで束ねる分岐中継基地局ノードとし、
同じく前記中継基地局ノードの何れか1つを異なる無線経路から転送されたMAC転送パスのシーケンス番号に基づきMACレイヤでトラヒックを再生し、受信ノードに送信する合流中継基地局ノードとしたものである。
図1はこの発明の構成および動作、実施形態を示す構成図である。
図1において、1は送信ノード(Station1:STA1)、2は分岐中継基地局ノード(Access Point1:AP1)、3は中継基地局ノード(Access Point2: AP2)、4は合流中継基地局ノード(Access Point3: AP3)、5は中継基地局ノード(Access Point4: AP4)、6は受信ノード(Station2: STA2)である。
21は分岐中継基地局ノード(AP1)1の機能ブロック、22は中継基地局ノード(AP2)2の機能ブロック、23は合流中継基地局ノード(AP3)3の機能ブロック、24は中継基地局ノード(AP4)5の機能ブロックである。
図2において、この発明では、フレーム制御フィールド内のタイプ、サブタイプに新たにアドレス拡張用のコードを定義する。そして、アドレス4の次にシーケンス番号フィールドを設ける。
図1において、送信ノード(STA1)1から受信ノード(STA2)6へ転送する場合、分岐中継基地局ノード(AP1)2、中継基地局ノード(AP2)3、合流中継基地局ノード(AP3)4をマルチホップして受信ノード(STA2)6へ転送する経路にMAC転送パスを設定するとともに、分岐中継基地局ノード(AP1)2、中継基地局ノード(AP4)5、合流中継基地局ノード(AP3)4をマルチホップして受信ノード(STA2)6へ転送する経路にもMAC転送パスを設定し、その両方のMAC転送パスをMACレイヤで束ねることにより、既存のPHYレイヤの変更無しで、また、IP(Internet Protocol)レイヤ以上には1つのマルチホップ無線ルートとなる複数経路のマルチホップ無線LANシステムを実現する。
このとき、フレーム制御フィールド内のタイプ、サブタイプにアドレス拡張用のコードを割当て、アドレス4の次にシーケンス番号フィールドを拡張する。
例えば、タイプビットB3,B2=(1,1)のすべてあるいは一部をアドレス拡張用に割当てれば、サブタイプビットB7〜B4=(0000〜1111)をさらに分類して割り当てることが出来る。
あるいは、タイプビットB3,B2=(1,0)のデータタイプの中で、サブタイプビットB7〜B4=(1000〜1111)のどれか、あるいは複数割り当てる。
複数のMAC転送パスの各々へのトラヒックの振り分けおよびMAC転送パスの伝送速度は、各々のマルチホップ無線経路の伝送速度、無線品質、他のトラヒック等の混雑状態、実際の転送速度などにより決定する。
また、中継基地局ノード(AP4)5は、分岐中継基地局ノード(AP1)2から中継基地局ノード(AP4)5への送信フロー15を受信し、通常のMAC転送により合流中継基地局ノード(AP3)4へ転送を行う。この場合も同様に、中継基地局ノード(AP4)5は、特にシーケンス番号を意識する必要もなく、通常のマルチホップ無線アクセスの中継基地局ノードの動作でよい。
ここで、パケットロス、誤り、遅延等により、シーケンス番号抜けが発生することがあるため、一定時間で受信待ちをうち切ることも可能である。
あるいは、分岐中継基地局ノード(AP1)2に再送要求を送信し、分岐中継基地局ノード(AP1)2からの再送もこのMACレイヤで行うことも可能である。
合流中継基地局ノード(AP3)4で再生されたフローは、合流中継基地局ノード(AP3)4から受信ノード(STA2)6への送信フロー14として、受信ノード(STA2)6に送信される。
特に、近年、IEEE802.11n等のIEEE802.11a、11b/gよりも高速伝送可能な方式の検討が進んでいるが、それをマルチホップ無線アクセスに適用しても、経路の品質劣化や他のトラヒックの混雑により経路の品質が劣化した場合には回避が困難である。
しかしながら、この発明により、一つの経路の品質が劣化したり、他のトラヒックにより経路が混雑するなど何らかの原因で実際の転送速度が小さくなった場合でも、他方の経路で通信が継続できるため、周波数チャネル変更や経路を変更する必要がない。
実施の形態1では、分岐中継基地局ノード(AP1)2、および合流中継基地局ノード(AP3)4は、それぞれ複数の無線アクセスインタフェースを有していたが、分岐中継基地局ノード(AP1)2、および合流中継基地局ノード(AP3)4が、1つの無線インタフェースのみを持ち、同一無線周波数チャネルにより複数のマルチホップ無線経路となる複数のMAC転送パスを形成するも同様である。
Claims (4)
- 無線LANを構成する複数の端末の何れか1つをトラヒック送信元の送信ノード、
トラヒックの送信先端末を受信ノード、その他の複数の端末を送信ノードから受信ノードへのトラヒックを中継する中継基地局ノードとして複数の経路を形成し、トラヒックを送信するマルチホップ無線LANシステムにおいて、
前記中継基地局ノードの何れか1つを送信ノードからのトラヒックを夫々異なるマルチホップ無線経路の1つに振り分けるため、MACヘッダのフレームフォーマットにおけるフレーム制御フィールド内のタイプ、サブタイプフィールドに新たにアドレス拡張用のコードを定義して次に送信する中継基地局ノードを定め、シーケンス制御フィールドの後のアドレスフィールドの次にシーケンス番号フィールドを拡張してシーケンス番号を付与し、複数のMAC転送パスを設定すると共にMAC転送パスをMACレイヤで束ねる分岐中継基地局ノードとし、
同じく前記中継基地局ノードの何れか1つを異なる無線経路から転送されたMAC転送パスのシーケンス番号に基づきMACレイヤでトラヒックを再生し、受信ノードに送信する合流中継基地局ノードとしたことを特徴とする複数経路マルチホップ無線LANシステム。 - 分岐中継基地局ノードと、合流中継基地局ノードは複数の無線インタフェースを持ち、異なる無線周波数帯または無線周波数チャネルにより複数のマルチホップ無線経路となる複数のMAC転送パスが形成可能とされたことを特徴とする請求項1記載の複数経路マルチホップ無線LANシステム。
- 分岐中継基地局ノードと、合流中継基地局ノードは1つの無線インタフェースのみを持ち、同一無線周波数チャネルにより複数のマルチホップ無線経路となる複数のMAC転送パスを形成可能とされたことを特徴とする請求項1記載の複数経路マルチホップ無線LANシステム。
- 分岐中継基地局ノードは、複数のMAC転送パスの各々へのトラヒックの振り分けおよびMAC転送パスの伝送速度は、各々のマルチホップ無線経路の伝送速度、無線品質、混雑状態、実際の転送速度の何れかを考慮して決定することを特徴とする請求項1記載の複数経路マルチホップ無線LANシステム。
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