JP4885413B2 - マルチキャスト・パケットのアドレス指定によるｗｌａｎにおける移動ユニットのローカル・アドレス指定 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、無線ローカル領域ネットワーク、より詳細には、無線のローカル移動ユニットと通信する無線ローカル領域ネットワークにおいて、基地局使用のマルチキャスト・パケットのアドレス指定に用いる方法及び装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
無線ローカル領域ネットワーク（ＷＬＡＮ）では、携帯型又は移動型コンピュータ端末と固定アクセス・ポイント又は基地局との間で通信する赤外線（ＩＲ）又は無線周波数（ＲＦ）通信チャネルが、用いられる。これらアクセス・ポイントは、有線又は無線通信チャネルによってネットワーク・インフラストラクチャーに接続されており、該ネットワーク・インフラストラクチャーは、アクセス・ポイント群を互いに接続してローカル領域ネットワーク（ＬＡＮ）を形成しており、該ＬＡＮは、１つ又はそれ以上のホスト・コンピュータを備えることができる。さらに、ＬＡＮは、インターネット及びワールド・ワイド・ウェブ（Ｗｅｂ）等の、より大きな別のネットワークに接続することができる。ＩＥＥＥ８０２．１１標準の「無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理レイヤ（ＰＲＹ）仕様」を含めて、いくつかのプロトコルが標準化されたＷＬＡＮ通信に設計されてきた。こうした標準化は、ネットワークについての、立体配置、応答時間、負荷及び処理能力の要件を含む利用者要求に最大限応えるのに有用である。
【０００３】
「ローミング」端末とは、ＷＬＡＮ関連のいかなるアクセス・ポイント（ＡＰ）とも関連付けることができ、ＡＰからＡＰへ、シームレスに移動できる移動ユニットである。各ローミング端末は、該端末に近接するアクセス・ポイントから受信した信号を解析し、単一のアクセス・ポイントに関連付ける。アクセス・ポイントとの通信は、端末をＬＡＮに接続し、したがって、インターネットのような外部ネットワークに接続する。アクセス・ポイントの周辺領域は、「セル」と呼ぶことができる。ローミング端末は、セルからセルへ移動し、該ローミング端末が接続したＬＡＮ及びその他いかなるネットワークであっても、その接続を維持することができる。
【０００４】
（発明の開示）
移動ユニットの利用者は、通常、あるＡＰから別のＡＰへ動き回る。移動ユニットがデータ・パケットを受信できる前に該移動ユニットを新しいＡＰに関連付けるには、一定の遅延時間を要する。この遅延時間の間は、新しいＡＰとの関連付けが未だ確立されていないため、利用者は通信分断を経験することになる。分断は、データ・パケットが失われるか、又は関連付け時間の間に失われる時間のために無意味化することの原因となる。この分断は、データ・ファイル転送等のリアルタイム・サービスでない場合には許容されることであるが、リアルタイムのビデオ又は電話による会話のようなリアルタイム・サービスの場合には許容されない。
【０００５】
領域内の単一のアクセス・ポイントと複数の移動ユニットとの間で取り扱い及び移動ユニットＡＰに関連付けが可能な同時通話数は、該ＡＰの処理速度によって制限される。通常のＡＰはトラフィック等級（例えば音声及びデータ・トラフィック）を識別できないため、音声トラフィック・チャネル上のパケット遅延は、サービスの品質低下を生じさせることになる。
ストリーミング・マルチキャスト・ビデオ・システムは、特定の圧縮率を用いてビデオ・ストリームをコンピュータのマルチキャスト群に送付する。現在のところ、これらシステムは、受信装置の利用可能な接続速度及び／又は計算能力に応じてビット率の拡大又は縮小する能力を欠いている。これは、ソースが複数のマルチキャスト・ストリームを、各々が同質のコンピュータ群へ送付しなければならないために、非効率的な帯域幅の利用という結果になる。
【０００６】
固定ＩＰアドレスを有する携帯電話利用者が海外サブネットにローミングするときは、固定ＩＰアドレスが国内サブネットに残された状態であるために、その位置を突き止めることはできない。現在の携帯型ＩＰシステムにおいては、通話当事者は、移動ユニットの国内サブネットを介して携帯型コンピュータと通信する。サブネットには移動ユニットの位置が分かっているけれども、許容できない時間遅れがある。このことは、ファイル転送等のリアルタイム・サービスでない場合には許容されることであるが、長時間の遅延が通話を非対話型にしてしまうために、音声等のリアルタイム・サービスの場合には許容されない。
【０００７】
上述したアプリケーションは、ネットワークの無線リンクを介しての通信に関連するレイヤ２又はＭＡＣアドレスに適用されるマルチキャスティングに関するものであるが、同じ概念を、ネットワーク有線区分に、更にはレイヤ３又はＩＰアドレスに適用することができる。背景には、発展するＩＥＥＥＰ８０２．１１標準の一部としてのＩＥＥＥＰ８０２．１１タスク群ｆにより考慮されるＡＰ間の通信に関連するフレーム構造を説明することは、有益である。問題の１つは、局がＡＰのレイヤ３アドレスに関してローカルにあるレイヤ３アドレスを備える必要があるという要件、例えば、局は、ＡＰが作動しているサブネットにおいて有効なＩＰアドレスを備えなければならないという要件である。局がこのローカル・アドレスをいかに取得するかは、ＡＰ及び中間アクセス・ポイントのプロトコルにとって、重要ではない。局が、再関連付けにあたりＤＨＣＰ更新を実行することがあるであろうし、或いは、局は、移動ユニットＩＰのもとでの作動を続けることもある。ＢＳＳの全ての局がローカルのレイヤ３アドレスを有することを知れば、局にとって、有線ネットワーク又は分散システムを経由してフレームを搬送するタスクの複雑性は軽減される。そのタスクは、サブネット上のいずれの局に対しても利用可能な正常経路機能によって、直ぐに実行することができるようになる。メッセージは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に定義されるように、分散システム・サービスで配信される。
【０００８】
局がローカルのレイヤ３アドレスを有するという要求は、移動ユニットＩＰが用いられていなければ局が一方のサブネットから別のサブネットに移動したときに失われることになる長命のＴＣＰ接続に関しては、問題がある。しかしながら、今日のほとんどのアプリケーションにおいて、接続は長く続かない。（移動ユニットＩＰ無しの状態で）悪影響を及ぼす恐れのあるアプリケーション例はＦＴＰ及びＴｅｌｎｅｔである。
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、複数の移動又は固定アクセス・ポイントを含み、任意には該アクセス・ポイントに接続された少なくとも１つのホスト・コンピュータを含み、かつ複数の遠隔無線移動ユニットを含み、移動ユニットの少なくとも幾つかが、アクセス・ポイントから所定の領域内に位置するときに該アクセス・ポイントの少なくとも１つと通信することができ、通常は、アクセス・ポイントの単一のものに関連付けされ、通信状態になるようにし、移動ユニットのそれぞれが固有の利用者アドレスを有するようにした、データ通信ネットワークを作動させる方法に関する。本発明は、マルチキャスト・アドレスを含むパケット・フレームのアドレス指定プロトコルを利用して移動ユニットとアクセス・ポイントとの間の通信及び関連付けを確立すること、該アクセス・ポイントの１つにおいて、アクセス・ポイントにそれぞれ関連付けられた少なくとも２つの移動ユニットにアドレス指定された少なくとも２つの別個のシーケンスのパケットを受信すること、アクセス・ポイントにおいて、少なくとも２つの移動ユニットのアドレスを含むマルチキャスト・アドレスを有するフレームを形成し、少なくとも２つの移動ユニットのそれぞれにアドレス指定されたユニキャスト・パケットを、該フレームのデータ領域に備えさせるようにすること、及び該１つのアクセス・ポイントによって該フレームを移動ユニットに送信することを含む。
【００１０】
本発明の別の態様は、マルチキャストＩＰを用いて、無線ＬＡＮシステムにおいて、トランスペアレントなローミングを管理する方法及びシステムに関する。移動ユニットとＡＰとの間の関連付けを確立するためのマルチキャストＩＰを用いることによって、移動ユニットは、パケットからパケットへの通信における不通及び遅延を経験することなく、一方のセルから別のセルへローミングすることができる。
本発明の更に別の態様においては、マルチキャストＩＰを用いる移動ユニット無線ＬＡＮにおいて、ソフトウェアを配信し、更新する方法及び装置が開示される。このソフトウェアは、マルチキャストＩＰアドレスを用いてネットワーク全体にわたって送信され、ネットワーク上のどのような移動ユニットも、それ自身の都合でＩＰアドレスに「チューニングすること」だけで、その情報を受信する。
【００１１】
本発明の別の態様においては、無線ＬＡＮおいて、異種混在のコンピュータにマルチキャストの拡大縮小自在なビデオをストリーミングする方法及び装置が開示される。ソースは、異なるビット率要件を有するコンピュータに複数のビット率のビデオ・ストリームを送信する。各コンピュータはそれ自身の要件に応じてビデオ・ストリームを復元することができる。
本発明の別の態様においては、マルチキャストＩＰを用いる無線ＬＡＮは、携帯電話を管理するように構成される。ホームＡＰの移動ユニットのＩＰアドレスは、マルチキャストＩＰのアドレスに写像され、移動ユニットは外部ＡＰにローミングし、利用者はホームＡＰと関係するＩＰアドレスを用いて移動ユニットに通話し、移動ユニットはＩＰ要求を受信し、更に移動ユニットは、移動ユニットが外部ＡＰにローミングした時に、該移動ユニットに割り当てられた新しいＩＰアドレスを送り返す。
【００１２】
本発明の１つ又はそれ以上の実施形態の詳細は、添付した下記の図面及び詳細な説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的及び利点は、詳細な説明及び図面、及び特許請求の範囲の記載から明らかであろう。
本発明の１つ又はそれ以上の実施形態の詳細は、添付した下記の図面及び詳細な説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的及び利点は、詳細な説明及び図面、及び特許請求の範囲の記載から明らかであろう。
【００１３】
（発明の実施の形態）
図面中の同じ参照記号は同じ要素を示す。
図１には、ノードを多数有する例示的なネットワーク環境１が示されている。最初のＬＡＮ１００には、有線通信リンク１１によって多数の固定アクセス・ポイント又は基地局１２、１３に接続されるホスト・プロセッサ１０が含まれる。１つの実施形態においては、通信リンク１１は、ＲＳ−２３２、汎用目的インターフェースバス（ＧＰＩＢ）、ＵＳＢ、その他同様なバスのような直列又は並列型ポートとすることができる。ＬＡＮのアプリケーションにおいては、リンク１１はイーサネット（登録商標）、トークン・リング、その他のどのようなネットワーク・プロトコルでもよい。別の基地局１４は、基地局１２、１３を介するか又は無線周波数（ＲＦ）リンクによってホストに連結できる。基地局１２、１３、１４のそれぞれには、多数の移動ユニット１５が連結可能である。移動ユニットは、バッテリ作動のレーザ走査型バーコード読み取りデータ端末、又は音声即ち音響通信装置、或いはその両者など、どのような手持ち式ユニットでもよい。ネットワーク環境においては、端末１５は、送信及び／又は受信する利用者の検知情報を示すためのディスプレイ又はプリンタだけでなく、キーボード、キーパッドなどのデータ入力機能を備える他の様々な形式の遠隔端末を採用することができる。
【００１４】
ネットワークは、通常６４局までの大量の基地局及び数百の遠隔ユニット１５を持つことができる。更に、第１のＬＡＮ１００は、ブリッジ５０、６０又はルータ５５、６５、７５、８５、９５、１０５等の制御装置を介して追加のＬＡＮ１１０、１２０、１３０に接続することができる。ＷＬＡＮアダプタとしての、遠隔ユニット１５のための他の代表的な実施形態は、利用者が、電子航空券、ホテル確認情報、クレジット・カード、銀行口座又は証券会計へのアクセス等の個人的旅行計画を受信するためにアクセスできるような手持ち式装置を含むが、これに限定されるものではない。
【００１５】
この図１のネットワーク環境は又、ＬＡＮ１００のような中央制御局にアクセスする多数の遠隔ユニットについての必要性がある設備に対しても用いることができる。そのような設備としては、限定する意味はないが、生産設備、オフィスビル複合施設、倉庫、小売店舗、又は同様の商業施設があり、或いは、例えばバーコード読み取り装置又は同様のデータ収集端末が、倉庫又は受け取り／出荷設備での在庫管理のために（販売時の）チェック・アウトカウンタで、書式又は請求書等の読取りのために、ゲート又は他のチェックアウト地点での個人の安全チェックのために時間を決めて、生産又は工程の流れ制御のために、及び、その他の用途のために用いられるようになった設備の組み合わせがある。手持ち式レーザ走査型バーコード読取りは好ましい例であるが、遠隔ユニット１５はワンド型バーコード読取り装置でもよく、手持ち式ではなく固定式であってもよい。該装置は同様に光学文字認識（ＯＣＲ）型であってよい。温度又は圧力の測定装置、事象計数装置、音声即ち音響作動装置、侵入検出器及びそれに類する他のデータ収集装置により、これらの機能を実行することが可能である。
【００１６】
図２は、図１のホスト・コンピュータ１０及び基地局１２、１３、１４の詳細を表す。ホスト・コンピュータ１０は、バス２２２を介してメモリ２２１に接続される中央処理装置（ＣＰＵ）２２０を含む。Ｉ／Ｏモジュール２２３はキーボード、ビデオ・ディスプレイ及びその他の周辺装置などの様々な装置に、ホスト・コンピュータを接続する。ディスク格納装置２２４はＩ／Ｏモジュール２２３に接続される。通信アダプタ２２５は、バス２２２を介してＣＰＵ２０を通信リンク１１に接続する。
【００１７】
基地局１２、１３、１４の各々は、バス２３２を介してメモリ２３１に接続されたＣＰＵ２３０を利用する。通信アダプタは、バス２３２を通信リンク１１に接続する。ＲＦの送受信装置２３４は、各基地局１２、１３、１４において局地的バス２３２を介してＣＰＵ２３０に接続され、送信／受信の交換プロトコルを用いる遠隔ユニット１５からＲＦの送受信用のアンテナ２３５に接続される。１つの実施形態においては、交換プロトコルは衝突感知多重アクセス（ＣＳＭＡ）に類似する。この交換プロトコルに関する詳細な説明は、図３に関連して後述される。追加のＲＦ送受信装置２３４ａは、必要があれば、他の基地局との往復ＲＦリンクとして用いることができる。
【００１８】
基地局１２、１３、１４は、通常、ライン電源を用い、オペレータには多くの場合にアクセス不能な固定ユニットである。典型的な環境におけるＲＦ信号経路は、この環境の装置が遠隔ユニット１５の位置と同様に動き回ることが可能であるため、変化する。その結果、遠隔ユニット１５と通信状態にある特定基地局は変更されることになる。実施においては、「切替え機能」プロトコルが、遠隔ユニット１５と通信するように指定される基地局を変更すのに用いられる。この方法においては、遠隔ユニット１５は、他の基地局が領域内にある場合であっても、一度に１つの基地局とのみ確認された仮想リンクを有する。基地局１２、１３、１４は、遠隔ユニット１５とホスト・コンピュータ１０の間の通信リンクのための中継機能を果たす。基地局１２、１３、１４の主要な機能は、遠隔ユニット１５とホスト・コンピュータの間のデータ中継をすることである。
【００１９】
図３は、遠隔ユニット１５の詳細図を表す。遠隔ユニット１５には、ローカル・バス３４２に接続されたＣＰＵ３４０が含まれる。メモリ３４１は又、ローカル・バス３４２に接続され、ＣＰＵ３４０に命令を与えることができる。周辺にあるバーコード・データの取得装置３４３は、任意にバス３４２経由でＣＰＵに接続される。該装置３４３は、（図示されない）バーコードからのデータを検知及び／又は変換するために用いることができる。該装置３４３は、光検出装置３４６からデータを入力するのに用いることができ、この光検出装置３４６は、特性パターンのバーコード記号に応答し、バーコードを走査する場合に該装置３４３経由でメモリ３４１にバーコード・データを提供するコード認識回路３４７に供給される連続電気信号を生成する。バーコード・データは、直接メモリ接続（ＤＭＡ）又はＣＰＵ命令等の様々な技術によってメモリに移動させることができる。結局のところバーコード・データは、基地局ユニット１２、１３、１４及び最終的にはホスト・コンピュータ１０に送信するためのＲＦ送受信装置３４４に転送させることができる。ＲＦの送受信装置３４４は、バス３４２を介するＣＰＵによって接続及び制御され、アンテナ３４５を介して受信ＲＦ信号を送信し、或いはアンテナ３４５を介して受信されたＲＦ信号を検知し、変換する。
【００２０】
遠隔ユニット１５は、典型的にはキーボードのような手動式入力装置３４８、及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置等の視覚的ディスプレイ３４９を有する。入力装置３４８及びディスプレイ３４９の要素は、ＣＰＵ３４０又は入力装置において生成された信号によって走査され、Ｉ／Ｏ制御装置を表示する。１つの実施形態においては、Ｉ／Ｏ制御装置はインテル（登録商標）の８０５２マイクロ制御装置である。
【００２１】
上記したように、１つの実施形態においては、送信／受信交換プロトコルは、遠隔ユニット１５が基地局ユニット１２、１３、１４と通信するために用いられる。交換プロトコルは衝突感知多重接続（ＣＳＭＡ）に類似する。遠隔ユニット１５は、最初は送信前に聴き、チャネルが使えない場合には送信しない。ＲＦチャネルが空いている場合には、遠隔ユニット１５における送受信装置が送信を開始する。遠隔ユニット１５における送受信装置は通常、短い時間間隔ｔ₀で、他のトラフィックを最初に聴くことによってデータ交換を自らの主導で始め、更に、ＲＦチャネルが空いている場合には、自らの選択時間に送信を開始する。データ・パケットの一方向送信がある時間間隔ｔ₁で継続し、次に正確な遅延時間ｔ₂で移動ユニット１５がその送信を開始するときに、データ・パケット送受信装置３４４は基地局１２、１３、１４からの戻りデータ・パケットを聴き始める。遠隔ユニット１５は、この戻り又は「肯定応答」パケットのための極めて僅かな時間間隔ｔ₃だけ待機する。このパケットがこの時間間隔ｔ₃の間に戻らない場合には、遠隔ユニット１５は、その後のあらゆるデータ・パケットを無視する。移動ユニット１５が、遠隔ユニット１５と基地局１２、１３、１４との間のデータ交換を制御するため、ＣＰＵ３４０は、バー・スキャナ３４３、キーボード及びディスプレイの走査、ＲＦの制御、往復ＲＦのデータ・ストリーム転送及びデータのコード化、エンコード化等から生じるデータ入力を含むタスクに関連する全てのデータ交換を扱う。そのため、遠隔ユニット１５はＲＦの送受信に関する主要な制御装置である。基地局１２、１３、１４が遠隔ユニット１５に送信するデータを有する場合には、遠隔ユニット１５は基地局１２、１３、１４に対して周期的なデータ無しデータ・パケットを送付する。
【００２２】
上記したように、移動ユニット１５はポータブル・コンピュータとすることができる。ポータブル・コンピュータは、以下に限定されるものではないが、インターネット接続、ワードプロセッシング、スケジューリング、数学的演算及び同種のもの含む多種多様な計算目的のために用いることができる。これらの目的のため、ポータブル・コンピュータには、オペレーティング・システムが搭載される。一実施形態においては、オペレーティング・システムは、ウィンドウズ（登録商標）９ｘ及びＮＴプラットフォームの全てとすることができる。他の実施形態において、オペレーティング・システムはウィンドウズ（登録商標）ＣＥによるウィンドウズ（登録商標）９５、ウィンドウズ（登録商標）９８及びウィンドウズ（登録商標）２０００、パーム０５、リナックス等とすることができる。１つの実施形態において、メモリ３４１は、オペレーティング・システムが搭載されるＲＡＭとすることができる。別の実施形態においては、メモリ３４１は、ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭなど、オペレーティング・システムが「焼付け」られた如何なる形式のファームウェアでもよい。
【００２３】
図４は、アプリケーション環境を有するオペレーティング・システムを表す。上記したように、オペレーティング・システム４３０は、様々なウィンドウズ（登録商標）環境のどれでもよい。オペレーティング・システム４３０は、移動ユニット１５の物理的資源を設定し、使用可能にし、及び割当てるようにする管理ソフトウェアを提供する。例えば、オペレーティング・システム４３０は、メモリ３４１を様々なソフトウェアタスクに割当てるメモリ割当てアルゴリズムを含むことができる。更には、オペレーティング・システムは、コード・データ取得装置３４３とＲＦ送受信装置３４４との間のデータ・フローと同様にメモリからの命令を含み、ＲＦの送受信を制御する。
【００２４】
アプリケーション環境４１０には、１つ又はそれ以上のソフトウェア・アプリケーション処理４１１、４１４が収納される。各アプリケーション４１１、４１４は、そのアプリケーションに関連するダイナミック・リンク・ライブラリ（ＤＬＬ）４１２、４１３及び４１５、４１６を、それぞれ備えるができる。ＤＬＬは、実行可能なコード・モジュールをオンデマンド又はダイナミックに搭載できるようにし、実行時にリンクすることを許容するウィンドウズ（登録商標）のプラットフォームの特徴である。ライブラリ・コードは、更新可能であり、アプリケーション４１１、４１４に対してトランスペアレントにすることができ、更に必要がなくなれば削除することができる。
【００２５】
オペレーティング・システム４３０は、ウィンソックＡＰＩ等のアプリケーション・プログラミング・インタフェース４９０（ＡＰＩ）を含むことができる。ＡＰＩ４９０は、アプリケーション処理４１１、４１４がオペレーティング・システム４３０によって実行される、より低位のサービスを要求し、実施するのに用いるソフトウェアである。ウインドウズ（登録商標）に関して、ＡＰＩは又、アプリケーション４１１、４１４を支援してウィンドウ、メニュ、アイコン及び他のグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）要素を管理する。ＡＰＩ４９０は、アプリケーション４１１、４１４が装置駆動部４５０、４６０に接触し始めるのに用いる割込、呼出及びデータ形式の標準ソフトウェアを一組備える。
【００２６】
オペレーティング・システム４３０は、１つ又はそれ以上の装置駆動部４５０、４６０を含むことができる。装置駆動部４５０、４６０は、特定の物理的装置又は装置類に専用の制御機能性を提供する。更には、装置駆動部４５０、４６０は、他のシステム・コンポーネントが制御された装置に接続することを許容する標準ソフトウェア・インタフェースを提供する。例えば、一方の装置駆動部４５０は、コード・データ取得装置３４３を制御し、ＡＰＩ４９０を介してアプリケーション４１１、４１４の往復データを提供することができる。他方の装置駆動部４６０は、データが該装置駆動部４６０を介してオペレーティング・システム４３０からＲＦ送受信装置３４４に転送されるようにＲＦ送受信装置３４４を制御することができる。オペレーティング・システム４３０には又、遠隔ユニット１５用ルーチンの標準的起動を行うＢＩＯＳ４０２が含まれる。
【００２７】
このＷＬＡＮアダプタは、基地局１２、１３、１４を有する単一ＷＬＡＮにおいて用いることが可能であり、該アダプタは又、関連していない複数の基地局を有する関連していない複数のＷＬＡＮのために用いることも可能である。
パケットを基本とする通信ネットワークにおいて、パケット又はフレーム構造に基づくアドレス指定技術は周知である。単一の宛先ネットワーク・ユニットにアドレス指定され、固有アドレスによって表示されるパケットは、ユニキャスト・アドレッシングとして公知である。全てのネットワーク・ユニットにアドレス指定されるパケットは、ブロードキャスト・アドレスとして公知である。
【００２８】
マルチキャストは放送アドレス指定方式であり、そこでパケットは、明示された下位集団であるアドレス指定可能なネットワーク・ユニットに搬送される。例えば、イーサネット（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．３）プロトコルにおいては、全てが１から成るイーサネット（登録商標）・アドレスは、放送アドレスとして扱われ、即ち該放送アドレスに指定されたフレームは、ネットワーク上の端末全てが受理する。同様に、第１ビットが１に設定されているが、他のビットは放送アドレスではないものは、マルチキャスト・アドレスとして表示される。
【００２９】
現在のインターネット・プロトコルはバージョン４であるが、本発明はそのバージョンに限定されるものではなく、提案されたインターネット・プロトコルのバージョン６（ＩＰｖ６）は、従前のバージョンを越える革新的改良のセットであり、また、本発明の特許請求の範囲内のものである。具体的には、バージョン６は、パケット通信ネットワークにおける３つのアドレス指定形式を支持する。ユニキャスト形式においては、単一の送信装置と単一の受信装置との間のネットワーク上の通信である。マルチキャスト形式においては、単一の送信装置と複数の受信装置との間の通信である。最後に、いかなるキャスト形式であれ、通信は、一つのグループを形成する単一の送信装置と最も近似の複数受信装置との間で行われる。
【００３０】
本発明の１つの態様が、少なくとも１つのアクセス・ポイントと複数の遠隔即ち無線移動端末とを備えるパケット通信ネットワークの作動方法の一実施形態を表す上位概念フロー図として、図５に示される。この方法は、送信において空隙をもたらす個別アドレス指定の欠点を克服するマルチキャストのパケット・アドレス指定方式が利用する。
本発明は、ブロック５００において、２つの移動ユニット１５がアクセス・ポイントＡＰに関連するようにし、他の移動ユニットに仕向けられたデータ・パケットをそれに向けて転送するようにする。ブロック５１０においては、少なくとも２つの移動ユニットにアドレス指定された少なくとも２つの別個のシーケンスのパケットが、単一のアクセス・ポイントにおいて受信される。
【００３１】
ブロック５２０において、マルチキャストのパケット・フレームは、両方の送信移動ユニットからのデータを有するアクセス・ポイントで形成される。パケット・フレームはマルチキャスト・アドレスから成り、そのマルチキャスト・アドレスが宛先移動ユニットのアドレスを備えるグループを表わす。パケット・フレームは、少なくとも２つの宛先移動ユニットそれぞれのアドレスを有するユニキャストのパケットを含むデータ領域を備える。ブロック５３０において、マルチキャストのパケット・フレームが送信され、少なくとも２つの移動ユニットがこの送信を受信する。
【００３２】
各移動ユニットにおいては、ＡＰがパケットであり、音声パケット処理に関して制限のある帯域幅ではないため、電話即ち音声交換のための容量の増加が可能である。Ｋ音声パケットが１つのマルチキャストのパケットにパックされる場合には、無線セル内の通話数を２Ｋ／（Ｋ＋２）倍に増加できることが分かる。実際には、７５％の増加又はそれ以上の達成が可能である。ＩＥＥＥ８０２．１１においては、マルチキャスト・パケットが承認されていないため、これらあらゆる「巨大」パケットは、搬送を保証するために２度送付される。電話からＡＰへのＡＣＫが全て除去され、該ＡＰは、ＡＰによって送付される小音声のパケット毎に接続を求めて争う必要がない。パケット数及びチャネル争いにおけるこれら節約により、ＡＰにおけるパック処理に起因する小さな遅延による不利益が補填される。
図６には、ユニキャストのパケット６６、６７、６８、６９のそれぞれがＡＰ７１にそれぞれ送信されている多重ソース６１、６２、６３、６４からのマルチキャストのパケット７０の編成が、上位概念的に図形表示されている。
【００３３】
本発明の第２態様が、ネットワーク８１のブロック図として図７に示されており、ここでは移動ユニット９１、９２が一方のＬＡＮ８２上のＡＰ８１から、ＬＡＮ８６上のＡＰ８５を横断しながら別のＬＡＮ８４上のＡＰ８３へ、トランスペアレントにローミングできるようなマルチキャストＩＰを用いる形で本発明が表わされている。ルータ８７、８８、８９がＬＡＮ８２、８４、８６を相互に連結する。移動ユニットは、連携時間の間の時間遅れによる分断を経験することなく、新しいＡＰにローミングできる。連携時間は、無線ＬＡＮが新しいＡＰと該移動ユニットとの間の連携を確立するために必要とする時間である。マルチキャストＩＰを用いてデータ・パケットが送信されるので、新しいＡＰ８３と元のＡＰ８１の両者がマルチキャストのデータ・パケットを受信する。図７に示されるように、サブネット１５７．２３５．２３．Ｘにおける移動ユニットは、それがセル１の領域内にある間にマルチキャストＩＰのパケット２２５．０．０．９７を受信する。同時に、データ・パケットはサブネット１５７．２３５．１６．Ｘに送信され、ＡＰ８５との連携が移動ユニットのために確立される。移動ユニットが、サブネット１５７．２３５．１６．Ｘの一部になるセル２の領域内の新しい位置にローミングしているときには、前もってサブネット１５７．２３５．１６．Ｘとの連携が確立されているため、該移動ユニットは分断の経験をすることなく２２５．０．０．９７のデータ・パケットを受信することになる。同じようにして移動ユニットがセル３にローミングするときには、移動ユニットは、２２５．０．０．９７のデータ・パケットを同様に受信する。
【００３４】
本発明の第３態様は、マルチキャストＩＰを用いる無線ＬＡＮシステムにおけるソフトウェアの配信及び更新方法の一実施形態を表すブロック図として、図８に示される。ソース・ホストは、２２５．０．０．９８のようなマルチキャストＩＰのアドレスに応答して、専用「チャネル」に更新情報を送付する。マルチキャストＩＰのアドレスに送付されたデータ・パケットは又、それらのセルにあるＡＰによって多重送信されることになる。情報受信のためには、移動ユニット15等の各宛先コンピュータは、この特定マルチキャストＩＰのアドレスに「チューニング」することが必要になる。宛先コンピュータからソース・ホストへのフィードバック・チャネルが、正確に受信されなかったデータ・パケットの選択的再送信のために必要となることがある。上記処理は、帯域幅等のネットワーク資源を保全する。それは、ソースが宛先局の全てに向け情報を一度で送付するので、効率的でもある。
【００３５】
本発明の第４態様は、異種混在のコンピュータにマルチキャストの拡大縮小自在なビデオをストリーミングするために構成された無線ＬＡＮシステムを表すブロック図として、図９に示される。ソースは、異種混在のコンピュータに、全レイヤの総計が支持される最大ビット率のストリームに等しいコード化多重レイヤを送付する。１つの実施形態においては、６４Ｋｐｓの第１レイヤは、携帯情報端末、電話、ラップトップ及びワーク・ステーションに送付される。６４Ｋｐｓの第２レイヤは該ラップトップ及びワーク・ステーションに送られ、１２８Ｋｐｓの第３のレイヤは該ワーク・ステーションに送られる。各グループにおいて、それぞれのコンピュータは、それが受信するレイヤからビデオ・ストリームを復元する必要がある。そのため、各グループは、例えば６４Ｋｐｓ、１２８Ｋｐｓ、２５６Ｋｐｓ等のそれ専用のビット率を受信することになる。換言すれば、あらゆるコンピュータは、自らが必要とするものを受信する。かくして、帯域幅は一切浪費されることがなく、そのソースが送付する帯域幅の総計は、公知技術における４４８Ｋｐｓに比較して、２５６Ｋｐｓである。
【００３６】
本発明の第５態様は、マルチキャスト・インターネット・プロトコル（ＩＰ）を用いる無線ＬＡＮにおいて、携帯電話の管理システムの一実施形態を表すブロック図として、図１０に示される。各携帯電話のＩＰアドレスはマルチキャストＩＰアドレスに写像される。この写像は、ネットワーク上の中央制御装置即ちホスト・コンピュータにおける移動管理システムに知らされる。ネットワーク上の利用者が、移動ユニットの位置を知らずに該移動ユニットと通信することを望む場合には、利用者は該移動ユニットの固定ＩＰアドレスをダイヤルする。移動管理システムは、その写像されたマルチキャストＩＰのアドレスを用いて該移動ユニットを追跡する。無線ＬＡＮのセル全てにマルチキャストＩＰアドレスが溢れているので、移動ユニットの位置追跡は、瞬時である。位置照会が３２バイトのような単一の小パケットで構成されているため、この処理は、セルにおけるトラフィックに過負荷にはならない。移動ユニットは、海外ネットワークから新しいＩＰアドレスを受信する。一旦該移動ユニットが発見されると、該移動ユニットは、通常、新しいＩＰアドレスを通話元に再送付し、通話が進行する。
【００３７】
１つの実施形態において、携帯電話Ａは、２２５．０．０．９８のマルチキャストＩＰのアドレス写像を備える固定ＩＰアドレス１５７．２３５．２３．７を有する。それは、次に、サブネット１５７．２３５．９９．Ｘに移動する。携帯電話Ｂが携帯電話Ａへ通話を望み、そして、その固定ＩＰアドレス１５７．２３５．２３．７をダイヤルする。これがシステムにおけるセルへ送信されるマルチキャストＩＰのパケット２２５．０．０．９８になる。しかしながら、現在サブネット１５７．２３５．９９．Ｘにある携帯電話Ａは、パケットを受信し、携帯電話Ｂが通信を望むことを認識する。携帯電話Ａは、サブネット１５７．２３５．９９．Ｘによって携帯電話Ａに割り当てられた新しいＩＰアドレス１５７．２３５．９９．１４を備えた携帯電話Ｂに応答する。通話は、通信における遅延又は分断することなく、通常に進行する。
【００３８】
技術及び装置の様々な態様は、デジタル回路において、又はコンピュータのハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアにおいて、或いはそれらの組合せにおいて実行することができる。本発明の装置は、プログラム可能なプロセッサによる実施のための機械読み取り可能な格納装置で、目に見える形で具体化されたコンピュータ製品において実行することができる。先行する技術は、例えば、入力データを作動すること及び出力を生成することによって本発明を機能させるような、プログラム可能なプロセッサによる命令プログラムを実行させることが可能である。その方法は、データ及び命令を、少なくも１つの入出力装置及び少なくとも１つの出力装置におけるデータ格納システムから、そして該格納システムに、受信し、送信するように連結された少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを備えるプログラム可能なシステムにおいて実行できる１つ又はそれ以上のコンピュータ・プログラムとして、有利に実施することができる。各コンピュータ・プログラムは、高度な手順即ちオブジェクト指向プログラミング言語で、所望ならば、アセンブリ又は機械言語で実行することができ、即ち、いかなる場合も、言語は編集型又は翻訳型言語とすることができる。最適プロセッサには、一例として、汎用及び特別目的のマイクロプロセッサが含まれる。プロセッサは、通常、リード・オンリ・メモリ及び／又はランダム・アクセス・メモリから命令及びデータを受信する。コンピュータ・プログラムの命令及びデータを明確に具体化するのにふさわしい格納装置には、一例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等半導体装置及びフラッシュ・メモリ装置、内部ハードのディスクで除去可能なディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、及びＣＤ−ＲＯＭディスク等を含む不揮発性メモリの形式の全てが含まれる。上述のものであればいかなるものも、具体的には、特定用途のために設計された集積回路（ＡＳＩＣＳ）に追加し、或いは組み込むことができる。
【００３９】
本発明に関する多くの実施形態を記載してきた。しかしながら、本発明の思想及び範囲から外れることなく様々な修正が可能であるということを理解すべきである。従って、前述とは別の実施形態は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が作動するネットワーク環境である。
【図２】 ネットワークのホスト・コンピュータ及び基地局のブロック図である。
【図３】 移動ユニットのブロック図である。
【図４】 アプリケーション環境を有するオペレーティング・システムである。
【図５】 マルチキャスト・パケットのアドレス指定方法の実施フロー図である。
【図６】 異なるソースからのマルチキャスト・パケットの形成に関するブロック図である。
【図７】 移動ユニットのトランスペアレントなローミング管理のために構成されたマルチキャスト・インターネット・プロトコル（ＩＰ）を用いた無線ＬＡＮネットワークのブロック図である。
【図８】 ソフトウェアの配信し、更新するように構成されたマルチキャスト・インターネット・プロトコル（ＩＰ）を用いた無線ＬＡＮシステムのブロック図である。
【図９】 異種混在のコンピュータにマルチキャストの拡大縮小自在なビデオをストリーミングするように構成された無線ＬＡＮのブロック図である。
【図１０】 携帯電話を管理するように構成されたマルチキャスト・インターネット・プロトコル（ＩＰ）を用いた無線ＬＡＮのブロック図である。
【符号の説明】
１ ネットワーク環境
１０ ホスト・プロセッサ
１１ 有線通信リンク
１２ 基地局
１３ 基地局
１４ 基地局
１５ 移動ユニット
５５ ルータ
６０ ブリッジ
６５ ルータ
７５ ルータ
８５ ルータ
９０ ブリッジ
９５ ルータ
１００ 無線ローカル領域ネットワーク
１０５ ルータ
１２０ 追加のＬＡＮ
１３０ 追加のＬＡＮ

Claims (8)

1. 複数のアクセス・ポイント及び複数の遠隔無線移動ユニットを含み、前記移動ユニットの少なくとも２つが、前記アクセス・ポイントの１つと通信することができ、前記少なくとも２つの移動ユニットが、前記アクセス・ポイントの前記１つから所定の領域内に位置するときに、前記アクセス・ポイントの前記１つに通信のために接続されるようにした、パケット・データの通信ネットワークを作動させる方法であって、
   マルチキャスト・アドレスを含むパケット・フレームのアドレス指定プロトコルを利用して前記移動ユニットと前記アクセス・ポイントの前記１つとの間の接続を確立すること、
   前記アクセス・ポイントの前記１つにおいて、各々が前記少なくとも２つの移動ユニットの各々にアドレス指定されたパケットを、少なくとも２つの別個のシーケンスで受信すること、
   前記アクセス・ポイントの前記１つにおいて、前記少なくとも２つの前記移動ユニットのアドレスを含むマルチキャスト・アドレスを有するフレームを形成し、前記少なくとも２つの移動ユニットのそれぞれにアドレス指定されたユニキャスト・パケットを、該フレームのデータ領域に備えさせるようにすること、及び
   前記１つのアクセス・ポイントによって前記フレームを前記移動ユニットに送信すること、
   を含む方法。
2. 前記遠隔無線移動ユニットと前記アクセス・ポイントとの間の通信はＩＥＥＥ８０２．１１標準に従うネットワークを経由する通信であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記移動ユニットが、ウィンソックＡＰＩを備えたウィンドウズ（登録商標）ＣＥのオペレーティング・システムを含む請求項１に記載の方法。
4. 前記移動ユニットがバーコード・リーダーを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記移動ユニットが音声通信装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記マルチキャスト・アドレスがＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣのフレーム・レベルで定義されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 前記ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣのフレームの前記データ領域が、異なるユニキャストＩＰアドレスを備えた少なくとも２つのＩＰパケットを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 複数のアクセス・ポイント及び複数の遠隔無線移動ユニットを含み、前記移動ユニットの少なくとも２つが、前記アクセス・ポイントの１つと通信することができ、前記アクセス・ポイントから所定の領域内に位置するときに、前記少なくとも２つの移動ユニットが前記アクセス・ポイントの前記１つに通信のために接続されるようにした、パケット・データの通信ネットワークを作動させるためのコンピュータ実行可能命令を格納するコンピュータ読み取り可能な媒体を備えた物品であって、前記命令が、
   マルチキャスト・アドレスを含むパケット・フレームのアドレス指定プロトコルを利用して前記移動ユニットと前記アクセス・ポイントの前記１つとの間の接続を確立すること、
   前記アクセス・ポイントの前記１つにおいて、各々が前記少なくとも２つの移動ユニットの各々にアドレス指定されたパケットの、少なくとも２つの別個のシーケンスを受信すること、
   前記アクセス・ポイントの前記１つにおいて、前記少なくとも２つの前記移動ユニットのアドレスを含むマルチキャスト・アドレスを有するフレームを形成し、少なくとも２つの移動ユニットのそれぞれにアドレス指定されたユニキャスト・パケットを、該フレームのデータ領域に備えさせるようにすること、及び
   前記アクセス・ポイントの前記１つにより前記フレームを前記少なくとも２つの移動ユニットに送信すること、
   をコンピュータにさせるものであることを特徴とする物品。

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