JP4977359B2 - 無線lanデータ通信システム、無線アクセスポイント、無線lanデータ通信方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
その無線LANを利用する場合は、無線LANアクセスポイントや、無線LANアダプタが必要となる。
無線LANアクセスポイントとは、無線LANで端末間を接続する電波中継機をいい、ADSLモデムなどを経由したインタネットへの接続、パソコン同士の通信の中継、セキュリティ設定などをその役割とする。
無線LANアダプタとは、コンピュータに差し込んで無線LANに接続する機能を提供する拡張カードをいい、パソコンとアクセスポイントとの通信の仲立ちをする。
例えば、親機が、各子機側端末で保有するマルチキャストフレームの種類を示すマルチキャストリストを取得し、当該マルチキャストリストと配下の子機とを対応付けるマルチキャストリストテーブルを作成し、当該テーブルに登録された種類のフレームのみを子機側に転送する構成としてある(例えば、特許文献1参照。)。
このような構成とすれば、従来は、無線区間のトラフィックを低減できなかったが、不要なマルチキャストフレームの転送を抑えて、無線区間のトラフィックを低減できる。
このような構成とすれば、マルチキャスト通信時に、マルチキャスト通信対象外のクライアントの通信性能を劣化させることなく通信を行い得る同報通信方式を得ることができる。
このような構成とすれば、メッセージの転送効率に優れた無線ブリッジを提供できる。
このように、マルチキャストデータのスループットは、無線区間においてベーシックレートに制限され、低下していた。
さらに、無線区間のマルチキャストフレームは、速度が遅いだけでなく、エラー再送機能がないため、ノイズ等による伝送品質低下もあるが、WDSフレームに変換して、伝送することにより、エラー再送が可能になり高速でかつ高品質の伝送が可能となる効果がある。
無線LANデータ通信システムをこのような構成とすれば、ユニキャストデータ又はマルチキャストデータの一方又は双方を含む送信用データのすべてがWDSデータに変換されるため、マルチキャストデータのスループットと伝送品質の確保を行うことができる。
また、無線区間のマルチキャストフレームは、速度が遅いだけでなく、エラー再送機能がないため、ノイズ等による伝送品質低下もあるが、WDSフレームに変換して、伝送することにより、エラー再送が可能になり高速でかつ高品質の伝送が可能となる効果がある。
まず、本発明の無線LANデータ通信システム、無線アクセスポイント及び無線LANデータ通信方法の第一実施形態について、図1を参照して説明する。
同図は、本実施形態の無線LANデータ通信システムの構成を示すブロック図である。
なお、同図においては、無線LANデータ通信システム1aが三つのLAN(第一LAN10a、第二LAN20a、第三LAN30)により構成されていることとしたが、無線LANデータ通信システム1aは三つのLANで構成することに限るものではなく、二つ又は四つ以上のLANで構成することもできる。
ホスト(ホストコンピュータ)11は、第一通信プロトコル13により無線アクセスポイント(親機)12aへ送信用データ(ユニキャストデータやマルチキャストデータを含む)を送出する。
この無線アクセスポイント(親機)12aは、図2に示すように、通信手段12a−1と、判別手段12a−2と、親機側データ変換システム12a−3と、記憶手段12a−4と、制御手段12a−5とを有している。
この判別の方法は、次による。
無線接続された無線アダプタ(子機)に対して無線アクセスポイント(親機)12aがマルチキャスト対応であることを知らせるために、IEEE802.11に規定される「Beacon Frame」と「Probe−Response Frame」にマルチキャスト対応機能通知要素を追加する。無線アダプタ(子機)は、「Beacon Frame」と「Probe−Response Frame」を受信した際に、マルチキャスト対応機能通知要素を確認して対応しているか確認する。
このWDSフレームフォーマットへの変換は、次のように行われる。
変換前のマルチキャストデータは、同図(i)に示すようなマルチキャストフレームとなっている。すなわち、「宛先MACアドレス(マルチキャストアドレス)」、「送信元MACアドレス」、「送信元IPアドレス」、「宛先IPアドレス(マルチキャストアドレス)」を有する。
「送信元MACアドレス」は、ホスト11のMACアドレスを示す。
「送信元IPアドレス」は、ホスト11のIPアドレスを示す。
「宛先IPアドレス(マルチキャストアドレス)」は、マルチキャストフレームの場合、IANA(Internet Assigned Numbers Authority)の規定にしたがい、「224.0.0.0」から「239.255.255.255」までの範囲の値をとる。
ここで、IEEE802.11の規定にしたがい、WDSフレームのTo DSビットに「1」、From DSビットに「1」がセットされる。
「無線子機MACアドレス」は、予め無線アクセスポイント(親機)12aに登録された無線アダプタ(子機α)21aのMACアドレスである。
「無線親機MACアドレス」は、無線アクセスポイント(親機)12aのMACアドレスである。
「宛先MACアドレス」、「送信元MACアドレス」、「送信元IPアドレス」、「宛先IPアドレス」は、それぞれ有線区間のマルチキャストフレームに入っていたものがのせられる。
制御手段12a−5は、無線アクセスポイント(親機)12aの有する各種機能を実行するために、無線アクセスポイント(親機)12aを構成する各種手段の動作を制御する。
第一通信プロトコル13は、例えば、イーサネット(登録商標)などを用いることができる。
無線アダプタ(子機α)21aは、無線区間40を介して無線アクセスポイント(親機)12aから送出されてきたWDSデータを受信し、マルチキャストのイーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)に変換する。そして、そのイーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)に変換したマルチキャストデータを、第二通信プロトコル23により接続されている端末22−1〜22−nへ送出する。これにより、端末22−1〜22−nは、マルチキャストデータを受信することができる。
通信手段21a−1は、無線区間40を介して無線アクセスポイント(親機)12aから送出されてきたWDSデータを受信する。また、通信手段21a−1は、子機側データ変換システム21a−2で変換された後のマルチキャストデータを第二通信プロトコル23により端末22−1〜22−nへ送出する。
このWDSデータからイーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)への変換は、WDSデータの「宛先MACアドレス」、「送信元MACアドレス」、「送信元IPアドレス」、「宛先IPアドレス」を、イーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)の「宛先MACアドレス」、「送信元MACアドレス」、「送信元IPアドレス」、「宛先IPアドレス」にそれぞれのせることにより行われる。
制御手段21a−4は、無線アダプタ(子機α)21aの有する各種機能を実行するために、無線アダプタ(子機α)21aを構成する各種手段の動作を制御する。
第二通信プロトコル23は、例えば、イーサネット(登録商標)などを用いることができる。
マルチキャスト非対応無線アダプタ(子機β)31は、通常のインフラストラクチャモードで通信する無線アダプタである。
第三通信プロトコル33は、例えば、イーサネット(登録商標)などを用いることができる。
同図は、本実施形態の無線LANデータ通信方法の動作手順を示すフローチャートである。
無線アクセスポイント(親機)12aは、無線アダプタ(子機)21aが、マルチキャスト対応であるか否かを確認(判別)する(ステップ11)。
そして、無線アダプタ(子機)21aは、すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属される。すなわち、無線アダプタ(子機)21aは、マルチキャストデータをWDSデータで受信できる子機(マルチキャストデータから変換されたWDSデータのフレームに対応した子機)として、帰属される(ステップ13)。
変換された無線フレームは、無線アクセスポイント(親機)12aからIEEE802.11フォーマット(WDSフレームフォーマット)で無線区間40に送出される(ステップ17)。
続いて、無線アダプタ(子機α)21aにおいて、変換されたマルチキャストフレームが第二通信プロトコル23に送信され(ステップ20)、端末22−1〜22−nへ送信される。これにより、端末22−1〜22−nでは、マルチキャストフレームを受信することができる(ステップ21)。
この場合、無線アダプタ(子機)31へのマルチキャストフレームが低速であるため、無線アダプタ(子機)21へのWDSフレームを高速に連続送信することができない。
高速なマルチキャスト伝送を必要とするパケットは、IGMP(internet Group Protocol)などを使用して特定のコンテンツ(放送型ストリーミング等)の処理ができる。
次に、本発明の無線LANデータ通信システム、無線アクセスポイント及び無線LANデータ通信方法の第二の実施形態について、図6を参照して説明する。
同図は、本実施形態の無線LANデータ通信システムの構成を示すブロック図である。
本実施形態は、第一実施形態と比較して、親機と子機の構成が相違する。すなわち、第一実施形態では、親機はマルチキャスト対応無線アクセスポイントであり、子機はマルチキャスト対応無線アダプタであったのに対し、本実施形態では、親機はマルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アクセスポイントであり、子機はマルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アダプタである。他の構成要素は第一実施形態と同様である。
したがって、図6において、図1と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
また、第一LAN10bのマルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アクセスポイント(親機)11b(後述)と、第二LAN20bのマルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アダプタ(子機α)21b(後述)との間、マルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アクセスポイント(親機)11bと、第三LAN30bのマルチキャスト非対応無線アダプタ(子機β)31(後述)との間は、それぞれ無線区間(無線LAN区間)40を介して、無線通信が可能となっている。
ホスト11は、第一通信プロトコル13により無線アクセスポイント(親機)12bへ送信用データ(ユニキャストデータやマルチキャストデータを含む)を送出する。
この無線アクセスポイント(親機)12bは、図7に示すように、通信手段12b−1と、判別手段12b−2と、親機側データ変換システム12b−3と、記憶手段12b−4と、制御手段12b−5とを有している。
この判別の方法は、次による。
無線接続された無線アダプタ(子機)に対して無線アクセスポイント(親機)12bがマルチキャスト、高速化、長距離化対応であることを知らせるために、IEEE802.11に規定される「Beacon Frame」と「Probe−Response Frame」に、高速化対応機能通知要素、長距離化機能通知要素、マルチキャスト対応機能通知要素を追加する。無線アダプタ(子機)は、「Beacon Frame」と「Probe−Response Frame」を受信した際に、各機能通知要素を確認して対応しているか確認する。
なお、この親機側データ変換手段12b−3で行われるWDSフレームフォーマットへの変換は、第一実施形態の親機側データ変換手段12a−3で行われるWDSフレームフォーマットへの変換と同様の内容であるため、ここでの説明は省略する。
制御手段12b−5は、無線アクセスポイント(親機)12bの有する各種機能を実行するために、無線アクセスポイント(親機)12bを構成する各種手段の動作を制御する。
無線アダプタ(子機α)21bは、無線区間40を介して無線アクセスポイント(親機)12bから送出されてきたWDSデータを受信し、マルチキャストのイーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)に変換する。そして、そのイーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)に変換したマルチキャストデータを、第二通信プロトコル23により接続されている端末22−1〜22−nへ送出する。これにより、端末22−1〜22−nは、マルチキャストデータを受信することができる。
通信手段21b−1は、無線区間40を介して無線アクセスポイント(親機)12bから送出されてきたWDSデータを受信する。また、通信手段12b−1は、子機側データ変換システム21b−2で変換された後のマルチキャストデータを第二通信プロトコル23により端末22−1〜22−nへ送出する。
このWDSデータから元のイーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)への変換は、WDSデータの「宛先MACアドレス」、「送信元MACアドレス」、「送信元IPアドレス」、「宛先IPアドレス」を、イーサネットフレーム(「イーサネット」は登録商標)の「宛先MACアドレス」、「送信元MACアドレス」、「送信元IPアドレス」、「宛先IPアドレス」にそれぞれのせることにより行われる。
制御手段21b−4は、無線アダプタ(子機α)21bの有する各種機能を実行するために、無線アダプタ(子機α)21bを構成する各種手段の動作を制御する。
マルチキャスト非対応無線アダプタ(子機β)31は、通常のインフラストラクチャモードで通信する無線アダプタである。
同図は、本実施形態の無線LANデータ通信方法の動作手順を示すフローチャートである。
無線アクセスポイント(親機)12bは、無線アダプタ(子機)21bが、高速化、長距離化、マルチキャスト対応であるか否かを確認(判別)する(ステップ31)。
確認の結果、高速化、長距離化、マルチキャスト対応であることが確認できたときは、無線アクセスポイント(親機)12bと無線アダプタ(子機)21bとの間でお互いのMACアドレスが無線区間40を経由して交換され、それぞれ登録される(ステップ32)。
そして、無線アダプタ(子機)21bは、すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機および高速化、長距離化対応子機として帰属される(ステップ33)。
変換された無線フレームは、無線アクセスポイント(親機)12bからWDSフォーマットで無線区間40に送出される(ステップ37)。
続いて、無線アダプタ(子機α)21bにおいて、変換されたマルチキャストフレームが第二通信プロトコル23に送信され(ステップ40)、端末22−1〜22−nへ送信される。これにより、端末22−1〜22−nでは、マルチキャストフレームを受信することができる(ステップ41)。
本実施形態では、高速化や長距離化のオプションを適用して高速なマルチキャスト伝送を可能とするため、親機、子機にWDSモードを設けることおよび、高速化や長距離化のネゴシエーション手順を追加することでWDSフレームを高速に伝送させることができる。
高速なマルチキャスト伝送を必要とするパケットは、IGMPなどを使用して特定のコンテンツ(放送型ストリーミング等)の処理ができる。
次に、無線LANデータ通信プログラムについて説明する。
上記の各実施形態におけるコンピュータ(無線アクセスポイント、無線アダプタ、ホスト、端末)の無線LANデータ通信機能(無線LANデータ通信方法を実行するための機能)は、記憶手段(例えば、ROMやハードディスクなど)に記憶された無線LANデータ通信プログラムにより実現される。
これによって、無線LANデータ通信機能は、ソフトウエアである無線LANデータ通信プログラムとハードウエア資源であるコンピュータ(無線アクセスポイント、無線アダプタ、ホスト、端末)の各構成手段とが協働することにより実現される。
外部記憶装置とは、CD−ROM等の記憶媒体を内蔵し、無線アクセスポイント(親機)等に外部接続されるメモリ増設装置をいう。一方、可搬記録媒体とは、記録媒体駆動装置(ドライブ装置)に装着でき、かつ、持ち運び可能な記録媒体であって、たとえば、フレキシブルディスク,メモリカード,光磁気ディスク等をいう。
さらに、コンピュータで無線LANデータ通信プログラムをロードする場合、他のコンピュータで保有された無線LANデータ通信プログラムを、通信回線を利用して自己の有するRAMや外部記憶装置にダウンロードすることもできる。このダウンロードされた無線LANデータ通信プログラムも、CPUにより実行され、本実施形態の無線アクセスポイント、無線アダプタ、ホスト、端末における無線LANデータ通信機能を実現する。
10a、10b 第一LAN
11 ホスト
12a マルチキャスト対応無線アクセスポイント(親機)
12b マルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アクセスポイント(親機)
13 第一通信プロトコル
20a、20b 第二LAN
21a マルチキャスト対応無線アダプタ(子機α)
21b マルチキャスト、高速化、長距離化対応無線アダプタ(子機α)
22−1〜22−n 端末
23 第二通信プロトコル
30 第三LAN
31 マルチキャスト非対応無線アダプタ(子機β)
32 端末
33 第三通信プロトコル
40 無線区間
Claims (5)
- 無線アクセスポイントが接続された第一通信ネットワークと、無線アダプタが接続された第二通信ネットワークとを有した無線LANデータ通信システムであって、
前記無線アクセスポイントが、
すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されるための帰属要求が前記無線アダプタからあると、所定のフレームに所定の通知要素を追加する判別手段と、
送信用データをWDSデータに変換する親機側データ変換手段と、
前記無線アダプタで前記所定のフレームが受信された際に前記所定の通知要素が確認され、前記無線アクセスポイントと前記無線アダプタとの間でお互いのMACアドレスが交換されて登録され、前記無線アダプタがすべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されると、この帰属された無線アダプタに対して、前記WDSデータを送信する送信手段とを備え、
前記無線アダプタが、
前記WDSデータを受信する受信手段と、
前記WDSデータをもとの送信用データに変換する子機側データ変換手段とを備え、
前記無線アクセスポイントの送信手段が、
すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属していない無線アダプタに対して、ベーシックレートで送信用データを送信する
ことを特徴とする無線LANデータ通信システム。 - 前記送信用データが、ユニキャストデータ又はマルチキャストデータの一方又は双方を含み、
前記親機側データ変換手段が、すべての送信用データをWDSデータに変換する
ことを特徴とする請求項1記載の無線LANデータ通信システム。 - 第一通信ネットワークに接続されるとともに、第二通信ネットワークに接続された無線アダプタへデータを送信する無線アクセスポイントであって、
すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されるための帰属要求が前記無線アダプタからあると、所定のフレームに所定の通知要素を追加する判別手段と、
送信用データをWDSデータに変換する親機側データ変換手段と、
前記無線アダプタで前記所定のフレームが受信された際に前記所定の通知要素が確認され、前記無線アクセスポイントと前記無線アダプタとの間でお互いのMACアドレスが交換されて登録され、前記無線アダプタがすべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されると、この帰属された無線アダプタに対して前記WDSデータを送信し、すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属していない無線アダプタに対して、ベーシックレートで送信用データを送信する送信手段とを備えた
ことを特徴とする無線アクセスポイント。 - 第一通信ネットワークに接続された無線アクセスポイントから、第二通信ネットワークに接続された無線アダプタへデータを送信する無線LANデータ通信方法であって、
前記無線アクセスポイントの判別手段が、すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されるための帰属要求が前記無線アダプタからあると、所定のフレームに所定の通知要素を追加する手順と、
前記無線アクセスポイントの親機側データ変換手段が、送信用データをWDSデータに変換する手順と、
前記無線アクセスポイントの送信手段が、前記無線アダプタで前記所定のフレームが受信された際に前記所定の通知要素が確認され、前記無線アクセスポイントと前記無線アダプタとの間でお互いのMACアドレスが交換されて登録され、前記無線アダプタがすべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されると、この帰属された無線アダプタに対して、前記WDSデータを送信する手順と、
前記無線アダプタの受信手段が、前記WDSデータを受信する手順と、
前記無線アダプタの子機側データ変換手段が、前記WDSデータをもとの送信用データに変換する手順と、
すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属していない無線アダプタに対して、前記無線アクセスポイントの送信手段が、ベーシックレートで送信用データを送信する手順とを有した
ことを特徴とする無線LANデータ通信方法。 - 第二通信ネットワークに接続された無線アダプタへデータを送信する手順を、第一通信ネットワークに接続された無線アクセスポイントに実行させる無線LANデータ通信プログラムであって、
すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されるための帰属要求が前記無線アダプタからあると、所定のフレームに所定の通知要素を追加する手順を前記無線アクセスポイントの判別手段に実行させ、
送信用データをWDSデータに変換する手順を前記無線アクセスポイントの親機側データ変換手段に実行させ、
前記無線アダプタで前記所定のフレームが受信された際に前記所定の通知要素が確認され、前記無線アクセスポイントと前記無線アダプタとの間でお互いのMACアドレスが交換されて登録され、前記無線アダプタがすべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属されると、この帰属された無線アダプタに対して、前記WDSデータを送信する手順を前記無線アクセスポイントの送信手段に実行させ、
前記WDSデータを受信する手順を前記無線アダプタの受信手段に実行させ、
前記WDSデータをもとの送信用データに変換させ、
すべてのデータをWDSフォーマットで使う子機として帰属していない無線アダプタに対して、前記無線アクセスポイントの送信手段が、ベーシックレートで送信用データを送信する手順を前記無線アダプタの子機側データ変換手段に実行させる
ことを特徴とする無線LANデータ通信プログラム。
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