JP6023655B2 - Relay communication device, relay communication method, and relay communication program - Google Patents

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Description

本発明は、有線通信路を含む2以上の通信路が接続された通信ネットワークにおいて、受信したトラフィックを有線通信路を通じて送信する中継通信技術に関する。   The present invention relates to a relay communication technique for transmitting received traffic through a wired communication path in a communication network in which two or more communication paths including a wired communication path are connected.

近年、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) 802.11規格(例えば、非特許文献1参照)に準拠した無線LAN(Local Area Network)通信機能を備えた電子製品が普及している。例えば、ノートパソコンやゲーム機器等(以下、「無線端末局」と称する。)は、無線LAN通信機能を用い、アクセスポイント装置を介してインターネットに接続可能である。アクセスポイント装置は、IEEE 802.11規格に従って、無線端末局と無線リンクで通信を行う。また、アクセスポイント装置は、IEEE 802.3規格(例えば、非特許文献2参照)に従って、スイッチ機器と有線リンクで通信する。   In recent years, electronic products having a wireless LAN (Local Area Network) communication function compliant with the IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) 802.11 standard (for example, see Non-Patent Document 1) have become widespread. . For example, a notebook computer, a game machine, etc. (hereinafter referred to as “wireless terminal station”) can be connected to the Internet via an access point device using a wireless LAN communication function. The access point device communicates with a wireless terminal station through a wireless link in accordance with the IEEE 802.11 standard. The access point device communicates with the switch device via a wired link in accordance with the IEEE 802.3 standard (for example, see Non-Patent Document 2).

図9は、無線端末局、アクセスポイント装置、及びスイッチ機器から構成されるネットワークの一例を示す図である。アクセスポイント装置90において、無線LAN部901は、無線リンク93を介して、無線端末局94〜96と無線データフレームを交換する。無線データフレームは、無線リンク93を伝送するのに必要なPHY、MACヘッダやペイロードを含む。ペイロードは、上位のIP(Internet Protocol)レイヤで処理を行うためのヘッダ及び情報を有している。無線LAN部901は、無線端末局94〜96からの無線データフレームを受信完了した後、PHY、MACヘッダの情報を参照する。無線LAN部901は、IEEE 802.11規格の手順に従って、復調処理や誤り訂正処理を行う。これにより、無線データフレームからPHY、MACヘッダ等は除去される。無線LAN部901はペイロードのみをブリッジ部902へ転送する。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a network including a wireless terminal station, an access point device, and a switch device. In the access point device 90, the wireless LAN unit 901 exchanges wireless data frames with the wireless terminal stations 94 to 96 via the wireless link 93. The wireless data frame includes a PHY, a MAC header, and a payload necessary for transmitting the wireless link 93. The payload has a header and information for processing in an upper IP (Internet Protocol) layer. The wireless LAN unit 901 refers to the information of the PHY and MAC headers after receiving the wireless data frames from the wireless terminal stations 94 to 96 is completed. The wireless LAN unit 901 performs demodulation processing and error correction processing according to the procedure of the IEEE 802.11 standard. Thereby, PHY, MAC header, etc. are removed from the wireless data frame. The wireless LAN unit 901 transfers only the payload to the bridge unit 902.

アクセスポイント装置90において、ブリッジ部902は、無線LAN部901と有線LAN部903との中間に位置する。ブリッジ部902は、無線LAN部901及び有線LAN部903から受け取ったペイロードをIPレイヤで処理し、双方向に対してIPレイヤで通信する。ブリッジ部902には、バッファ904が接続されている。バッファ904は、転送を待機するペイロードを一時的に保存する。図9の例では、ブリッジ部902は、無線LAN部901から受け取ったペイロードをバッファ904に一時的に保存して、有線LAN部903に転送する。その反対に、ブリッジ部902は、有線LAN部903から受け取ったペイロードをバッファ904に一時的に保存して、無線LAN部901に転送する。   In the access point device 90, the bridge unit 902 is located between the wireless LAN unit 901 and the wired LAN unit 903. The bridge unit 902 processes the payload received from the wireless LAN unit 901 and the wired LAN unit 903 in the IP layer, and communicates bidirectionally in the IP layer. A buffer 904 is connected to the bridge unit 902. The buffer 904 temporarily stores a payload waiting for transfer. In the example of FIG. 9, the bridge unit 902 temporarily stores the payload received from the wireless LAN unit 901 in the buffer 904 and transfers it to the wired LAN unit 903. On the other hand, the bridge unit 902 temporarily stores the payload received from the wired LAN unit 903 in the buffer 904 and transfers it to the wireless LAN unit 901.

有線LAN部903は、ブリッジ部902から受け取ったIPレイヤの情報に対して、有線伝送に必要なPHY、MACヘッダを添付する。有線LAN部903は、有線リンク92を経由してスイッチ91に有線データフレームを送信する。スイッチ91は、複数のアクセスポイント装置からの有線データフレームを集約して、次のルータ機器に転送する。無線端末局94〜96は、アクセスポイント装置90の上記機能を利用して、一連の無線データフレーム処理、有線データフレーム処理、及び転送処理を通じて、インターネットに接続する。   The wired LAN unit 903 attaches PHY and MAC headers necessary for wired transmission to the IP layer information received from the bridge unit 902. The wired LAN unit 903 transmits a wired data frame to the switch 91 via the wired link 92. The switch 91 aggregates wired data frames from a plurality of access point devices and transfers them to the next router device. The wireless terminal stations 94 to 96 connect to the Internet through a series of wireless data frame processing, wired data frame processing, and transfer processing using the above-described function of the access point device 90.

アクセスポイント装置90は、通信キャリアが展開する公衆無線LANの提供場面や、家庭内ホームネットワークの構築場面等、幅広い場面で利用される。アクセスポイント装置90は、大量のデータフレームを処理したり、転送したりするルータやスイッチに比べれば消費電力は小さい。しかし、将来、アクセスポイント装置90の設置台数が増加すれば、合計の消費電力は大きくなる。環境エネルギー問題が重視されている中、企業や家庭における省電力化のニーズが高まっており、アクセスポイント装置90の消費電力の低減が求められている。   The access point device 90 is used in a wide variety of situations, such as the provision of a public wireless LAN developed by a communication carrier and the construction of a home network in the home. The access point device 90 consumes less power than a router or switch that processes or transfers a large amount of data frames. However, if the number of installed access point devices 90 increases in the future, the total power consumption increases. Amidst the importance of environmental energy problems, there is an increasing need for power saving in businesses and homes, and a reduction in power consumption of the access point device 90 is required.

アクセスポイント装置90の消費電力の低減を図るために、有線LAN部903とスイッチ91との間に接続された有線リンク92において、トラフィックが流れていないときに低電力動作をさせるLow Power Idling(LPI)法が提案されている(例えば、非特許文献3参照)。なお、有線リンク92にトラフィックが流れている場合、有線LAN部903が使用する有線伝送レートが低いほど有線LAN部903の消費電力は少なくなる(例えば、非特許文献4参照)。   In order to reduce the power consumption of the access point device 90, a low power idling (LPI) that causes a low power operation when the traffic is not flowing in the wired link 92 connected between the wired LAN unit 903 and the switch 91. ) Method has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 3). When traffic flows through the wired link 92, the power consumption of the wired LAN unit 903 decreases as the wired transmission rate used by the wired LAN unit 903 decreases (see, for example, Non-Patent Document 4).

IEEE Standard 802.11, Wireless LAN medium access control (MAC) and Physical layer (PHY) specification, 12 June, 2007.IEEE Standard 802.11, Wireless LAN medium access control (MAC) and Physical layer (PHY) specification, 12 June, 2007. IEEE Standard 802.3, Local and metropolitan area networks specification, 26 December, 2008.IEEE Standard 802.3, Local and metropolitan area networks specification, 26 December, 2008. IEEE Standard 802.3az, Local and metropolitan area networks specification, Amendment 5: Media access control parameters, physical layers and management parameters for energy-efficient Ethernet(登録商標), 27 October, 2010.IEEE Standard 802.3az, Local and metropolitan area networks specification, Amendment 5: Media access control parameters, physical layers and management parameters for energy-efficient Ethernet (registered trademark), 27 October, 2010. Dan Dove, “Energy efficient Ethernet(登録商標):Switching perspective,” IEEE 802.3az Interim Meeting, Jan., 2008.Dan Dove, “Energy efficient Ethernet: Switching perspective,” IEEE 802.3az Interim Meeting, Jan., 2008.

しかしながら、上記のLPI法では、有線リンク92にトラフィックが少量でも流れている場合には、低電力動作をさせることができないのでアクセスポイント装置90の消費電力を低減できない。なお、トラフィックとは、複数のデータフレームのことである。 However, in the above LPI method, when even a small amount of traffic flows through the wired link 92, the power consumption of the access point device 90 cannot be reduced because the low power operation cannot be performed. The traffic is a plurality of data frames.

IEEE 802.3規格では、異なる有線伝送レートとして、10Mbps、100Mbps、1Gbpsもしくは10Gbpsの伝送レートを使用できる。また、IEEE 802.3規格では、どの有線伝送レートを使用するのかを決めるためのオートネゴシエーション(Auto−Negotiation)機能も規格化されている。これにより、IEEE 802.3規格では、有線LAN部903とスイッチ91との間の合意によって、通信に適する有線伝送レートを切り替えることが可能である。   In the IEEE 802.3 standard, transmission rates of 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, or 10 Gbps can be used as different wired transmission rates. The IEEE 802.3 standard also standardizes an auto-negotiation function for determining which wired transmission rate to use. Thereby, in the IEEE 802.3 standard, it is possible to switch the wired transmission rate suitable for communication by agreement between the wired LAN unit 903 and the switch 91.

前述のように、有線LAN部903が使用する有線伝送レートが低いほど有線LAN部903の消費電力は少なくなるから、アクセスポイント装置90の消費電力の低減を図るためには、有線リンク92における有線伝送レートを下げればよいと考えられる。このような考えに基づいて、トラフィック量の減少とともに有線伝送レートを下げるALR(Adaptive Link Rate)法が提案されている。
図10は、ALR法とその問題点を説明するための図である。図10(a)は、有線伝送レートをRATE(1)で固定した場合の経過時間と消費電力との関係を示すグラフである。図10(a)では、トラフィック送信期間に全てのトラフィックを送信した後は、制御信号のみを送信する制御信号送信期間としている。これに対して、図10(b)は、ALR法によって、有線伝送レートの値をRATE(1)、RATE(2)、RATE(3)と順に下げていった場合の経過時間と消費電力との関係を示すグラフである。図10(b)のグラフに示されるように、ALR法を採用した場合、有線伝送レートを下げることにより、図10(a)の場合と比較してトラフィック送信期間は長くなるが、その分消費電力を低減することが可能となる。
As described above, the lower the wired transmission rate used by the wired LAN unit 903, the lower the power consumption of the wired LAN unit 903. Therefore, in order to reduce the power consumption of the access point device 90, the wired link 92 It is considered that the transmission rate should be lowered. Based on this idea, an ALR (Adaptive Link Rate) method has been proposed that reduces the wire transmission rate as the traffic volume decreases.
FIG. 10 is a diagram for explaining the ALR method and its problems. FIG. 10A is a graph showing the relationship between elapsed time and power consumption when the wired transmission rate is fixed at RATE (1). In FIG. 10A, after all traffic is transmitted during the traffic transmission period, a control signal transmission period in which only the control signal is transmitted is set. On the other hand, FIG. 10B shows the elapsed time and power consumption when the value of the wire transmission rate is lowered in order of RATE (1), RATE (2), and RATE (3) by the ALR method. It is a graph which shows the relationship. As shown in the graph of FIG. 10B, when the ALR method is adopted, the traffic transmission period becomes longer as compared with the case of FIG. 10A by lowering the wired transmission rate. It becomes possible to reduce electric power.

しかし、送信すべきトラフィック量が多いときに、特別の考慮なく、ALR法によって有線伝送レートを下げると、図10(c)のように、全てのトラフィックを送信するのに要する時間が長引き、送信時間の要求条件を超えてしまう。図10(c)は、ALR法で図10(b)より多くのトラフィックを送信する場合の経過時間と消費電力との関係を示すグラフである。このようにALR法には、トラフィックの送信時間を増大させるという短所がある。トラフィックの送信時間が増大すると、新たに入力されるトラフィックの待ち時間も増大する。従って、ALR法は、トラフィックの送信時間を増大させ、この結果、アクセスポイント装置90における信号の遅延を増大させるという問題点を招来していた。   However, when the amount of traffic to be transmitted is large and the wire transmission rate is lowered by the ALR method without special consideration, the time required to transmit all the traffic is prolonged as shown in FIG. Exceeds time requirements. FIG. 10C is a graph showing the relationship between the elapsed time and the power consumption when transmitting more traffic than in FIG. 10B by the ALR method. As described above, the ALR method has a disadvantage of increasing the traffic transmission time. As the traffic transmission time increases, the waiting time for newly input traffic also increases. Accordingly, the ALR method increases the transmission time of traffic, and as a result, increases the signal delay in the access point device 90.

上記事情に鑑み、本発明は、中継通信時におけるトラフィックの送信時間の増大を抑制する中継通信装置、中継通信方法、及び中継通信プログラムを提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a relay communication device, a relay communication method, and a relay communication program that suppress an increase in traffic transmission time during relay communication.

本発明の一態様は、有線通信インタフェースを含む2以上の通信インタフェースを備え、受信したトラフィックを前記有線通信インタフェースを通じて送信する中継通信装置であって、所定の更新周期内に受信したトラフィックを記憶するバッファと、受信した前記トラフィックのトラフィック量と伝送レートとを取得し、通信情報として記憶する通信情報記憶部と、前記トラフィックの各々に対して、前記通信情報に基づき、前記更新周期内に受信した全てのトラフィックの送信時間の合計が所定の閾値以下となる範囲内で、前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の伝送レートを決定する伝送レート決定部とを備える。   One aspect of the present invention is a relay communication apparatus that includes two or more communication interfaces including a wired communication interface and transmits received traffic through the wired communication interface, and stores the received traffic within a predetermined update period. A buffer, a communication information storage unit that acquires a traffic amount and a transmission rate of the received traffic, and stores them as communication information, and received each of the traffics within the update period based on the communication information A transmission rate determining unit that determines a transmission rate for transmission through the wired communication interface within a range in which the total transmission time of all traffic is equal to or less than a predetermined threshold.

また、本発明の一態様においては、前記伝送レート決定部は、前記トラフィックの各々に対して、前記有線通信インタフェースが選択可能な複数種類の伝送レートのうち、受信した時の伝送レートより大きい最小の伝送レートを前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の伝送レートとして決定する。 Further, in one aspect of the present invention, the transmission rate determination unit is a minimum larger than a transmission rate at the time of reception among a plurality of types of transmission rates that can be selected by the wired communication interface for each of the traffic. the transmission rate determined as a transmission rate for transmission over the wired communication interface.

また、本発明の一態様においては、前記伝送レート決定部は、前記更新周期内に受信した全てのトラフィックを前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の消費電力を算出し、前記消費電力がより小さくなるように、前記トラフィックの各々に対して、前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の伝送レートを決定する。 Further, in one aspect of the present invention, the transmission rate determining unit is configured to all traffic received in the update period to calculate the power consumption when transmitting through the wired communication interface, the power consumption Gayori A transmission rate at the time of transmission through the wired communication interface is determined for each of the traffics so as to decrease.

また、本発明の一態様においては、前記伝送レート決定部は、前記トラフィックの各々に対して、前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の優先度を示す送信優先度を決定する。   In one aspect of the present invention, the transmission rate determining unit determines a transmission priority indicating a priority when transmitting each of the traffic through the wired communication interface.

また、本発明の一態様は、有線通信路を含む2以上の通信路が接続された通信ネットワークにおいて、受信したトラフィックを前記有線通信路を通じて送信する中継通信方法であって、所定の更新周期内に受信したトラフィックを記憶するトラフィック記憶段階と、受信した前記トラフィックのトラフィック量と伝送レートとを取得し、通信情報として記憶する通信情報記憶段階と、前記トラフィックの各々に対して、前記通信情報に基づき、前記更新周期内に受信した全てのトラフィックの送信時間の合計が所定の閾値以下となる範囲内で、前記有線通信路を通じて送信する際の伝送レートを決定する決定段階とを有する。   One embodiment of the present invention is a relay communication method for transmitting received traffic through the wired communication path in a communication network in which two or more communication paths including a wired communication path are connected, and the relay communication method is within a predetermined update cycle. A traffic storage step for storing received traffic, a communication information storage step for obtaining a traffic amount and a transmission rate of the received traffic and storing them as communication information, and for each of the traffic, the communication information And determining a transmission rate for transmission through the wired communication path within a range in which the total transmission time of all traffic received within the update period is equal to or less than a predetermined threshold.

また、本発明の一態様は、コンピュータを、前記中継通信装置として機能させるための中継通信プログラムである。   One embodiment of the present invention is a relay communication program for causing a computer to function as the relay communication device.

本発明によれば、中継通信時におけるトラフィックの送信時間の増大を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the increase in the transmission time of the traffic at the time of relay communication can be suppressed.

本発明の一実施形態に係るアクセスポイント装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the access point apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. IEEE 802.11規格のPHYヘッダの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the PHY header of IEEE 802.11 standard. 無線通信情報テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a radio | wireless communication information table. 有線伝送レート決定部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a wired transmission rate determination part. バッファ内部のキュー構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the queue structure inside a buffer. 有線伝送周期の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a wired transmission period. 無線通信情報テーブルの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a radio | wireless communication information table. 本発明の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of this invention. 従来のネットワーク構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional network structure. ALR法とその問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating ALR method and its problem.

<1.アクセスポイント装置>
図1は、本発明の一実施形態に係るアクセスポイント装置10(中継通信装置)の構成を示すブロック図である。アクセスポイント装置10は、無線LAN部101(通信インタフェース)と、ブリッジ部102と、有線LAN部103(有線通信インタフェース)と、バッファ104と、無線通信情報記憶部105(通信情報記憶部)と、有線伝送レート決定部106(伝送レート決定部)とを含む。
<1. Access point device>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an access point device 10 (relay communication device) according to an embodiment of the present invention. The access point device 10 includes a wireless LAN unit 101 (communication interface), a bridge unit 102, a wired LAN unit 103 (wired communication interface), a buffer 104, a wireless communication information storage unit 105 (communication information storage unit), A wired transmission rate determination unit 106 (transmission rate determination unit).

無線LAN部101は、無線リンク13(通信路)を介して、アクセスポイント装置10と無線端末局14〜16との間の通信を可能とする。無線LAN部101は、無線端末局14〜16から無線トラフィックを受信した場合、受信した無線トラフィックに対して必要な処理を行う。無線LAN部101は、処理済みのトラフィックをブリッジ部102に転送する。ブリッジ部102では、トラフィックが転送されてきた場合、有線伝送レート決定部106が決定した送信優先度を参照して、そのトラフィックをバッファ104の送信優先度対応の転送キューにて保存する。ブリッジ部102は、バッファ104に保存されているトラフィックを取得して、有線LAN部103へ転送する。逆に、ブリッジ部102は、有線LAN部103からトラフィックを受信した場合、そのトラフィックをバッファ104へ転送する。有線LAN部103は、有線リンク12(有線通信路)によってスイッチ11と接続している。有線LAN部103は、ブリッジ部102から転送されたトラフィックを処理し、有線トラフィックとしてスイッチ11に転送する。   The wireless LAN unit 101 enables communication between the access point device 10 and the wireless terminal stations 14 to 16 via the wireless link 13 (communication path). When receiving wireless traffic from the wireless terminal stations 14 to 16, the wireless LAN unit 101 performs necessary processing on the received wireless traffic. The wireless LAN unit 101 transfers the processed traffic to the bridge unit 102. When traffic is transferred, the bridge unit 102 refers to the transmission priority determined by the wired transmission rate determination unit 106 and stores the traffic in the transfer queue corresponding to the transmission priority of the buffer 104. The bridge unit 102 acquires the traffic stored in the buffer 104 and transfers it to the wired LAN unit 103. Conversely, when the bridge unit 102 receives traffic from the wired LAN unit 103, the bridge unit 102 transfers the traffic to the buffer 104. The wired LAN unit 103 is connected to the switch 11 by a wired link 12 (wired communication path). The wired LAN unit 103 processes the traffic transferred from the bridge unit 102 and transfers the traffic to the switch 11 as wired traffic.

バッファ104は、ブリッジ部102にトラフィックが転送されてきた場合、有線伝送レート決定部106が決定した送信優先度を参照して、そのトラフィックを対応のキューに一時的に保存する。無線通信情報記憶部105は、無線端末局14〜16から受信したトラフィックのトラフィック量と伝送レートとを取得し、通信情報として記憶する。有線伝送レート決定部106は、通信情報に基づき、トラフィックの各々に対して、所定の更新周期内に受信した全てのトラフィックの送信時間の合計が所定の閾値以下となる範囲内で、有線リンク12を通じて送信する際の伝送レートを決定する。また、有線伝送レート決定部106は、トラフィックの各々に対して、有線リンク12を通じて送信する際の優先度を示す送信優先度を決定する。   When the traffic is transferred to the bridge unit 102, the buffer 104 refers to the transmission priority determined by the wired transmission rate determination unit 106 and temporarily stores the traffic in a corresponding queue. The wireless communication information storage unit 105 acquires the traffic amount and transmission rate of traffic received from the wireless terminal stations 14 to 16 and stores them as communication information. Based on the communication information, the wired transmission rate determination unit 106 sets the wired link 12 within a range in which the total transmission time of all traffic received within a predetermined update period is equal to or less than a predetermined threshold. Determine the transmission rate when sending through. In addition, the wired transmission rate determination unit 106 determines a transmission priority indicating the priority at the time of transmission through the wired link 12 for each traffic.

ブリッジ部102は、バッファ104からトラフィックを取得して、有線LAN部103における有線伝送周期に合わせて、トラフィックとその送信優先度を有線LAN部103に転送する。有線LAN部103は、ブリッジ部102からトラフィックとその送信優先度とを取得して、送信優先度に応じた有線伝送周期内でトラフィックを有線リンク12に送信する。有線LAN部103は、スイッチ11との合意によって有線リンク12における有線伝送レートを動的に変更する。   The bridge unit 102 acquires the traffic from the buffer 104 and transfers the traffic and its transmission priority to the wired LAN unit 103 in accordance with the wired transmission cycle in the wired LAN unit 103. The wired LAN unit 103 acquires the traffic and its transmission priority from the bridge unit 102 and transmits the traffic to the wired link 12 within a wired transmission period corresponding to the transmission priority. The wired LAN unit 103 dynamically changes the wired transmission rate in the wired link 12 by agreement with the switch 11.

<2.第一の中継方法>
アクセスポイント装置10において、無線端末局14〜16から受信したトラフィックを有線リンク12を通じて送信する第一の中継方法を以下説明する。第一の中継方法では、有線伝送レート決定部106は、無線通信情報記憶部105から収集した情報に基づいて、無線端末局14〜16から受信したトラフィックを送信する際の送信優先度を決定する。また、有線伝送レート決定部106は、決定した送信優先度に基づいて、有線リンク12における有線伝送レートを設定する。
無線LAN部101は、無線リンク13を介して、無線端末局14〜16からIEEE 802.11標準規格で規格化された無線データフレームを受信する。受信された無線データフレームには、通信に関するヘッダが含まれている。図2は、IEEE 802.11規格のPHYヘッダの構成を示す図である。無線LAN部101は、無線端末局14〜16から無線データフレームを受信する度に、PHYヘッダにおけるRATEフィールドの値を無線通信情報記憶部105に出力する。RATEフィールドには、無線データフレームの送信で使用された無線伝送レートに関する情報が記載されている。
<2. First relay method>
A first relay method for transmitting traffic received from the wireless terminal stations 14 to 16 through the wired link 12 in the access point device 10 will be described below. In the first relay method, the wired transmission rate determination unit 106 determines the transmission priority when transmitting the traffic received from the wireless terminal stations 14 to 16 based on the information collected from the wireless communication information storage unit 105. . Further, the wired transmission rate determination unit 106 sets the wired transmission rate in the wired link 12 based on the determined transmission priority.
The wireless LAN unit 101 receives wireless data frames standardized by the IEEE 802.11 standard from the wireless terminal stations 14 to 16 via the wireless link 13. The received wireless data frame includes a header related to communication. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the PHY header of the IEEE 802.11 standard. The wireless LAN unit 101 outputs the value of the RATE field in the PHY header to the wireless communication information storage unit 105 every time a wireless data frame is received from the wireless terminal stations 14 to 16. In the RATE field, information related to the wireless transmission rate used for transmitting the wireless data frame is described.

図3は、無線通信情報記憶部105が保有する無線通信情報テーブルTB1の一例である。無線通信情報テーブルTB1には、無線端末局14〜16の接続IDに応じて、各々の無線通信実績時間、無線伝送レート、トラフィック量の情報を記載するフィールドがある。無線通信情報記憶部105は、アクセスポイント装置10が無線端末局14〜16と通信を行う度に、無線通信実績時間、無線伝送レート、トラフィック量を記憶して、各フィールドを更新する。   FIG. 3 is an example of the wireless communication information table TB1 held by the wireless communication information storage unit 105. In the wireless communication information table TB1, there are fields for describing information on each wireless communication performance time, wireless transmission rate, and traffic volume according to the connection IDs of the wireless terminal stations 14-16. Each time the access point device 10 communicates with the wireless terminal stations 14 to 16, the wireless communication information storage unit 105 stores the actual wireless communication time, the wireless transmission rate, and the traffic volume, and updates each field.

有線伝送レート決定部106は、無線端末局14〜16との無線伝送レートを参照して、その無線端末局から受信したトラフィックの予定有線伝送レートを決める。有線LAN部103は、3種類の有線伝送レートとして、10Gbs、1Gbps、100Mbpsを選択することができる。有線伝送レート決定部106は、トラフィックの各々に対して、より低い値となるように、予定有線伝送レートを決定する。有線伝送レート決定部106は、トラフィックの各々に対して、受信した時の伝送レートより大きくなるように予定有線伝送レートを決定する。結局、有線伝送レート決定部106は、3種類の有線伝送レートのうち、トラフィックの無線伝送レートより大きい最小の有線伝送レートを予定有線伝送レートとして決定する。例えば、トラフィックの無線伝送レートが54Mbpsであれば、そのトラフィックの予定有線伝送レートは100Mbpsである。また、トラフィックの無線伝送レートが150Mbpsであれば、そのトラフィックの予定有線伝送レートは1Gbpsである。有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レートを無線通信情報記憶部105の無線通信情報テーブルTB1(図3参照)に書き込む。   The wired transmission rate determining unit 106 refers to the wireless transmission rates with the wireless terminal stations 14 to 16 and determines the planned wired transmission rate of the traffic received from the wireless terminal station. The wired LAN unit 103 can select 10 Gbps, 1 Gbps, and 100 Mbps as three types of wired transmission rates. The wired transmission rate determining unit 106 determines the planned wired transmission rate so that the traffic becomes a lower value for each of the traffics. The wired transmission rate determining unit 106 determines the planned wired transmission rate so that it is larger than the transmission rate at the time of reception for each traffic. Eventually, the wired transmission rate determination unit 106 determines, as the planned wired transmission rate, the smallest wired transmission rate that is larger than the wireless transmission rate of traffic among the three types of wired transmission rates. For example, if the wireless transmission rate of traffic is 54 Mbps, the planned wired transmission rate of the traffic is 100 Mbps. Further, if the wireless transmission rate of traffic is 150 Mbps, the planned wired transmission rate of the traffic is 1 Gbps. The wired transmission rate determination unit 106 writes the planned wired transmission rate in the wireless communication information table TB1 (see FIG. 3) of the wireless communication information storage unit 105.

有線伝送レート決定部106は、一定の更新周期でトラフィックを考慮し、有線リンク12における送信時間の要求条件を満たすように、トラフィックを出力するための送信優先度を決定する。
図4は、有線伝送レート決定部106の処理の流れを示すフローチャートである。図4を参照しながら、有線伝送レート決定部106が、トラフィックの各々に対して送信優先度を付与する手順を説明する。
まず、有線伝送レート決定部106は、無線通信情報記憶部105から各トラフィックのトラフィック量と予定有線伝送レートとを読み出す(S101)。例えば、図3において、接続ID1及び接続ID4のトラフィックのトラフィック量は各々0.252Mbと0.27Mbである。接続ID1及び接続ID4のトラフィックの予定有線伝送レートはいずれも100Mbpsである。また、接続ID2のトラフィックのトラフィック量は0.3Mbであり、予定有線伝送レートは1Gbpsである。また、接続ID3のトラフィックのトラフィック量は2Mbであり、予定有線伝送レートは10Gbpsである。
次に、有線伝送レート決定部106は、上記の情報に基づいて、下記の数式(1)から有線リンク12において全てのトラフィックを送信するための所要送信時間を算出する(S102)。

Figure 0006023655
次に、有線伝送レート決定部106は、算出した所要送信時間を所定の閾値αと比較する(S103)。閾値αは、更新周期より小さい数値である。有線伝送レート決定部106は、算出した所要送信時間が所定の閾値α以下の場合(S103−NO)、予定有線伝送レートに基づいてトラフィックの送信優先度を付与する(S106)。具体的には、有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レート10Gbpsを有するトラフィックに対して送信優先度1を与える。有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レート1Gbpsを有するトラフィックに対して送信優先度2を与える。有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レート100Mbpsを有するトラフィックに対して送信優先度3を与える。 The wired transmission rate determination unit 106 considers traffic at a constant update cycle, and determines the transmission priority for outputting the traffic so as to satisfy the requirement for the transmission time in the wired link 12.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing flow of the wired transmission rate determination unit 106. A procedure in which the wired transmission rate determining unit 106 assigns a transmission priority to each traffic will be described with reference to FIG.
First, the wired transmission rate determination unit 106 reads the traffic amount and the planned wired transmission rate of each traffic from the wireless communication information storage unit 105 (S101). For example, in FIG. 3, the traffic amounts of the traffic of connection ID 1 and connection ID 4 are 0.252 Mb and 0.27 Mb, respectively. The planned wired transmission rates for the traffic of connection ID 1 and connection ID 4 are both 100 Mbps. The traffic amount of the connection ID 2 is 0.3 Mb, and the planned wired transmission rate is 1 Gbps. The traffic volume of the connection ID 3 is 2 Mb, and the planned wired transmission rate is 10 Gbps.
Next, the wired transmission rate determination unit 106 calculates a required transmission time for transmitting all traffic on the wired link 12 from the following formula (1) based on the above information (S102).
Figure 0006023655
Next, the wired transmission rate determination unit 106 compares the calculated required transmission time with a predetermined threshold value α (S103). The threshold value α is a numerical value smaller than the update cycle. If the calculated required transmission time is equal to or less than the predetermined threshold α (S103-NO), the wired transmission rate determination unit 106 assigns traffic transmission priority based on the planned wired transmission rate (S106). Specifically, the wired transmission rate determination unit 106 gives a transmission priority 1 to traffic having a planned wired transmission rate of 10 Gbps. The wired transmission rate determination unit 106 gives a transmission priority 2 to traffic having the planned wired transmission rate 1 Gbps. The wired transmission rate determination unit 106 gives a transmission priority 3 to traffic having a planned wired transmission rate of 100 Mbps.

他方、算出した所要送信時間が所定の閾値αより大きい場合(S103−YES)、有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レートを補正する(S104)。具体的には、有線伝送レート決定部106は、最も低い予定有線伝送レートを有するトラフィックの有線伝送レートを繰り上げる。図3の例では、有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レートが100Mbpsと最小であった接続ID1及び接続ID4のトラフィックの有線伝送レートを一つ上の伝送レートである1Gbps(補正後有線伝送レート)に補正する。   On the other hand, when the calculated required transmission time is greater than the predetermined threshold value α (S103-YES), the wired transmission rate determination unit 106 corrects the planned wired transmission rate (S104). Specifically, the wired transmission rate determination unit 106 increases the wired transmission rate of traffic having the lowest planned wired transmission rate. In the example of FIG. 3, the wired transmission rate determination unit 106 sets the wired transmission rate of the traffic of the connection ID 1 and the connection ID 4 whose planned wired transmission rate is 100 Mbps as the minimum to 1 Gbps (corrected wired transmission). (Transmission rate).

次に、有線伝送レート決定部106は、全てのトラフィックの補正後有線伝送レートが最大の有線伝送レートになっているか否かを判定する(S105)。この例では、全てのトラフィックの補正後有線伝送レートが10Gbpsでない場合(S105−NO)、再びS102の手順に戻って処理を繰り返す。繰り返しの際には、上記の説明における予定有線伝送レートは補正後有線伝送レートとして読み替える。他方、全てのトラフィックの予定有線伝送レートが10Gbpsになった場合(S105−YES)、全てのトラフィックに対して送信優先度1を付与する(S106)。   Next, the wired transmission rate determination unit 106 determines whether or not the corrected wired transmission rate of all traffic is the maximum wired transmission rate (S105). In this example, when the wired transmission rate after correction of all traffic is not 10 Gbps (S105-NO), the process returns to the procedure of S102 again and is repeated. In the case of repetition, the planned wired transmission rate in the above description is read as the corrected wired transmission rate. On the other hand, when the planned wired transmission rate of all traffic becomes 10 Gbps (S105-YES), transmission priority 1 is assigned to all traffic (S106).

一例として、図3に示したトラフィック量と予定有線伝送レートとを図4のフローチャートに適用してみる。S102において、数式(1)により算出した所要送信時間は5.72msである。S103において、閾値αを5msに設定した場合、算出した所要送信時間は閾値を上回っているため、S104において、有線伝送レート決定部106は予定有線伝送レートを補正する。具体的には、予定有線伝送レートが100Mbpsのトラフィック(接続IDが1、接続IDが4)に対して、補正後有線伝送レートを1Gbpsに繰り上げる。この結果、予定有線伝送レート1Gbpsのトラフィック量の合計は0.822Mbとなる。S105の判定では、全てのトラフィックの予定有線伝送レートは最大の10Gbpsになっていないため、S102に戻って所要送信時間の再計算を行う。S102にて再計算された所要送信時間は1.022msとなり、閾値αを下回る。S106において、有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レート10Gbpsを有するトラフィックに対して送信優先度1を与える。また、有線伝送レート決定部106は、予定有線伝送レート1Gbpsを有するトラフィックに対して、送信優先度2を与える。   As an example, the traffic amount and the scheduled wired transmission rate shown in FIG. 3 are applied to the flowchart of FIG. In S102, the required transmission time calculated by Equation (1) is 5.72 ms. In S103, when the threshold value α is set to 5 ms, the calculated required transmission time exceeds the threshold value. Therefore, in S104, the wired transmission rate determination unit 106 corrects the scheduled wired transmission rate. Specifically, the corrected wired transmission rate is increased to 1 Gbps for traffic with a planned wired transmission rate of 100 Mbps (connection ID is 1, connection ID is 4). As a result, the total traffic amount at the planned wired transmission rate of 1 Gbps is 0.822 Mb. In the determination in S105, since the planned wired transmission rate of all traffic is not the maximum 10 Gbps, the process returns to S102 and recalculates the required transmission time. The required transmission time recalculated in S102 is 1.022 ms, which is below the threshold value α. In S106, the wired transmission rate determination unit 106 gives a transmission priority 1 to traffic having the planned wired transmission rate 10Gbps. Further, the wired transmission rate determination unit 106 gives a transmission priority 2 to traffic having the planned wired transmission rate 1 Gbps.

以上のようにして、送信優先度が付与されれば、有線伝送レート決定部106は、ブリッジ部102に対して、各トラフィックに付与した送信優先度を出力する。ブリッジ部102は、トラフィックを有線LAN部103に転送する。具体的には、ブリッジ部102は、無線LAN部101からトラフィックが入力されたとき、バッファ104内において対応するキューにトラフィックを保存する。図5は、バッファ104内部のキュー構成の一例である。図5で示した例では、3種類の有線伝送レートに対応するために3個のキューを用意している。また、ブリッジ部102は、有線LAN部103の有線伝送期間における各送信優先度に対応する伝送期間に応じて、バッファ104の対応のキューからトラフィックを取得して、有線LAN部103に転送する。   As described above, when the transmission priority is assigned, the wired transmission rate determination unit 106 outputs the transmission priority assigned to each traffic to the bridge unit 102. The bridge unit 102 transfers the traffic to the wired LAN unit 103. Specifically, the bridge unit 102 stores traffic in a corresponding queue in the buffer 104 when traffic is input from the wireless LAN unit 101. FIG. 5 is an example of the queue configuration inside the buffer 104. In the example shown in FIG. 5, three queues are prepared in order to cope with three types of wired transmission rates. Further, the bridge unit 102 acquires traffic from the queue corresponding to the buffer 104 and transfers the traffic to the wired LAN unit 103 according to the transmission period corresponding to each transmission priority in the wired transmission period of the wired LAN unit 103.

有線LAN部103は、ブリッジ部102からトラフィックが転送されてきたとき、有線伝送周期において、トラフィックの送信優先度に対応する有線伝送レートを用いて、トラフィックを有線リンク12に送信する。図6は、有線LAN部103が用いる有線伝送周期の一例である。図6に示した有線伝送周期では、3種類の送信優先度の伝送期間が設定されている。3種類の送信優先度の伝送期間は、有線LAN部で使用できる3種類の有線伝送レートに対応している。例えば、有線LAN部103で3種類の有線伝送レート10Gbs、1Gbs、100Mbpsが使用可能な場合、10Gbpsは送信優先度1、1Gbsは送信優先度2、100Mbpsは送信優先度3の伝送期間に対応している。有線伝送期間における送信優先度1の伝送期間内(図6のA〜B)に、有線LAN部103は、ブリッジ部102から送信優先度1のトラフィックを取得して有線リンク12に送信する。同様に、有線LAN部103は、送信優先度2の伝送期間内(図6のB〜C)と送信優先度3の伝送期間内(図6のC〜D)とで、各送信優先度に応じたトラフィックをブリッジ部102から取得して有線リンク12に送信する。   When the traffic is transferred from the bridge unit 102, the wired LAN unit 103 transmits the traffic to the wired link 12 using a wired transmission rate corresponding to the traffic transmission priority in the wired transmission cycle. FIG. 6 is an example of a wired transmission cycle used by the wired LAN unit 103. In the wired transmission cycle shown in FIG. 6, transmission periods of three types of transmission priority are set. The transmission periods of the three types of transmission priority correspond to the three types of wired transmission rates that can be used in the wired LAN unit. For example, if three types of wired transmission rates 10 Gbps, 1 Gbps, and 100 Mbps can be used in the wired LAN unit 103, 10 Gbps corresponds to a transmission priority 1, 1 Gbps corresponds to a transmission priority 2, and 100 Mbps corresponds to a transmission period of a transmission priority 3. ing. During the transmission period with transmission priority 1 in the wired transmission period (A to B in FIG. 6), the wired LAN unit 103 acquires traffic with transmission priority 1 from the bridge unit 102 and transmits it to the wired link 12. Similarly, the wired LAN unit 103 sets each transmission priority within the transmission period of transmission priority 2 (B to C in FIG. 6) and within the transmission period of transmission priority 3 (C to D in FIG. 6). The corresponding traffic is acquired from the bridge unit 102 and transmitted to the wired link 12.

有線LAN部103では、有線伝送周期における各送信優先度の伝送期間を決定するために、ブリッジ部102から取得したバッファ104内のトラフィックの送信優先度、及び有線リンク12で使用する有線伝送レートを用いる。例えば、図3に示した例では、送信優先度1と送信優先度2との各々のトラフィック量の合計は2Mbと0.822Mbである。有線伝送レートは各々10Gbps、1Gbpsであるから、送信優先度1の伝送期間は0.2ms、送信優先度2の伝送期間は0.822msとして設定される。また、有線伝送周期内で、送信優先度1と送信優先度2との伝送期間以外は、送信優先度3の伝送期間とする。   The wired LAN unit 103 determines the transmission priority of traffic in the buffer 104 acquired from the bridge unit 102 and the wired transmission rate used by the wired link 12 in order to determine the transmission period of each transmission priority in the wired transmission cycle. Use. For example, in the example illustrated in FIG. 3, the total traffic amount of the transmission priority 1 and the transmission priority 2 is 2 Mb and 0.822 Mb. Since the wired transmission rates are 10 Gbps and 1 Gbps, respectively, the transmission period of transmission priority 1 is set to 0.2 ms, and the transmission period of transmission priority 2 is set to 0.822 ms. Further, within the wired transmission cycle, the transmission period with the transmission priority 3 is set except for the transmission period with the transmission priority 1 and the transmission priority 2.

有線LAN部103は、ブリッジ部102から出力されるトラフィックの送信優先度に応じて動的に有線伝送レートを設定して省電力化を図る。また、有線LAN部103は、トラフィックの送信時間が有線伝送周期(更新周期)内に収まるように有線伝送レートを設定しているため、有線リンク12における送信時間の増大が回避できる。有線LAN部103は、各送信優先度の伝送期間に応じて、使用する有線伝送レートを切り替える。有線LAN部103は、スイッチ11との間で有線伝送レートを切り替える際、IEEE 802.3規格のオートネゴシエーション(Auto−Negotiation)機能を用いてもよいし、他の方法で有線伝送レートについて合意が可能であればその方法を用いてもよい。   The wired LAN unit 103 dynamically sets a wired transmission rate according to the transmission priority of the traffic output from the bridge unit 102 to save power. In addition, since the wired LAN unit 103 sets the wired transmission rate so that the traffic transmission time is within the wired transmission period (update period), an increase in the transmission time in the wired link 12 can be avoided. The wired LAN unit 103 switches the wired transmission rate to be used according to the transmission period of each transmission priority. The wired LAN unit 103 may use the IEEE 802.3 standard auto-negotiation function when switching the wired transmission rate with the switch 11, or the wired transmission rate may be agreed by other methods. If possible, that method may be used.

<3.第二の中継方法>
次に、アクセスポイント装置10において、無線端末局14〜16から受信したトラフィックを有線リンク12を通じて送信する第二の中継方法を以下説明する。第二の中継方法では、受信したトラフィックに関する情報に加えて、有線LAN部103の消費電力を考慮して有線伝送レートを決定する。
<3. Second relay method>
Next, a second relay method for transmitting traffic received from the wireless terminal stations 14 to 16 through the wired link 12 in the access point device 10 will be described below. In the second relay method, the wired transmission rate is determined in consideration of the power consumption of the wired LAN unit 103 in addition to the received traffic information.

無線通信情報記憶部105は、無線LAN部101で受信したトラフィックの無線伝送レート及びトラフィック量を記憶する。図7に、無線通信情報記憶部105が記憶した無線通信情報テーブルTB2の一例を示す。無線通信情報テーブルTB2には、無線端末局14〜16の接続IDに応じて、各々の無線通信実績時間、無線伝送レート、トラフィック量を記載するフィールドがある。無線通信情報記憶部105は、無線端末局14〜16と通信を行う度に、無線通信実績時間、無線伝送レート、トラフィック量を記憶して、各フィールドを更新する。無線通信情報記憶部105は、所定の更新周期内において受信したトラフィックのトラフィック量の合計を求める。例えば、図7に示した無線通信情報テーブルTB2では、受信したトラフィックのトラフィック量の合計は2.822Mbである。このトラフィック量の合計に基づいて、有線リンク12における送信時間の要求条件を満たすように有線伝送レートを決定する。   The wireless communication information storage unit 105 stores the wireless transmission rate and traffic amount of traffic received by the wireless LAN unit 101. FIG. 7 shows an example of the wireless communication information table TB2 stored in the wireless communication information storage unit 105. The wireless communication information table TB2 includes fields that describe the actual wireless communication time, the wireless transmission rate, and the traffic amount according to the connection IDs of the wireless terminal stations 14 to 16. Each time the wireless communication information storage unit 105 communicates with the wireless terminal stations 14 to 16, the wireless communication information storage unit 105 stores the wireless communication performance time, the wireless transmission rate, and the traffic amount, and updates each field. The wireless communication information storage unit 105 obtains the total amount of traffic received within a predetermined update period. For example, in the wireless communication information table TB2 shown in FIG. 7, the total traffic volume of the received traffic is 2.822 Mb. Based on the total traffic volume, the wired transmission rate is determined so as to satisfy the transmission time requirement in the wired link 12.

有線LAN部103において、使用可能な有線伝送レートが、10Gbps、1Gbps、100Mbpsの3種類であるとする。有線リンク12における送信時間の要求条件としての閾値βを5msに設定した場合、各々の有線伝送レートにて総トラフィック量の2.822Mbを送信するのに要する所要送信時間は、0.2822ms、2.822ms、28.22msである。所要送信時間が閾値β以下となる有線伝送レートは、10Gbpsと1Gbpsとの2種類のみである。
無線通信情報記憶部105は、所要送信時間が閾値β以下となる有線伝送レートについて、下記の数式(2)に各有線伝送レートでの消費電力の値を代入して、全てのトラフィックを送信するための総消費電力を求める。

Figure 0006023655
In the wired LAN unit 103, it is assumed that there are three types of wire transmission rates that can be used: 10 Gbps, 1 Gbps, and 100 Mbps. When the threshold β as a requirement for transmission time in the wired link 12 is set to 5 ms, the transmission time required to transmit 2.822 Mb of the total traffic amount at each wired transmission rate is 0.2822 ms, 2 .822 ms and 28.22 ms. There are only two types of wired transmission rates for which the required transmission time is equal to or less than the threshold value β, 10 Gbps and 1 Gbps.
The wireless communication information storage unit 105 transmits all traffic by substituting the value of power consumption at each wired transmission rate into the following formula (2) for the wired transmission rate at which the required transmission time is equal to or less than the threshold value β. determine the total power consumption for.
Figure 0006023655

有線リンク12の媒体によって、同一の有線伝送レートでも有線LAN部103の消費電力は異なる(非特許文献4参照)。例えば有線リンク12の媒体がメタルケーブルの場合、有線伝送レート10Gbpsで送信するときの消費電力は10Wで、有線伝送レート1Gbpsで送信するときの消費電力は0.65Wである。他方、有線リンク12の媒体が光ファイバの場合、有線伝送レート10Gbpsで送信するときの消費電力は2Wで、有線伝送レート1Gbpsで送信するときの消費電力は1Wである。
従って、有線リンク12の媒体がメタルケーブルの場合、有線伝送レート10Gbpsを用いて全てのトラフィック(2.822Mb)を送信するときの消費電力は数式(3)のようになる。また、有線伝送レート1Gbpsを用いて全てのトラフィック(2.822Mb)を送信するときの消費電力は数式(4)のようになる。

Figure 0006023655
Figure 0006023655
The power consumption of the wired LAN unit 103 varies depending on the medium of the wired link 12 even at the same wired transmission rate (see Non-Patent Document 4). For example, when the medium of the wired link 12 is a metal cable, the power consumption when transmitting at a wired transmission rate of 10 Gbps is 10 W, and the power consumption when transmitting at a wired transmission rate of 1 Gbps is 0.65 W. On the other hand, when the medium of the wired link 12 is an optical fiber, the power consumption when transmitting at a wired transmission rate of 10 Gbps is 2 W, and the power consumption when transmitting at a wired transmission rate of 1 Gbps is 1 W.
Therefore, if the medium of the wired link 12 is a metal cable, power consumption when transmitting all traffic (2.822Mb) using wired transmission rate 10Gbps is as Equation (3). Further, power consumption when transmitting all traffic (2.822Mb) using wired transmission rate 1Gbps is as Equation (4).
Figure 0006023655
Figure 0006023655

他方、有線リンク12の媒体が光ファイバの場合、有線伝送レート10Gbpsを用いて全てのトラフィック(2.822Mb)を送信するときの消費電力は数式(5)のようになる。また、有線伝送レート1Gbpsを用いて全てのトラフィック(2.822Mb)を送信するときの消費電力は数式(6)のようになる。

Figure 0006023655
Figure 0006023655
数式(3)〜数式(4)の計算結果から、有線リンク12の媒体がメタルケーブルの場合には、1Gbpsの有線伝送レートを選択する方が有線LAN部103の消費電力は小さい。他方、数式(5)〜数式(6)の計算結果から、有線リンク12の媒体が光ファイバの場合には、10Gbpsの有線伝送レートを選択する方が有線LAN部103の消費電力は小さい。有線伝送レート決定部106は、有線リンク12の媒体の種類に基づいて、トラフィックを送信する際の有線LAN部103の消費電力を見込み、より省電力となる有線伝送レートを各トラフィックの有線伝送レートとして決定する。また、有線伝送レート決定部106は、決定した有線伝送レートをブリッジ部102に通知する。ブリッジ部102は、有線伝送レート決定部106から通知された有線伝送レートを有線LAN部103に通知する。有線LAN部103は、有線伝送周期において通知された有線伝送レートに切り替えて、バッファ104から取得したトラフィックを有線リンク12に送信する。なお、トラフィックの転送が終了して次の有線伝送周期までのトラフィックの転送をしない期間には、有線LAN部103は最も低い有線伝送レートに切り替えて、省電力化を図る。
On the other hand, if the medium of the wired link 12 of the optical fiber, the power consumption when transmitting all traffic (2.822Mb) using wired transmission rate 10Gbps is as Equation (5). Further, power consumption when transmitting all traffic (2.822Mb) using wired transmission rate 1Gbps is as equation (6).
Figure 0006023655
Figure 0006023655
From the calculation result of the formula (3) to Equation (4), when the medium wired link 12 of the metal cable is better to choose a wired transmission rate of 1Gbps is the power consumption of the wired LAN unit 103 is small. On the other hand, from the calculation result of the formula (5) to Equation (6), when the medium of the wired link 12 of the optical fiber is better to choose a wired transmission rate of 10Gbps is the power consumption of the wired LAN unit 103 is small. The wired transmission rate determination unit 106 expects the power consumption of the wired LAN unit 103 when transmitting traffic based on the medium type of the wired link 12, and sets the wired transmission rate that saves more power to the wired transmission rate of each traffic. Determine as. Further, the wired transmission rate determination unit 106 notifies the bridge unit 102 of the determined wired transmission rate. The bridge unit 102 notifies the wired LAN unit 103 of the wired transmission rate notified from the wired transmission rate determination unit 106. The wired LAN unit 103 switches to the wired transmission rate notified in the wired transmission cycle, and transmits the traffic acquired from the buffer 104 to the wired link 12. Note that, during the period when traffic transfer is completed and traffic is not transferred until the next wired transmission cycle, the wired LAN unit 103 switches to the lowest wired transmission rate to save power.

上記のアクセスポイント装置10によれば、中継通信時の消費電力を低減する際においても、トラフィックの送信時間の増大を抑制することができる。図8は、本発明の効果を示す図である。図8において、RATE(1)、RATE(2)は、有線伝送レートの値を示している。RATE(1)は、RATE(2)より値が大きい。従来技術を示した図10(c)と比較すれば、図10(c)においてRATE(3)の有線伝送レートに対応するトラフィックの有線伝送レートを、図8では、繰り上げてRATE(2)の有線伝送レートとしている。これにより、図8においては、全てのトラフィックの送信時間(トラフィック送信期間)を所定の要求条件内に収めて、残りの時間を制御信号送信期間としている。また、図8において、本発明は、固定の有線伝送レートを用いる場合と比較して、消費電力の低減を実現している。   According to the access point device 10 described above, it is possible to suppress an increase in traffic transmission time even when power consumption during relay communication is reduced. FIG. 8 is a diagram showing the effect of the present invention. In FIG. 8, RATE (1) and RATE (2) indicate values of wired transmission rates. RATE (1) has a larger value than RATE (2). Compared with FIG. 10 (c) showing the prior art, the wire transmission rate of traffic corresponding to the wire transmission rate of RATE (3) in FIG. 10 (c) is increased in FIG. Wired transmission rate. As a result, in FIG. 8, the transmission time of all traffic (traffic transmission period) is kept within a predetermined requirement, and the remaining time is set as a control signal transmission period. In FIG. 8, the present invention realizes a reduction in power consumption as compared with the case where a fixed wired transmission rate is used.

なお、有線伝送レート決定部106は、更新周期について、固定値を用いてもよいし、トラフィックの状況に応じて動的に変更してもよい。また、図3の例では、3種類の有線伝送レートに対して3種類の送信優先度を決定するものとした。しかし、使用可能な有線伝送レートの数に応じて、送信優先度の数を増減してもよい。閾値αは、有線LAN部103の有線伝送周期に合わせて設定してもよい。有線LAN部103の有線伝送周期や閾値αは、固定値に設定してもよいし、有線リンク12における送信時間に対する要求に応じて動的に変更してもよい。また、図5の例では、3種類の有線伝送レートに対応するために3個のキューを用意した。しかし、ブリッジ部102は、使用する有線伝送レートの数やトラフィックの状況に合わせて動的にキューの数を増減してもよい。   Note that the wired transmission rate determination unit 106 may use a fixed value for the update period, or may dynamically change it according to the traffic situation. In the example of FIG. 3, three types of transmission priorities are determined for three types of wired transmission rates. However, the number of transmission priorities may be increased or decreased according to the number of available wire transmission rates. The threshold value α may be set according to the wired transmission cycle of the wired LAN unit 103. The wired transmission cycle and the threshold value α of the wired LAN unit 103 may be set to a fixed value or may be dynamically changed according to a request for transmission time in the wired link 12. In the example of FIG. 5, three queues are prepared to support three types of wired transmission rates. However, the bridge unit 102 may dynamically increase or decrease the number of queues according to the number of wired transmission rates to be used and traffic conditions.

<3.第二の中継方法>欄においては、各トラフィックの有線伝送レートとして共通の有線伝送レートを設定したが、<2.第一の中継方法>欄と同様に、各トラフィックに異なる有線伝送レートを設定してもよい。<2.第一の中継方法>欄において各トラフィックの予定有線伝送レートを補正する際に、<3.第二の中継方法>欄のように実際の消費電力に基づいて補正してもよい。   <3. In the second relay method> column, a common wired transmission rate is set as the wired transmission rate of each traffic. Similar to the first relay method> column, a different wired transmission rate may be set for each traffic. <2. When correcting the planned wired transmission rate of each traffic in the first relay method> column, <3. You may correct | amend based on actual power consumption like 2nd relay method> column.

また、図1の各機能ブロックを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより中継通信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   1 is recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in the recording medium is read into a computer system and executed to perform relay communication processing. May be. The “computer system” here includes an OS (Operating System) and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM (Read Only Memory) and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Say. Furthermore, “computer-readable recording medium” refers to a fixed volatile memory such as a volatile memory inside a computer system serving as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Including those holding time programs.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計も含まれる。なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design that does not depart from the gist of the present invention. Needless to say, the above-described embodiment and a plurality of modifications can be combined within a range in which the contents do not conflict with each other. Further, in the above-described embodiments and modifications, the structure of each part has been specifically described, but the structure and the like can be changed in various ways within a range that satisfies the present invention.

10…アクセスポイント装置(中継通信装置), 11…スイッチ, 12…有線リンク(有線通信路), 13…無線リンク(通信路), 14〜16…無線端末局, 101…無線LAN部(通信インタフェース), 102…ブリッジ部, 103…有線LAN部(有線通信インタフェース), 104…バッファ, 105…無線通信情報記憶部(通信情報記憶部), 106…有線伝送レート決定部(伝送レート決定部)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Access point apparatus (relay communication apparatus), 11 ... Switch, 12 ... Wired link (wired communication path), 13 ... Wireless link (communication path), 14-16 ... Wireless terminal station, 101 ... Wireless LAN part (communication interface) , 102 ... Bridge unit, 103 ... Wired LAN unit (wired communication interface), 104 ... Buffer, 105 ... Wireless communication information storage unit (communication information storage unit), 106 ... Wired transmission rate determination unit (transmission rate determination unit)

Claims (6)

有線通信インタフェースを含む2以上の通信インタフェースを備え、受信したトラフィックを前記有線通信インタフェースを通じて送信する中継通信装置であって、
所定の更新周期内に受信したトラフィックを記憶するバッファと、
受信した前記トラフィックのトラフィック量と伝送レートとを取得し、通信情報として記憶する通信情報記憶部と、
前記トラフィックの各々に対して、前記通信情報に基づき、前記更新周期内に受信した全てのトラフィックの送信時間の合計が所定の閾値以下となる範囲内で、前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の伝送レートを決定する伝送レート決定部とを備える中継通信装置。
A relay communication device comprising two or more communication interfaces including a wired communication interface, and transmitting received traffic through the wired communication interface,
A buffer for storing traffic received within a predetermined update period;
A communication information storage unit that acquires the traffic volume and transmission rate of the received traffic and stores the traffic as communication information;
For each of the traffics, transmission when transmitting through the wired communication interface within a range in which the total transmission time of all traffic received within the update period is equal to or less than a predetermined threshold based on the communication information A relay communication apparatus comprising: a transmission rate determining unit that determines a rate.
前記伝送レート決定部は、前記トラフィックの各々に対して、前記有線通信インタフェースが選択可能な複数種類の伝送レートのうち、受信した時の伝送レートより大きい最小の伝送レートを前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の伝送レートとして決定する請求項1に記載の中継通信装置。 The transmission rate determination unit transmits, for each of the traffic, a minimum transmission rate larger than the transmission rate at the time of reception through the wired communication interface among a plurality of types of transmission rates selectable by the wired communication interface. The relay communication device according to claim 1, wherein the relay communication device is determined as a transmission rate for the transmission. 前記伝送レート決定部は、前記更新周期内に受信した全てのトラフィックを前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の消費電力を算出し、前記消費電力がより小さくなるように、前記トラフィックの各々に対して、前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の伝送レートを決定する請求項1に記載の中継通信装置。 The transmission rate determining unit is configured to all traffic received in the update period to calculate the power consumption when transmitting through the wired communication interface, so that the power consumption amount becomes smaller, each of the traffic On the other hand, the relay communication device according to claim 1, wherein a transmission rate at the time of transmission through the wired communication interface is determined. 前記伝送レート決定部は、前記トラフィックの各々に対して、前記有線通信インタフェースを通じて送信する際の優先度を示す送信優先度を決定する請求項1から3のいずれか1項に記載の中継通信装置。   4. The relay communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission rate determining unit determines a transmission priority indicating a priority when transmitting the traffic through the wired communication interface. 5. . 有線通信路を含む2以上の通信路が接続された通信ネットワークにおいて、受信したトラフィックを前記有線通信路を通じて送信する中継通信方法であって、
所定の更新周期内に受信したトラフィックを記憶するトラフィック記憶段階と、
受信した前記トラフィックのトラフィック量と伝送レートとを取得し、通信情報として記憶する通信情報記憶段階と、
前記トラフィックの各々に対して、前記通信情報に基づき、前記更新周期内に受信した全てのトラフィックの送信時間の合計が所定の閾値以下となる範囲内で、前記有線通信路を通じて送信する際の伝送レートを決定する決定段階とを有する中継通信方法。
In a communication network in which two or more communication paths including a wired communication path are connected, a relay communication method for transmitting received traffic through the wired communication path,
A traffic storage stage for storing traffic received within a predetermined update period;
A communication information storage step of acquiring the traffic volume and transmission rate of the received traffic and storing it as communication information;
For each of the traffic, transmission when transmitting through the wired communication path within a range in which the total transmission time of all traffic received within the update period is equal to or less than a predetermined threshold based on the communication information A relay communication method comprising: a determination step of determining a rate;
コンピュータを、請求項1から請求項のいずれか1項に記載の中継通信装置として機能させるための中継通信プログラム。 The relay communication program for functioning a computer as a relay communication apparatus of any one of Claims 1-4 .
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