JP6762694B2 - 無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアクセスポイント相互間でフレームの無線通信を行うマルチホップ無線ネットワークシステムにおいて用いられるフレームの生成技術、及びフレーム伝送技術に関する。

従来、無線ＬＡＮ等の各種の無線ネットワークシステムにおいては、複数のノードが隣接するノードを連鎖経由して送信元から宛先までデータを送受信するマルチホップ無線ネットワークシステムが知られている。従来、このマルチホップ無線ネットワークシステムにおいて、無線リンクアグリゲーションによって通信を行うシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この「無線リンクアグリゲーション」とは無線ネットワークシステムにおいて、送信元から宛先までを結ぶ複数の経路を論理的に一つの経路として扱う通信形態をいう（以下本明細書において同じ）。

たとえば、図１に示すように、複数のアクセスポイントが相互に無線通信でフレームを送受信する無線ネットワークシステムにおいて、無線リンクアグリゲーション（Radio Link Aggregation 以下「ＲＬＡ」と称する。）システムを適用した場合を考える。このＲＬＡシステム１Ａにおいては、一のアクセスポイント例えば第０アクセスポイント１００を基準とした場合、隣接するアクセスポイント１０１〜１０４に直接接続される経路１１０〜１１３（ホップ数：１）と、他のアクセスポイント１０１〜１０４を経由して接続される経路１２０〜１２５（ホップ数：２）が形成される。

一のアクセスポイント例えば第０アクセスポイント１００から他のアクセスポイント例えば第２アクセスポイント１０２までの無線通信経路は、第０アクセスポイント１００と第２アクセスポイント１０２とが第１経路１１１を用いてフレームの送受信を直接行う経路（ホップ数：１）の他に、間接的にフレームの送受信を行う経路（経路１１０〜第１アクセスポイント１０１〜経路１２０（ホップ数：２））等を用い、複数の経路を用いてフレームを送受信できる。

ＲＬＡシステム１Ａをこのように構成することで、例えば図１のそれぞれの経路１１０〜１１３，１２０、１２３、１２４の回線速度を１Ｇｂｐｓとした場合、第０アクセスポイント１００〜第２アクセスポイント１０２は１Ｇｂｐｓの物理回線を４つ束ねて４Ｇｂｐｓの仮想回線を形成したこととなり、通信容量が増大する。また、データの最大通信距離を２ホップとした場合、ホップ数１の経路（例えば経路１１１）とホップ数２の経路（例えば経路１１０〜第１アクセスポイント１０１〜経路１２０）から選択できる。そのため、特定経路の通信状態が悪化しても他の経路を用いて通信を継続させることが可能となり、ネットワークの信頼性を向上させることができる。

再表２０１３／１７３２号公報

しかし、上記特許文献１に記載の発明においては、送信元（例えば第０アクセスポイント１００）から宛先（例えば第２アクセスポイント１０２）まで複数の経路を用いてフレームを送信するため、距離（例えばアクセスポイントの経過数に基づくホップ数）や個々の経路の通信状態（例えば経路上の降雨や電波障害の発生状態等）により、フレームの送信経路ごとに遅延の度合いが相違する。このため、複数のフレームの送信順序と受信順序が相違する事態が起きやすくなり、宛先において到着したフレームの順序制御（並べ替え）が必要になる。

仮に、上記特許文献１に記載の発明においてこの順序制御を行おうとすれば、ＲＬＡシステム１Ａにおいて送受信される個々のフレームのヘッダに順序制御のための制御情報（たとえばタグ情報）を付与しなければならないことになる。そのため、ＲＬＡシステム１Ａにおいて伝送されるデータに占めるヘッダのデータ量が大きくなり、ＲＬＡシステム１Ａのネットワークの伝送効率が低下するという問題がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ネットワークの伝送効率を良好にすることができる無線送信装置、無線受信装置、無線通信装置を提供することを課題としている。

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、無線通信によって複数のアクセスポイント相互間でフレームを送受信する際に、前記フレームの無線送信に用いられる無線送信装置であって、複数の前記アクセスポイント相互間で送受信される前記フレームである個別フレームについて、前記個別フレームのそれぞれに共通して存在する情報を削除して前記個別フレームよりもデータ量を小さくすることを含むように所定の条件により集約して一の集約フレームを生成するフレームアグリゲーション実行手段と、該フレームアグリゲーション実行手段において生成されたそれぞれの前記集約フレームに一の集約タグを付与する集約タグ付与手段と、前記集約タグが付与された前記集約フレームについて、宛先である前記アクセスポイントへの送信経路を選択する経路選択手段と、前記集約フレームを、前記経路選択手段が選択した経路を用いて前記宛先である他の前記アクセスポイントに送信する無線送信手段とを備え、前記集約タグ付与手段は、前記集約フレームに集約された個別フレーム数と集約された前記個別フレームのそれぞれのフレーム長とを含むように前記集約タグを構成して付与する無線送信装置としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記フレームアグリゲーション実行手段は、前記個別フレームの宛先ごとに、到着順に複数の前記個別フレームを集約し、前記集約タグ付与手段は、集約された前記集約フレームの宛先が記録された前記集約タグを付与することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記フレームアグリゲーション実行手段は、前記無線通信の状態を変化させ得る、前記個別フレーム及び／又は前記集約フレームの構成及び／又は送受信制御に関する所定の条件に基づいて、個々の前記個別フレームを集約するか否かを決定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、無線通信によって複数のアクセスポイント相互間でフレームを送受信する際に、前記フレームの無線受信に用いられる無線受信装置であって、複数の前記アクセスポイント相互間で送受信される前記フレームである個別フレームについて、前記個別フレームのそれぞれに共通して存在する情報を削除して前記個別フレームよりもデータ量を小さくすることを含むように所定の条件により集約した集約フレームを受信する無線受信手段と、受信した前記集約フレームを集約が行われる前の前記個別フレームに戻すフレームデアグリゲーション実行手段とを備え、前記フレームデアグリゲーション実行手段は、前記集約フレームに付与された一の集約タグから前記集約フレームに集約された個別フレーム数と集約された前記個別フレームのそれぞれのフレーム長とを検出し、受信した前記集約フレームを集約が行われる前の前記個別フレームに戻す無線受信装置としたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、無線通信装置であって、複数のアクセスポイント相互間でフレームを送受信する際に用いられる一の前記アクセスポイントに、請求項１乃至３の何れか一つに記載の無線送信装置と、請求項４に記載の無線受信装置とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ネットワークを送受信されるフレームのデータ量が過大化することを抑止して、ネットワークの伝送効率を良好にすることができる。

本発明によれば、受信した複数のフレームを送信時の順序に並べ替える処理としての、順序制御の回数が膨大になる事態を抑止し、フレームを処理する機器における処理負荷の過大化を抑止することができる

この実施の形態に係るＲＬＡシステムの全体構成を示す機能ブロック図である。 同上ＲＬＡシステムのアクセスポイントを構成するＲＬＡ送信機の機能ブロック図である。 この実施の形態に係るＲＬＡ送信機のフレームアグリゲーション実行部の具体的構成を示す機能ブロック図である。 この実施の形態に係るＲＬＡシステムのアクセスポイントを構成するＲＬＡ受信機の機能ブロック図である。 この実施の形態に係るＲＬＡ受信機のフレームデアグリゲーション実行部の具体的構成を示す機能ブロック図である。 この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおいて送受信される、（ａ）従来の個別フレームのヘッダに記録される無線リンクアグリゲーションタグ（ＲＬＡタグ）の構成を模式的に示した図、（ｂ）この実施の形態に係る集約フレームのヘッダに記録される集約無線リンクアグリゲーションタグ（ＦＡ−ＲＬＡタグ）の構成を模式的に示した図である。 この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおいて送受信される、（ａ）外部ポートから入力された個別フレームを模式的に示した図、（ｂ）フレーム集約を行わない無線ポート出力の集約フレームを模式的に示した図、（ｃ）フレーム集約を行った無線ポート出力の集約フレームを模式的に示した図である。 この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおける、個別フレームの受信と集約フレームの生成の処理手順とを模式的に示した図である。 この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおける、受信した集約フレームを個別フレーム分離させる処理手順を模式的に示した図である。

［基本構成］
図１から図９にこの発明の実施の形態を示す。

図１は、この実施の形態に係るＲＬＡシステム１Ａの全体構成を示す機能ブロック図である。

図１に示す通り、この実施の形態のＲＬＡシステム１Ａは、複数のアクセスポイントが相互に無線通信でフレームを送受信することで無線ネットワークシステムを構築するものである。

図１には、この実施の形態のＲＬＡシステム１Ａにおけるネットワーク構成の一例として、５つのアクセスポイントが無線通信によってスター結線された構成を示している。具体的には、同図に示すＲＬＡシステム１Ａは、第０アクセスポイント１００、第１アクセスポイント１０１、第２アクセスポイント１０２、第３アクセスポイント１０３、第４アクセスポイント１０４を備える。

それぞれのアクセスポイント例えば第０アクセスポイント１００は、複数例えば第０無線ポート１３０、第１無線ポート１３１、第２無線ポート１３２、第３無線ポート１３３という４つの無線ポートと、外部ネットワーク１３４に接続する１つの外部ポート１３５とを有している。第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３のそれぞれは、第０アクセスポイント１００以外のアクセスポイント１０１〜１０４にそれぞれ設けられた所定の無線ポートと、無線によるフレームの送受信を行う。

そして、ＲＬＡシステム１Ａの個々のアクセスポイント１００〜１０４は、それぞれ内部にテーブル（図示せず）が記録されている。このテーブル（図示せず）には、第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３のそれぞれと宛先のアクセスポイントの宛先情報（例えば、宛先のアクセスポイントごとに付与されたＭＡＣアドレスの情報や、宛先のアクセスポイントに対応付けられたタグ情報等）が対応付けられて記録されている。また、テーブル（図示せず）には、第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３のそれぞれからそれぞれのアクセスポイント宛てにフレームを送信する際の優先順位を決定するための情報（たとえば第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３のそれぞれからそれぞれのアクセスポイントまでのホップ数や、第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３のそれぞれからそれぞれのアクセスポイントまでの経路の帯域、等の情報）が記録されている。

この構成において、例えば第０アクセスポイント１００を基準とした場合、隣接する第１〜第４アクセスポイント１０１〜１０４に直接接続される（ホップ数：１）経路と、他のアクセスポイントを経由して接続される（ホップ数：２）経路とが形成される。

具体的には、第０アクセスポイント１００を基準に、第１アクセスポイント１０１との間の経路１１０、第２アクセスポイント１０２との間の経路１１１、第３アクセスポイント１０３との間の経路１１２、第４アクセスポイント１０４との間の経路１１３、が形成される。同様に、第０アクセスポイント１００を基準に、第１アクセスポイント１０１と第２アクセスポイント１０２との間の経路１２０、第１アクセスポイント１０１と第３アクセスポイント１０３との間の経路１２１、第１アクセスポイント１０１と第４アクセスポイント１０４との間の経路１２２、第２アクセスポイント１０２と第４アクセスポイント１０４との間の経路１２３、第２アクセスポイント１０２と第３アクセスポイント１０３との間の経路１２４、第３アクセスポイント１０３と第４アクセスポイント１０４との間の経路１２５が形成される。なお、第１〜第４アクセスポイント１０１〜１０４を基準とした場合も、同様の経路（図示せず）が形成される。

これにより、図１に示すように、それぞれのアクセスポイント１００〜１０４は、隣接する全てのアクセスポイントに接続されてスター型結線を形成する。ただし、それぞれのアクセスポイント１０１〜１０４同士の経路は、どのようなものであってもよく、ホップ数が「１」「２」以外のどのような数になるものでもよい。

［アクセスポイントの構成］
第０アクセスポイント１００〜第４アクセスポイント１０４はいずれも同一の構成であるため、以下は説明の簡単のため、特に区別の必要がある場合を除き、第０アクセスポイント１００〜第４アクセスポイント１０４のそれぞれをアクセスポイント１００と記載する。

それぞれのアクセスポイント１００は、この実施の形態に係る「無線通信装置」としての機能を奏し、フレームの送受信を行う。具体的には、アクセスポイント１００は、少なくとも１の制御手段を備えると共に、この実施の形態に係る「無線送信装置」としてのＲＬＡ送信機の機能、及び「無線受信装置」としてのＲＬＡ受信機としての構成を備えている。

［ＲＬＡ送信機の構成］
図２は、この実施の形態のアクセスポイント１００におけるＲＬＡ送信機１０の機能ブロック図である。同図に示す通り、ＲＬＡ送信機１０は、宛先解決部１１、「フレームアグリゲーション実行手段」としてのフレームアグリゲーション実行部１２、「集約タグ付与手段」としてのＲＬＡタグ付与部１３、「経路選択手段」としての経路選択部１４を備え、さらに「無線送信手段」としての無線送信部（図示せず）を備えている。

図３は、この実施の形態のフレームアグリゲーション実行部１２の具体的構成を示す機能ブロック図である。同図に示す通り、フレームアグリゲーション実行部１２は、宛先振り分け部１５、Ｎ個（Ｎ＞１）のバッファ１６_１・・・１６_Ｎ、Ｎ個（Ｎ＞１）の集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎ、宛先間調停部１８、フレームアグリゲータ１９を備えている。

図２に示す宛先解決部１１は、外部ポート１３５を介して外部ネットワーク１３４から受信した個別フレーム、即ち集約されていない状態の個々のフレームを受信し、個別フレームのヘッダ情報を読み込んで個々の個別フレームの送信先である宛先情報を検出する。

フレームアグリゲーション実行部１２は、宛先解決部１１が検出した宛先情報に基づいて、宛先情報が共通である複数の個別フレームを集約して一の集約フレームを生成する。個別フレームや集約フレームの詳細は、後述の［集約フレームの具体的構成］に記載する。

図３に示すフレームアグリゲーション実行部１２の具体的構成のうち、宛先振り分け部１５は、宛先解決部１１が検出した宛先情報に基づいて、宛先ごとに個別フレームをバッファ１６_１・・・１６_Ｎの何れかに記録させる。

バッファ１６_１・・・１６_Ｎのそれぞれには、宛先振り分け部１５によって振り分けられた個別フレームが一時的に記録される。

集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎは、個別フレームの集約条件が記録されている。例えば、それぞれの集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎは、この集約条件に基づいてそれぞれの個別フレーム同士を集約させるか否かの判定を行う。具体的には、後述の［集約フレームの生成と送信の手順］に記載する。

宛先間調停部１８は、所定の条件に基づいて、バッファ１６_１・・・１６_Ｎに記録された個別フレームをフレームアグリゲータ１９に送信させる。この所定の条件は、例えば、バッファ１６_１・・・１６_Ｎに予め設定されたデータ量やフレーム数の個別フレームが蓄積された順、等、どのようなものでもよい。これにより、一のフレームアグリゲータ１９を複数のバッファ１６_１・・・１６_Ｎで共用できる。

フレームアグリゲータ１９は、個別フレームを集約して集約フレームを生成する。具体的には、フレームアグリゲータ１９は、複数の個別フレームを結合し、個々の個別フレームのヘッダから所定の情報（それぞれの個別フレームに共通して存在する情報）やフレーム間ギャップを削除してデータ量を小さくするための処理を行う（後述の［集約フレームの具体的構成］参照）。

なお、この実施の形態においては、フレームアグリゲータ１９による「集約」は、複数の個別フレームを結合して集約フレームを生成する処理のみとするが、フレームアグリゲータ１９が１つの個別データに所定の加工（例えばヘッダ情報の修正やフレーム間ギャップを削除する処理等）もこの「集約」に含まれてもよい。

図２に示すＲＬＡタグ付与部１３は、フレームアグリゲーション実行部１２において生成された集約フレームごとに、１の「集約タグ」としての集約フレームリンクアグリゲーションタグ（以下「ＦＡ−ＲＬＡタグ」と称する。）を付与する。このＦＡ−ＲＬＡタグの詳細は後述の［ＦＡ−ＲＬＡタグの具体的構成］に記載する。

経路選択部１４は、ＲＬＡタグ付与部１３によって付与されたＦＡ−ＲＬＡタグの情報を読み込んで、宛先であるアクセスポイント１００への送信経路を選択する。具体的には、経路選択部１４は、それぞれの集約フレームのＦＡ−ＲＬＡタグに記録された宛先情報（図６参照）に基づいて、それぞれの集約フレームを送信する無線ポートを第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３の中から選択する。そして、無線送信部（図示せず）は、経路選択部１４によって選択された第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３のうちの何れかから集約フレームを送信する。

［ＲＬＡ受信機の構成］
図４は、この実施の形態のアクセスポイント１００におけるＲＬＡ受信機２０の機能ブロック図である。同図に示す通り、ＲＬＡ受信機２０は、「無線受信手段」としての無線受信部（図示せず）、ＲＬＡタグ解析部２１、バッファ２２、順序制御部２３、「フレームデアグリゲーション実行手段」としてのフレームデアグリゲーション実行部２４を備えている。図５は、この実施の形態のフレームデアグリゲーション実行部２４の具体的構成を示す機能ブロック図である。同図に示す通り、フレームデアグリゲーション実行部２４は、ＩＦＧ確保部２５、フレーム長計算部２６、フレームデアグリゲータ２７を備えている。

無線受信部（図示せず）は、他のアクセスポイント１００から送信された集約フレームを受信する。

図４に示すＲＬＡタグ解析部２１は、集約フレームのヘッダに記録されたＦＡ−ＲＬＡタグ（図６参照、詳しくは後述）を解析し、集約フレームを元の個別フレームに分離するための情報としてのフレームデアグリゲーション情報や、複数の集約フレームの送信順序に関する情報としての順序情報等を取得する。

バッファ２２は、ＲＬＡタグ解析部２１におけるＦＡ−ＲＬＡタグの解析処理の間、受信した集約フレームを一時的に記録する。

順序制御部２３は、各種並べ替えアルゴリズムを備え、ＲＬＡタグ解析部２１の解析により取得された順序情報に基づいて、複数の集約フレームを送信された順序に一致するように並べ替えを行う。

フレームデアグリゲーション実行部２４は、集約フレームを集約が行われる前の個別フレームに戻す処理（フレームデアグリゲーション）を行う。この処理の詳細は、後述の［集約フレームの受信と個別フレームへの分離の手順］に記載する。

図５に示すＩＦＧ確保部２５は、ＲＬＡタグ解析部２１が取得したフレームデアグリゲーション情報に基づいて、集約フレームを構成する個々の個別フレームに、集約フレーム生成時に削除した“ＩＦＧ”即ちフレーム間ギャップを挿入する。これにより、個別フレーム同士が隣接した状態から個別フレーム同士がフレーム間ギャップによって離間した状態となる。

フレーム長計算部２６は、フレームデアグリゲーション情報に基づいて、集約フレームを構成する個別フレームのフレーム長を算出する。

フレームデアグリゲータ２７は、フレームデアグリゲーション情報に基づいて、集約フレームを、集約される前の個別フレームに戻す。このとき、集約フレームが複数の個別フレームを結合して生成されている場合には、集約フレームを分離させる処理も行う。

［ＦＡ−ＲＬＡタグの具体的構成］
図６に、この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおいて送受信される集約フレームのヘッダに記録されるＦＡ−ＲＬＡタグの構成を模式的に示す。

図６の（ｂ）に示すように、ＦＡ−ＲＬＡタグ４１の基本構成（同図の“Ａ”に示す基本タグ部４２）は図６の（ａ）に示す従来の（個別タグに付与される）リンクアグリゲーションタグ（ＲＬＡタグ）４０と同じ構成であるが、唯一、ＲＬＡタグ４０の先頭から３オクテット目の0 Padding４３が、ＦＡ−ＲＬＡタグ４１のフレーム集約数情報４４に置き換わっている点が相違する。

このＦＡ−ＲＬＡタグ４１のフレーム集約数情報４４は、集約前の個別フレーム数が情報として記録される。

また、図６の（ｂ）に示すように、ＦＡ−ＲＬＡタグ４１は、複数の個別タグが結合される場合には、追加タグ部４５が付加される。この追加タグ部４５は、全て同一の構成で、集約の際に結合される個別タグの個数に基づいて、付加される個数（つまりタグの長さ）が変化する。それぞれの追加タグ部４５には、結合される個別フレームのフレーム長を示すフレーム長情報４６が記録されている。図６の（ｂ）には、複数例えば４つの個別フレームを結合して集約する場合の、３つの追加タグ部４５，４５，４５が付加された状態が示されている。

このようにＦＡ−ＲＬＡタグ４１を構成することにより、集約させる個別フレームの数に従来のＲＬＡタグ４０を付与したフレームとの互換性が高くなり、従来のＲＬＡタグ４０を付与した個別フレームとＦＡ−ＲＬＡタグ４１を付与した集約フレームを同じＲＬＡシステム１Ａにおいて容易に併用できる。

［集約フレームの具体的構成］
図７に、この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおいて送受信される集約フレームを模式的に示す。

図７の（ｃ）に示す、この実施の形態に係るＲＬＡシステム１Ａにおいて生成される集約フレーム５１は、それぞれの個別フレームに存在する個別ヘッダ（PHY header）５２がフレームの先頭のみに付与されている。このため、図７の（ａ）に示す比較用フレーム５３（外部ポート１３５から入力された個別フレーム５４を複数並べた状態を模式的に示したもの）に比べ、集約フレーム５１のフレーム長は短くなっている。

また、この実施の形態の集約フレーム５１は、ＦＡ−ＲＬＡタグ４１もフレームの先頭のみに付与されている。このため、図７の（ｂ）に示す、集約フレーム５１を構成する全ての個別フレーム５４の先頭にＲＬＡタグ４０を付与させた比較用フレーム５５に比べ、集約フレーム５１のフレーム長は短くなっている。

更に、この実施の形態の集約フレーム５１は、フレーム間ギャップ（IFG）５６が先頭のみに付与されており、集約フレーム５１を構成していた個々の個別フレーム５４の間に存在していたフレーム間ギャップは削除されている。このため、図７の（ａ）及び（ｂ）に示す、個々の個別フレーム５４の間にフレーム間ギャップ５６が存在する比較用フレーム５３，５５に比べ、集約フレーム５１のフレーム長は短くなっている。

集約フレーム５１をこのように構成することにより、個々の集約フレーム５１のデータ量は、その集約フレーム５１を構成する個々の個別フレーム５４を個々に送信する場合のデータ量や、個々の個別フレームをそのまま結合させた場合のデータ量に比べて小さくなる。そのため、集約フレーム５１を送信する経路の輻輳を抑止し、伝送効率を向上させることができる。

［集約フレームの生成と送信の手順］
図８に、この実施の形態に係るＲＬＡシステムのＲＬＡ送信機における、個別フレームの受信と集約フレームの生成の処理手順とを模式的に示す。

同図に示すように、外部ネットワーク１３４から外部ポート１３５を経てアクセスポイント１００に到着した複数の個別フレーム５４は、アクセスポイント１００のＲＬＡ送信機１０においてヘッダ情報（例えばＭＡＣアドレス等）が読み込まれる。そして、ＲＬＡ送信機１０のフレームアグリゲーション実行部１２が、宛先情報が共通である複数の個別フレーム５４を集約して結合させて、一の集約フレーム５１を生成する。そして、ＲＬＡ送信機１０の無線送信部（図示せず）が、集約フレーム５１を宛先情報ごとに第０無線ポート１３０〜第３無線ポート１３３から送信する。

図８においては、宛先１番（第１アクセスポイント１０１宛て）の個別フレーム５４を結合させて集約させた集約フレーム５１を第０無線ポート１３０から送信し、同様に、宛先２番（第２アクセスポイント１０２宛て）の集約フレーム５１を第１無線ポート１３１から、宛先３番（第３アクセスポイント１０３宛て）の集約フレーム５１と宛先１番の集約フレーム５１を第２無線ポート１３２から、宛先２番の集約フレーム５１と宛先４番（第４アクセスポイント１０４宛て）の集約フレーム５１を第３無線ポート１３３から送信する状態を示している。なお、同図では、集約フレーム５１の宛先である第１〜第４アクセスポイント１０１〜１０４と送信される第０〜第３無線ポート１３０〜１３３とは対応した状態となっているが、必ずしも一対一で対応しているわけではない。これは、宛先の第１〜第４アクセスポイント１０１〜１０４に直接（つまりホップ数が「１」の状態で）送信される場合もあれば、混雑回避等のために宛先以外のアクセスポイント１０１〜１０４をも経由して（つまりホップ数が「２」以上の状態で）宛先の第１〜第４アクセスポイント１０１〜１０４に送信される場合もあるからである。

図８における、第０無線ポート１３０から出力される集約フレーム５１や、第２無線ポート１３２から出力される集約フレーム５１に示すように、それぞれの集約フレーム５１は、アクセスポイント１００に到着した順序を維持した状態で結合され集約されて集約フレーム５１が生成される。このように集約フレーム５１を生成することで、集約フレーム５１を受信したアクセスポイント１００で集約フレーム５１を分離させて元の個別フレーム５４の順序に戻す際の並べ替えの回数が過大になることを抑止できる。

なお、集約フレーム５１の生成の際は、集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎが、記録された所定の集約条件に基づいて、それぞれの個別フレーム同士を集約させるか否かの判定を行う。この集約条件は、ＲＬＡシステム１Ａにおける無線通信の状態を変化させ得る、個別フレーム５４及び／又は集約フレーム５１の構成及び／又は送受信制御に関する所定の条件である。具体的には、この集約条件と集約を行うか否かの判定は、例えば下記（集約条件例１）〜（集約条件例２）に示すものを用いることが考えられる。
（集約条件例１）それぞれの集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎは、データ量やフレーム数のしきい値情報に基づいて集約するか否かを決定する。例えば、結合後のデータ量やフレーム数がしきい値以内の場合は複数の個別フレーム５４を結合させて集約フレーム５１を生成し、しきい値を超える場合は個別フレーム５４同士を結合しない。
（集約条件例２）それぞれの集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎは、個別フレームの到着間隔の制限時間に基づいて集約するか否かを決定する。例えば、同じ宛先の個別フレームの到着間隔が所定の制限時間以内の場合は複数の個別フレーム５４を結合させて集約フレーム５１を生成し、到着間隔を超える場合は個別フレーム５４同士を結合しない。

図８においては、集約条件判定部１７_１・・・１７_Ｎ（図３参照）の制御により、第０無線ポート１３０から出力される集約フレーム５１は４つの個別フレーム５４全てが結合されている一方、第１無線ポート１３１から出力される集約フレーム５１は（最初の個別フレーム５４のデータ量が大きいために）２つの個別フレーム５４が結合されずに出力された状態が示されている。

［集約フレームの受信と個別フレームへの分離の手順］
図９に、この実施の形態に係るＲＬＡシステムにおける、受信した集約フレームを個別フレームに分離させる処理手順を模式的に示す。

同図に示すように、一のアクセスポイント、例えば図１に示す第２アクセスポイント１０２が受信した集約フレーム５１は、ＲＬＡ受信機２０の順序制御部２３（図４参照）が、並べ替えアルゴリズム等を用い、ＲＬＡタグ解析部２１（図４参照）の解析に基づいて複数の集約フレーム５１を送信された順序に一致するように並べ替える。具体的には、順序制御部２３（図４参照）は、集約フレーム５１のＦＡ−ＲＬＡタグ４１（図６参照）のフレーム集約数情報４４（図６参照）を検出して集約フレーム５１を生成する個別フレーム５４の個数を検出すると共に、順序制御情報４７（図６参照）、フレーム長情報４６を検出してそれぞれの個別フレーム５４のフレーム長を検出する。

この状態で、フレームデアグリゲーション実行部２４が集約フレーム５１を結合前の複数の個別フレーム５４に分離させる。このとき、フレームデアグリゲーション実行部２４は、分離した個別フレーム５４にフレーム間ギャップの挿入や個別フレーム５４のヘッダ情報の付加を行い、集約フレーム５１として集約される前の状態に戻す。これにより、図９の（ｃ）に示すように、第２アクセスポイント１０２は、個々の個別フレーム５４を、図１に示す第０アクセスポイント１００が受信した順番に戻して外部ポート１３５から外部ネットワーク１３４に送信する。

ここで、図９に示すように、例えば第２アクセスポイント１０２が受信した複数の集約フレーム５１が複数の異なる経路を経ている場合（図９の（ａ）（ｂ）には、第２アクセスポイント１０２が第０無線ポート１３０、第１無線ポート１３１、第２無線ポート１３２、第３無線ポート１３３で受信した集約フレーム５１や個別フレーム５４を、受信順にバッファ２２に格納した状態を模式的に示している。）には、経路ごとの距離や遅延状態の違いにより、送信時とは異なる順序で到着する。そのため、受信した集約フレーム５１は、順序制御部２３（図４参照）において送信順序と同じ順序に並べ替えなければならない。

ここで、図９の（ａ）に示すように、この実施の形態の集約フレーム５１は、第０アクセスポイント１００のフレームアグリゲーション実行部１２（図２参照）が、宛先情報が共通である複数の個別フレーム５４を到着順に集約して結合させたものである。そのため、この実施の形態の集約フレーム５１を構成する個々の個別フレーム５４（例えば同図の（ａ）における「＃１」〜「＃４」の４つの個別フレーム５４や、「＃６」〜「＃７」の２つの個別フレーム等）は順序が揃っており、順序制御部２３において並べ替える必要がない。

そのため、図９の（ａ）に示すこの実施の形態の場合は、図９の（ｂ）に示す比較例の場合よりも並べ替えの回数が少なくて済む。それゆえ、この実施の形態のＲＬＡシステム１Ａは、フレーム集約を行わない従来の構成に比べ、個別フレーム５４の並べ替えの処理負荷が軽くて済む。そして、この実施の形態のＲＬＡシステム１Ａにおいては、ＲＬＡ受信機２０の処理負荷が過大になることを抑止できる。

以上、この実施の形態においては、ＲＬＡシステム１Ａを構成するネットワーク、例えば経路１１０〜１１３や経路１２０〜１２５、を送受信されるフレームのデータ量が過大化することを抑止して、ネットワークの伝送効率を良好にすることができる。

この実施の形態においては、受信した複数の集約フレーム５１を送信時の順序に並べ替える順序制御の回数が、集約フレーム５１を構成する個々の個別フレーム５４をそれぞれ別個に送信する場合のように、膨大になる事態を抑止できる。これにより、集約フレーム５１を処理するアクセスポイント１００における処理負荷の過大化を抑止できる。

なお、上記実施の形態においては、ＲＬＡシステム１Ａは、アクセスポイント１００相互間で無線によってフレームを送受信するシステムに適用したが、これに限定されず、ＭＡＣアドレス等のいわゆるデータリンク層のアドレス情報や、送受信されるフレームに付加されるタグ情報等に基づき、ポイントツーポイントの無線通信によってフレームを送受信するシステムであれば、どのようなものであってもよい。

上記実施の形態においては、ＲＬＡシステム１Ａを構成するアクセスポイント１００は、第０アクセスポイント１００〜第４アクセスポイント１０４がスター型結線を形成した状態としたが、これに限定されず、ＲＬＡシステム１Ａを構成するアクセスポイント１００の数は複数であれば幾つであってもよいし、結線状態はスター型以外、例えばリング型、フルメッシュ型、バス型など、どのような形状であってもよい。

上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。

１０・・・ＲＬＡ送信機（無線送信装置）
１２・・・フレームアグリゲーション実行部（フレームアグリゲーション実行手段）
１３・・・ＲＬＡタグ付与部（集約タグ付与手段）
１４・・・経路選択部（経路選択手段）
２０・・・ＲＬＡ受信機（無線受信装置）
２４・・・フレームデアグリゲーション実行部（フレームデアグリゲーション実行手段）
５１・・・集約フレーム
５４・・・個別フレーム
１００・・・第０アクセスポイント（アクセスポイント、無線通信装置）、アクセスポイント（アクセスポイント、無線通信装置）
１０１・・・第１アクセスポイント（アクセスポイント、無線通信装置）
１０２・・・第２アクセスポイント（アクセスポイント、無線通信装置）
１０３・・・第３アクセスポイント（アクセスポイント、無線通信装置）
１０４・・・第４アクセスポイント（アクセスポイント、無線通信装置）

Claims (5)

1. 無線通信によって複数のアクセスポイント相互間でフレームを送受信する際に、前記フレームの無線送信に用いられる無線送信装置であって、
   複数の前記アクセスポイント相互間で送受信される前記フレームである個別フレームについて、前記個別フレームのそれぞれに共通して存在する情報を削除して前記個別フレームよりもデータ量を小さくすることを含むように所定の条件により集約して一の集約フレームを生成するフレームアグリゲーション実行手段と、
   該フレームアグリゲーション実行手段において生成されたそれぞれの前記集約フレームに一の集約タグを付与する集約タグ付与手段と、
   前記集約タグが付与された前記集約フレームについて、宛先である前記アクセスポイントへの送信経路を選択する経路選択手段と、
   前記集約フレームを、前記経路選択手段が選択した経路を用いて前記宛先である他の前記アクセスポイントに送信する無線送信手段とを備え、
   前記集約タグ付与手段は、前記集約フレームに集約された個別フレーム数と集約された前記個別フレームのそれぞれのフレーム長とを含むように前記集約タグを構成して付与することを特徴とする無線送信装置。
2. 前記フレームアグリゲーション実行手段は、前記個別フレームの宛先ごとに、到着順に複数の前記個別フレームを集約し、
   前記集約タグ付与手段は、集約された前記集約フレームの宛先が記録された前記集約タグを付与することを特徴とする請求項１に記載の無線送信装置。
3. 前記フレームアグリゲーション実行手段は、前記無線通信の状態を変化させ得る、前記個別フレーム及び／又は前記集約フレームの構成及び／又は送受信制御に関する所定の条件に基づいて、個々の前記個別フレームを集約するか否かを決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線送信装置。
4. 無線通信によって複数のアクセスポイント相互間でフレームを送受信する際に、前記フレームの無線受信に用いられる無線受信装置であって、
   複数の前記アクセスポイント相互間で送受信される前記フレームである個別フレームについて、前記個別フレームのそれぞれに共通して存在する情報を削除して前記個別フレームよりもデータ量を小さくすることを含むように所定の条件により集約した集約フレームを受信する無線受信手段と、
   受信した前記集約フレームを集約が行われる前の前記個別フレームに戻すフレームデアグリゲーション実行手段とを備え、
   前記フレームデアグリゲーション実行手段は、前記集約フレームに付与された一の集約タグから前記集約フレームに集約された個別フレーム数と集約された前記個別フレームのそれぞれのフレーム長とを検出し、受信した前記集約フレームを集約が行われる前の前記個別フレームに戻すことを特徴とする無線受信装置。
5. 複数のアクセスポイント相互間でフレームを送受信する際に用いられる一の前記アクセスポイントに、請求項１乃至３の何れか一つに記載の無線送信装置と、請求項４に記載の無線受信装置とを備えたことを特徴とする無線通信装置。

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