WO2005032061A1 - 階層型レイヤ2ネットワーク - Google Patents

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WO2005032061A1
WO2005032061A1 PCT/JP2003/012129 JP0312129W WO2005032061A1 WO 2005032061 A1 WO2005032061 A1 WO 2005032061A1 JP 0312129 W JP0312129 W JP 0312129W WO 2005032061 A1 WO2005032061 A1 WO 2005032061A1
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WO
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mobile terminal
entry
frame
switch
address
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/012129
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akira Okubo
Keiichi Shimizu
Masahiro Kuroda
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
National Institute Of Information And Communications Technology, Incorporated Administrative Agency
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, National Institute Of Information And Communications Technology, Incorporated Administrative Agency filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Priority to AU2003268658A priority patent/AU2003268658A1/en
Priority to PCT/JP2003/012129 priority patent/WO2005032061A1/ja
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Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02Topology update or discovery
    • H04L45/04Interdomain routing, e.g. hierarchical routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/44Star or tree networks

Definitions

  • the present invention relates to a hierarchical layer 2 network capable of performing efficient MAC frame transfer by suppressing flooding of a layer 2 switch.
  • HLR Home Location Register
  • VLR Visitor Location Register
  • FIG. 17 shows a network configuration described in Patent Document 1.
  • a gateway packet transmission equipment which is a gateway connected to an external network (LAN / WAN, Internet / Intranet, etc.), is defined as the first layer L1.
  • GPTE is connected to H-PTE (High-Layer Packet Transmission Equipment) located in the lower layer (L 2 of the second layer), and route control for transmitting packets to those HP TEs.
  • H-PTE High-Layer Packet Transmission Equipment
  • L-PTE Low-Layer Packet Transmission Equipment located in the lower layer (L3 of the third layer)
  • buckets are transmitted to those L-PTEs. It has a route control function for performing
  • Each L-PTE located in the third layer L3 is connected to a plurality of wireless base stations located in each lower layer (L4 in the fourth layer), and has a path control function for transmitting a bucket to those wireless base stations. And a simultaneous call function.
  • the radio base station located in the fourth hierarchy L4 has a function of transmitting a packet to a mobile terminal located in a cell (indicated by a mark in the figure).
  • the collective area of cells corresponding to multiple radio base stations belonging to each L-PTE is the paging area. When there is an incoming call to the mobile terminal, all mobile base stations in the general paging area including the cell in which the mobile terminal is located call simultaneously.
  • a route is searched based on the route control table of each device, and the bucket is sequentially transferred from the upper layer device to the lower layer device according to the route.
  • the bucket is transferred to the connected upper layer device without performing a route search.
  • FIG. 18 is a sequence diagram showing a procedure for performing location registration in the above-described conventional technology.
  • the mobile terminal (MS) sends a location registration request signal to the radio base station of the cell in which it is located.
  • the location registration request signal includes an address for specifying a mobile terminal (MS).
  • the radio base station (BS) that has received the location registration request signal further transmits a location registration request signal to an upper layer device, and transmits a location registration response signal to the mobile terminal. Then, the location registration request signal is sequentially transferred to each of the upper layer devices, L-PTE, H-PTE, and G PTE connected to the radio base station (BS), and the address of the mobile terminal (MS) is transmitted to the upper layer. Is notified.
  • L-PTE Long Term Evolution
  • H-? And £ which are sequentially notified of the address of the mobile terminal (MS), the mobile terminal (MS) notified in its own route control table. Is registered, and each device transfers a bucket based on the routing table. Even when the mobile terminal moves to a cell of another wireless base station, the routing control table of each device is updated by transmitting the location registration request signal from the mobile terminal each time, so that the bucket addressed to the mobile terminal can be transmitted. Transfers correctly.
  • FIG. 19 is a sequence diagram showing another procedure for performing location registration in the above-mentioned conventional technology. If the same H-PTE moves within the area managed by the location, the location registration request signal is terminated at the H-PTE as shown in FIG. 19 and is not transmitted to the GPTE. As described above, if each device moves within the area managed by its own device, the load of processing the position registration request signal is reduced by not transmitting the position registration request signal to the upper layer device. I have.
  • a new route to a radio base station of a previous cell and a new route to a radio base station of a destination cell are obtained.
  • Each device in the route from the common device to the radio base station of the previous cell transmits the position management information of the route from the common device to the radio base station of the previous cell from the route management table of its own device.
  • We perform location information management such as deleting.
  • Patent Document 1
  • each device of the above-mentioned conventional system is realized by a layer 2 switch, and packet transfer (transfer as a frame) in the upstream direction is transferred based on the routing control table as in the downstream direction, the position management information is registered. If not, except the route received In addition, there is a problem that traffic in the network increases because flooding in which forwarding is performed to all routes is performed.
  • the present invention has been made in view of the above, and when a layer 2 switch is applied to a mobile network, it is possible to optimize a route and prevent an increase in intra-network traffic.
  • the purpose is to gain a network. Disclosure of the invention
  • a hierarchical layer 2 network is a hierarchical layer 2 network in which a plurality of relay devices are hierarchically configured between a mobile terminal and a highest-level device to form a layer 2 network.
  • the relay device searches for an entry registered in the address table, performs frame transfer based on the search result, and registers the entry in the address table.
  • a special feature is that when transferring a frame that has not been transferred, this frame is transferred to the upper layer.
  • each relay device searches for and transfers an entry even in the transfer from the lower layer to the upper layer, so that the route can be optimized. Also, since each relay device forwards a frame whose address is not entered, it forwards the frame upward, so that even when each switch is configured as a layer 2 switch, the layer 2 switch is used. Flooding can be suppressed.
  • the next invention is the invention according to the above invention, wherein each of the relay devices includes a first control frame for adding and updating a mobile terminal entry and an entry of the mobile terminal according to movement of the mobile terminal to a different service area. It has a function of transmitting and receiving a second control frame for deleting, and each relay device transmits the first control frame upward in the hierarchy when an association is set up with a mobile terminal.
  • the mobile terminal is transmitted sequentially, and it is checked whether the entry for this mobile terminal is registered. If an entry is not registered, the entry for this mobile terminal is registered. If an entry is registered, this entry is registered. It updates the entry of the mobile terminal, transmits the second control frame to the relay device on the lower-order old route, and transmits the first control frame to the higher-order relay device. A frame is transmitted.
  • the entry can be maintained in the relay device on the upper layer side from the relay device on the lower layer side that continuously performs the forwarding.
  • each relay device registers and updates the entry for frame transfer based on transmission source address information in a frame transmitted from a lower layer.
  • the present invention it is only necessary to manage only the entry information of the mobile terminals existing under its own device, and it is possible to efficiently manage the entry information for forwarding.
  • the next invention is the above invention, in the above invention, wherein the relay device has at least a plurality of access points that are higher than the mobile terminal, and a plurality of edge switches that are higher than the access points. It is characterized by having a proxy function for entry registration and update.
  • each of the relay devices is a multicast bucket.
  • the feature is that the entry is registered and set to transfer the packet in a specific direction set in advance.
  • each relay device forwards the multicast bucket in a specific direction set in advance, whereby flooding in each relay device can be suppressed.
  • the next invention is characterized in that, in the above invention, the relay device determines that the multicast bucket is a frame whose address has not been learned, and transfers the multicast bucket to an upper direction of the hierarchy.
  • each relay device determines that the multicast packet is a frame whose address has not been learned, and forwards the packet to an upper level of the hierarchy. Can be suppressed.
  • the next invention is characterized in that, in the above invention, a transfer destination of the multicast bucket is determined by a loop connection prevention protocol.
  • the forwarding destination of the multicast bucket is determined by the loop connection prevention protocol, so that flooding can be suppressed even when the network topology changes.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hierarchical layer 2 network according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a frame transfer path between mobile terminals
  • FIG. FIG. 4 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in FIG. 4
  • FIG. 4 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in Embodiment 1
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a control MAC frame for entry registration in the second embodiment
  • FIG. 8 is a diagram showing an entry deletion in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network according to the third embodiment
  • FIG. 11 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in the fourth embodiment.
  • FIG. 2 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in the fifth embodiment.
  • Yes is a sequence diagram for explaining the operation of the hierarchical layer 2 network in the fifth embodiment
  • FIG. 1'5 is a hierarchical diagram in the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a sequence diagram for explaining the operation of the ear 2 network.
  • FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a hierarchical layer 2 network in the seventh embodiment.
  • FIG. FIG. 18 is a sequence diagram for explaining the operation of a hierarchical mobile radio packet communication system in a conventional example, and
  • FIG. 19 is a sequence diagram for explaining the operation of the conventional mobile radio packet communication system.
  • FIG. 9 is a sequence diagram for explaining the operation of the 'hierarchical mobile radio packet communication system in the conventional example.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a hierarchical layer 2 network of the present invention.
  • a gateway router 1 performs interconnection (routing) with an external network (for example, Internet or Intranet) at an IP layer.
  • Terminal 2 is connected to an external network (for example, Internet or Intranet).
  • the DHCPV 6 server 4 performs the automatic setting of the state address of the IPv6, and the mobile terminal 5 described later! Provides a server function for stateful address auto-configuration for ⁇ 53.
  • Gateway switch (corresponding to the highest-order device in the claims) 10 is connected to the gateway router 1 and manages the location information of the mobile terminals in the entire layer 2 network shown in FIG.
  • the neighbor search server 3 is connected to the gateway switch 10 and converts an IP address into a MAC address, and provides an address resolution function to mobile terminals 5 :! to 53.
  • the mobile terminals 51 to 53 move over the service area managed by the wireless base stations / access points 41 to 48: 41 to 48, and the wireless base stations / access points 41 to 488 Connect to the hierarchical layer 2 network with the provided wireless interface.
  • the edge switches 31 to 34 accommodate radio base stations / access points 41 to 48.
  • the branch switches 21 to 24 relay and transfer layer 2 frames between the gateway switch 10 and the edge switches 3:! To 34.
  • the wireless base stations / access points 41 to 48, the edge switches 31 to 34, and the branch switches 2:! To 24 correspond to the repeater in the claims.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hierarchical layer 2 network according to the first embodiment, in which a mobile terminal 51 and a mobile terminal 52, a mobile terminal 51 and a mobile terminal 53, and a mobile terminal 51 and a terminal 2 It is a figure showing each transfer path.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation when transferring a frame in which user data is stored between the mobile terminal 51 and the mobile terminal 52.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation when transferring a frame in which user data is stored between mobile terminal 51 and mobile terminal 53.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation when transferring a frame storing user data between the mobile terminal 51 and the terminal 2.
  • the mobile terminal 51 is a service agent provided by the radio base station / access point 42, sets a MAC address addressed to the mobile terminal 52 as a destination address, and transmits a MAC frame (1001) including user data to the hierarchical layer 2 network. ) Is sent.
  • the wireless base station / access point 42 Upon receiving the MAC frame (1001), the wireless base station / access point 42 searches the address information of the address table with the destination address in the MAC frame to determine the output destination of the MAC frame (1002).
  • the entry information is information indicating the correspondence between the MAC address learned by the MAC address learning function of the layer 2 switch and the output destination (output port). The registered entry information is stored until the aging timer times out. Will be retained.
  • the wireless base station / access point 42 transfers the MAC frame (1001) to the upper direction of the hierarchy (upper direction port) (1004).
  • the edge switch 31 in the upper layer of the wireless base station / access point 42 searches the entry information of the address table with the destination address in the MAC frame in the same manner as described above.
  • MAC frame The output destination of the program is determined (1005). Also in this case, since the mobile terminal 52 does not exist under the edge switch 31, no hit search result is obtained in the above search (1006). Therefore, the edge switch 31 transfers the MAC frame (1001) to the upper direction (upper direction port) of the hierarchy (1007).
  • the branch switch 23 in the upper layer of the edge switch 31 searches the address information of the address table with the destination address in the MAC frame and outputs the MAC frame in the same manner as described above. Determine the destination (1008). Since the mobile terminal 52 exists under the branch switch 23, a search result obtained in the search by the branch switch 23 is obtained (1003). Accordingly, the branch switch 23 transfers the MAC frame (1001) to the port (in the direction of the edge switch 32) corresponding to the destination address in the MAC frame registered as the entry information (1010). Upon receiving the MAC frame (1001), the edge switch 32 searches the address information of the address table with the destination address in the MAC frame and determines the output destination of the MAC frame in the same manner as described above (1011).
  • the entry information registered in the edge switch 32 includes the MAC address corresponding to the destination address in the received MAC frame. . Therefore, in the search using the edge switch 32, a hit search result is obtained, and the edge switch 32 transmits the MAC frame (1001 direction) to the port (the direction of the wireless base station / access point 44) registered in the entry information. ) Transfer (1012).
  • the wireless base station / access point 44 Upon receiving this MAC frame (1001), the wireless base station / access point 44 searches the address information of the address table with the destination address in the MAC frame and determines the output destination of the MAC frame in the same manner as described above (1013). . Also in this case, since the mobile terminal 52 exists under the radio base station / access point 44, the entry information registered in the radio base station / access point 44 includes the destination address in the received MAC frame. The corresponding MAC address is included The Therefore, in the search using the wireless base station / access point 44, the hit search result is obtained, and the wireless base station / access point 44 uses the wireless channel (mobile terminal 52) registered in the entry information. The MAC frame (1001) is transferred to the set wireless channel (1014).
  • the MAC frame transmitted from mobile terminal 51 is transferred to mobile terminal 52.
  • the MAC frame transmitted from the mobile terminal 52 to the mobile terminal 51 is transferred in the reverse procedure.
  • the mobile terminal 51 sets the MAC address addressed to the mobile terminal 53 as the destination address in the service area provided by the wireless base station / access point 42, and transmits the MAC frame (1021 ).
  • the radio base station / access point 42 that has received the MAC frame (1021) searches for the entry information with the destination address as described above (1022), but the mobile terminal 53 does not exist under its own device. Therefore, no hit is found as a search result (1023). Therefore, the wireless base station / access point 42 transfers the MAC frame (1021) toward the upper layer (1024).
  • the edge switch 31 in the upper layer of the wireless base station / access point 42 searches for the entry information with the destination address (1025), but the mobile terminal 53 is subordinate to its own device.
  • the edge switch 31 transfers the MAC frame (1021) further upward in the hierarchy (1027).
  • the branch switch 21 in the upper layer of the edge switch 31 searches for entry information by the destination address S (1028), and the mobile terminal 53 exists under its own device. Therefore, it is not hit as a search result (1029). Therefore, the branch switch 21 transfers the MAC frame (1021) further upward (1030).
  • the gateway switch 10 in the upper layer of the branch switch 21 searches for entry information using the destination address (1031).
  • a search result obtained by hitting the gateway switch 10 is obtained (1032). Therefore, the gateway switch 10 transfers the MAC frame (10 21) to the port registered as the entry information, that is, the registered port corresponding to the destination MAC address (toward the branch switch 22) (1033).
  • the branch switch 22 When the branch switch 22 receives the MAC frame (1021), the branch switch 22 searches the entry information with the destination address. (1035), and forwards the MAC frame (1021) to the registered port (in the direction of the edge switch 33). (1036). That is, since the mobile terminal 53 exists under the branch switch 22, the branch switch 22 can specify a frame transfer destination.
  • the edge switch 33 When the edge switch 33 receives the MAC frame (1021), it searches the entry information with the address of the destination (1037), and goes to the registered port (in the direction of the wireless base station / access point 46) to the MAC frame (1021). Is transferred (1038). That is, since the mobile terminal 52 exists under the edge switch 33, the edge switch 32 can specify the transfer destination of the frame.
  • the wireless base station / access point 46 Upon receiving this MAC frame (1021), the wireless base station / access point 46 searches for entry information using the destination address (1039), and registers the wireless channel (which has been set with the mobile terminal 52). The MAC frame (1021) is transferred to the wireless channel (1040). That is, since the mobile terminal 52 exists under the radio base station / access point 44, the radio base station / access point 44 can transfer the frame via the radio interface. As described above, the MAC frame transmitted from mobile terminal 51 is transferred to mobile terminal 53. The MAC frame transmitted from the mobile terminal 53 to the mobile terminal 51 is transferred in the reverse procedure. Next, frame transfer between the mobile terminal 51 and the terminal 2 will be described with reference to FIG. 2 and FIG.
  • the mobile terminal 51 sets the MAC address of the gateway router 1 as the destination address to the terminal 2 in the service area provided by the wireless base station / access point 42, and transmits the user data to the hierarchical layer 2 network.
  • the radio base station / access point 42 that has received the MAC frame (1041) searches for the entry information with the address of the destination (1042).
  • the search result is hit. (1043) Therefore, the wireless base station / access point 42 transfers the MAC frame (1041) to the upper layer (1044).
  • the edge switch 31 in the upper layer of the wireless base station / access point 42 receives this MAC frame (1041), the edge switch 31 searches the entry information by the address of the destination (1045). Does not exist under its own device, so it does not hit as a search result (1046). Therefore, the edge switch 31 transfers the MAC frame (1041) further upward in the hierarchy (1047).
  • the branch switch 21 in the upper layer of the edge switch 31 searches the entry information by the destination address (1048), but the i3 ⁇ 4 end 2 Since there is no subordinate, there is no hit as a search result (1049). Therefore, the branch switch 21 forwards the MAC frame (1041) further upward (1050).
  • the gateway switch 10 on the upper layer of the branch switch 21 receives this MAC frame (1041)
  • the gateway switch 10 searches for the entry information with the destination address, that is, the MAC address of the gateway router 1 (1051). Since gateway router 1 is connected to gateway switch 10, search for address table in gateway switch 10 In other words, hit search results can be obtained (1032). Therefore, the gateway switch '10' forwards the MAC frame (1041) to the port (toward the gateway router 1) registered as the entry information (1052).
  • the gateway router 1 when the mobile terminal 51 sends an IP packet to the terminal 2 having a different IP address prefix, if the gateway router 1 is not registered as the default gateway, the MAC address of the gateway router 1 is used as the destination address. Is not set. However, as described above, if the search does not hit at each radio base station / access point and switch, the frame is forwarded to the upper port, and the search is performed at the highest gateway switch 10. In the event that does not hit, the gateway switch 10 forwards the frame to the gateway router 1 (see Fig. 4, 1034), so that the MAC address of the gateway router 1 is not set. However, the frame can be transferred to the gateway router 1.
  • Gateway router 1 that has received the MAC frame (1041) performs routing according to the destination IP address stored in the MAC frame (1041), and connects to the external network (Internet / Intranet). Forwards IP packets to it. From the external network, the MAC frame (1041) is transferred as an IP packet to terminal 2 according to a very common IP network transfer (routing) procedure.
  • the MAC frame transmitted by mobile terminal 51 is transferred to terminal 2.
  • the MAC frame transmitted from terminal 2 to mobile terminal 51 is transferred in the reverse procedure.
  • each wireless base station / access point and each switch constituting the layered layer 2 network have the same MAC address for frame transfer from the lower layer to the upper layer. Since the entry information is searched and the frame transfer is performed based on the search result, it is possible to optimize the transfer path. Also, frames with no entry information, In other words, the forwarding (transfer) of a frame whose address has not been learned is performed because each radio base station / access point and each switch forward the frame in the upper direction of the hierarchy. Even if an access point and each switch are configured by a layer 2 switch, it is possible to suppress the flooding of the layer 2 switch.
  • each radio base station / access point and each switch provide a control MAC frame (MCC frame) for adding, updating, and deleting entry information according to the movement of a mobile terminal to a different service area. It has a transmission / reception function of a registration MA C frame and a deletion MA C frame).
  • MCC frame control MAC frame
  • each radio base station / access point and each switch are connected to the registration MA C frame.
  • C-frames are sequentially transmitted upward in the hierarchy to register the entry of the mobile terminal, and, even after the mobile terminal has moved, the lowest layer that continues to perform forwarding with this mobile terminal.
  • Switch sends a delete MAC frame to each switch on the old route or the wireless base station / access point to delete the entry information. Life-and-death hierarchy to a higher direction so as to forward the registration request frame for registering entries information.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing an operation in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a registration MAC frame for entry registration.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a deletion MAC frame for entry deletion.
  • the MAC frames for registration / deletion shown in Figs. 7 and 8 show the case when applied to the IEEE 802.3 frame format, and the IEEE frame is added after the data link header of 14 bits. It defines the LLC header as defined by 802.2.
  • the registration MAC frame shown in Fig. 7 has a destination address (DA) and a source address.
  • SA data link header including data length (Length), LLC header including destination service access point (DSAP), outgoing service access point (SSAP), control field (Control), and PDU information section
  • PDU Info It has a Protocol Data Unit) and a dummy data part (PAD).
  • the PDU information part (PDU Info) consists of an entry update identification information part (PDU-ID) indicating that the entry is updated, and a mobile terminal address part (MAC address) indicating the MAC address of the mobile terminal that registers the entry.
  • PDU-ID entry update identification information part
  • MAC address mobile terminal address part
  • MAC Address Mobile node's MAC address
  • Old BSS-ID Base Service Set ID
  • Old BSS-ID indicates the ID of the access point to which the mobile terminal was connected immediately before. Also, when the mobile terminal sets up the association with the access point, the network determines whether or not this is the first setting (immediately after turning on the power, etc.) based on the Old BSS-ID, and is not the first setting. In this case (when moving between the service areas provided by each access point), the old BSS- Judge by ID.
  • the MAC frame for deletion shown in Fig. 8 is composed of a data link header containing the destination address (DA), source address (SA), and data length (Length), destination service access point (DSAP), and outgoing service. It has an access point (SSAP), an LLC header section including a control field (Control), a PDU information section (PDU Info: Protocol Data Unit), and a dummy data section (PAD).
  • the PDU information section (PDU Info) includes an entry deletion identification information section (PDU-ID) indicating that the entry is to be deleted, and a mobile terminal address section ( ⁇ , s) indicating the MAC address of the mobile terminal whose entry is to be deleted.
  • PDU-ID entry deletion identification information section
  • ⁇ , s mobile terminal address section
  • each radio base station / access point and each switch when a mobile terminal moves to a different service area will be described below.
  • the base station / access A probe request signal (Probe Request, 2001) and a probe response signal (Probe Response, 2002) are exchanged with the point 42.
  • the Probe Request (2001) and the Probe Response (2002) the mobile terminal 51, which has determined that the physical connection is possible, is transmitted to the wireless base station / access point as 42.
  • the association request signal (Association Request, 2003) and the association response signal (Association Response, 2004) are exchanged between o
  • the radio base station / access point 42 with which the association has been set with the mobile terminal 51 determines whether or not the entry of the mobile terminal 51 has been registered (2005). In this case, it is not registered.
  • the wireless base station / access point 42 registers the entry of the mobile terminal 51 and hierarchically stores the registration MAC frame (hereinafter, referred to as an entry registration request frame 2007) shown in FIG. Is transmitted in the upper direction (200 6).
  • the MAC address of the mobile terminal 51 is written in the mobile terminal address portion (MN's MAC Address) of the transmitted entry registration request frame.
  • MN's MAC Address mobile terminal address portion
  • the edge switch 31 in the upper layer of the wireless base station / access point 42 determines whether or not the entry of the mobile terminal 51 has been registered. Yes (2 0 8). In this case, too, it is not registered.
  • the edge switch 31 registers the entry of the mobile terminal 51, and transfers the entry registration request frame (2007) further up the hierarchy (209).
  • the edge switch 31 operates as an aging timer for deleting entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device when no MAC frame is transmitted / received to / from the mobile terminal 51 for a certain period.
  • the branch switch 23 on the upper layer of the edge switch 31 is Upon receiving the recording request frame (2007), it is determined whether or not the entry of the mobile terminal 51 has been registered (2010). In this case, too, it is not registered.
  • the branch switch 23 registers the entry of the mobile terminal 51, and transfers the entry registration request frame (2007) further upward in the hierarchy (2011).
  • the branch switch 23 simultaneously starts an aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by the branch switch 23.
  • the gate switch 10 in the upper layer of the branch switch 23 determines whether the entry of the mobile terminal 51 has been registered (2012). In this case, too, it is not registered.
  • the gateway switch 10 registers the entry of the mobile terminal 51 (2013) and starts an aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by itself.
  • the mobile terminal 51 sends the probe request (2014) and the probe response (2015) to the wireless base station / access point 44 between them. ).
  • the mobile terminal 51 which has determined that the physical connection is possible by passing the Probe Request (2014) and the Probe Response (2015), establishes a reassociation between the wireless base station and the access point with 44. It passes the Reassociation Request signal (Resociation Request, 201) and the reassociation response signal (Reassociation Response, 2017).
  • the radio base station / access point 44 with which the association has been set up with the mobile terminal 51 determines whether or not the entry of the mobile terminal 51 has been registered (21018). In this case, it is not registered.
  • the radio base station / access point 44 registers the entry of the mobile terminal 51, transmits the entry registration request frame (2020) shown in FIG. Starts the aging timer to delete the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device when there is no MAC frame transmission / reception between To do.
  • the MAC address of the mobile terminal 51 is written in the mobile terminal address portion ( ⁇ 's MAC Address) of the transmitted entry registration request frame.
  • the edge switch 3 2 in the upper layer of the radio base station / access point 4 4 determines whether the entry of the mobile terminal 51 has been registered. Judge (2 0 2 1). In this case, too, it is not registered.
  • the edge switch 32 registers the entry of the mobile terminal 51, transfers the entry registration request frame (202 0) further upward in the hierarchy (2022), and connects the mobile terminal 51 with the mobile terminal 51. If there is no transmission or reception of a MAC frame for a certain period of time, the aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by itself is started.
  • the branch switch 23 on the upper layer of the edge switch 32 receives the entry registration request frame (220), it temporarily stops the aging timer and then determines that the entry of the mobile terminal 51 has been registered. It is determined whether or not (2023). In this case, since the entry of the mobile terminal 51 has already been registered in the branch switch 23, the branch switch 23 updates the entry of the mobile terminal 51, and then moves to the lower direction of the old transfer path. In addition to transmitting the entry deletion request frame (2025) shown in Fig. 8, the entry registration request frame (2020) is further moved up the hierarchy (in this case, toward the gateway switch 10). Transfer (2024). Also, the branch switch 23 simultaneously deletes the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device when no MAC frame is transmitted / received to / from the mobile terminal 51 for a certain period. Start the aging timer again.
  • the gateway switch 10 in the upper layer of the branch switch 23 stops the aging timer once, and the entry of the mobile terminal 51 is registered. It is determined whether or not the applied force is present (2026). In this case, since the entry of the mobile terminal 51 has already been registered in the gateway switch 10, the gateway switch 10 updates the entry of the mobile terminal 51 (2027). MA C between gateway switch 10 and mobile terminal 51 When comparing the transfer route of the frame and the transfer route of the MAC frame between the branch switch 23 and the mobile terminal 51, in this case, the transfer route of the MAC frame up to the branch switch 23 is the same. Therefore, the upper-level gateway switch 10 does not transmit an entry deletion request frame to each device on the old route. Also, the gateway switch 10 deletes the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device at the same time when no MAC frame is transmitted / received to / from the mobile terminal 51 for a certain period of time. Start the aging timer again.
  • the edge switch 31 receiving the entry deletion request frame (2 0 2 5) from the branch switch 2 3 deletes the entry of the mobile terminal 5 1 and the port registered in the entry information of the mobile terminal 5 1. Transfers the entry deletion request frame (22025) to the server (20028), and stops the aging timer that has been started.
  • the radio base station / access point 42 which has received the entry deletion request frame (20 25) from the edge switch 31, has deleted the entry of the mobile terminal 51 (20 29) and has been activated. Stop the aging timer.
  • each radio base station / access point and each switch are used for registration for adding or updating an entry of a mobile terminal according to movement of the mobile terminal to a different service area. It has the function of transmitting and receiving a MAC frame and a delete MAC frame for deleting entries of mobile terminals. Then, when an association is set up with the mobile terminal, each radio base station / access point and each switch sequentially transmit a registration MAC frame in the upper direction of the hierarchy, and Check if the entry is registered.If no entry is registered, register the entry for this mobile terminal.If the entry is registered, update the entry for this mobile terminal and A delete MAC frame is transmitted to the relay device on the route, and a registration MAC frame is transmitted to the higher-level relay device.
  • the mobile terminals have different service areas.
  • the switch on the lowest layer that continues to transfer frames after moving to the lower layer transmits the MAC frame for deletion to each switch on the old route or the wireless base station / access point, and switches to the upper layer in the hierarchy. Since the registration request frame is transferred to a different service agent, even when the mobile terminal moves to a different service agent, the aging of the layer 2 switch is performed in the switch higher than the switch of the lowest layer as in the conventional case.
  • the function prevents location management information (entries) from being discarded, and allows entries to be maintained.
  • each switch registers and updates an entry for forwarding based on information on a source address in a frame in which user data transmitted from a lower level of the hierarchy is stored. I have to.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation in the third embodiment.
  • the operation of the third embodiment will be described with reference to the sequence diagram shown in FIG. Mobile terminal.
  • 51 is a service area provided by the wireless base station / access point 42, sets a MAC address addressed to the mobile terminal 53 as a destination address, and stores user data in the hierarchical layer 2 network.
  • MAC frame 3001 containing.
  • the radio base station / access point 42 receiving this MAC frame (3001) stops the aging timer and searches for entry information with the destination address (the address of the mobile terminal 53) (3 0 0 2). In this case, the mobile terminal 53 does not exist under its own device, and therefore does not hit as a search result (3003). Therefore, the wireless base station / access point 42 transfers the MAC frame (3001) in the upper direction of the hierarchy (3004). Further, the radio base station / access point 42 learns the source address (address of the mobile terminal 51) and the transmitted radio channel in preparation for the transfer of the MAC frame to the mobile terminal 51. Register as a new entry, and (3005) start the aging timer.
  • the edge switch 31 in the upper layer of the wireless base station / access point 42 stops the aging timer, and then, based on the destination address (address of the mobile terminal 53), reads the entry information. Search (300 6). Also in this case, the mobile terminal 53 does not exist under its own device, and therefore does not hit as a search result (3007). Therefore, the edge switch 31 transfers the MAC frame (3001) in the upper direction of the hierarchy (3008). Further, the edge switch 31 learns the source address (the address of the mobile terminal 51) and the transmitted port in preparation for the transfer of the MAC frame to the mobile terminal 51, registers it as a new entry, and registers (3009) ), Start the aging timer.
  • the branch switch 21 in the upper layer of the edge switch 31 stops the aging timer and searches for the entry information with the destination address (the address of the mobile terminal 53) (3010). ). In this case, too, the mobile terminal 53 does not exist under its own device, and therefore does not hit as a search result (3011). Accordingly, the branch switch 21 forwards the MAC frame (3001) to the upper layer of the P layer (3012). Further, the branch switch 21 learns the source address (the address of the mobile terminal 51) and the transmitted port in preparation for the transfer of the MAC frame to the mobile terminal 51, registers it as a new entry, and ( 3013), start the aging timer.
  • the gateway switch 10 in the upper layer of the branch switch 21 stops the aging timer, and searches for the entry information with the address of the destination (address of the mobile terminal 53) (3014). ).
  • the mobile terminal 53 exists under its own device, it is hit as a search result (3015). Therefore, gateway switch 10
  • the MAC frame (300 1) is forwarded to the recorded port (in the direction of the branch switch 22) (3016). Further, the gateway switch 10 learns the source address (the address of the mobile terminal 51) and the transmitted port in preparation for the transfer of the MAC frame to the mobile terminal 51, and registers it as a new entry. ), Start the aging timer.
  • the branch switch 22 When the branch switch 22 receives the MAC frame (3001), it searches the destination information (address of the mobile terminal 53) for entry information (3018). In this search as well, since the search result is a hit, the branch switch 22 forwards the MAC frame (3 001) to the registered port (in the direction of the edge switch 33) (3019). This frame transfer is from the upper layer to the lower layer, and the mobile terminal 51 does not exist under the branch switch 22, so the branch switch 22 does not learn the source address (the address of the mobile terminal 51). .
  • the edge switch 33 When the edge switch 33 receives the MAC frame (3001), the edge switch 33 searches for entry information using the destination address (the address of the mobile terminal 53) (3020). Also in this search, since the search result is a hit, the edge switch 33 transfers the MAC frame (3001) to the registered port (toward the wireless base station / access point 46) (3021). Since the frame transfer this time is from the upper layer to the lower layer, and the mobile terminal 51 does not exist under the edge switch 33, the edge switch 33 learns the source address (the address of the mobile terminal 51). do not do.
  • the wireless base station / access point 46 Upon receiving this MAC frame (3001), the wireless base station / access point 46 searches for entry information using the destination address (the address of the mobile terminal 53) (3022). Also in this search, since the search results are hit, the wireless base station / access point 46 sends the MAC frame (3001) to the registered wireless channel (the wireless channel set up with the mobile terminal 52). Transfer (3023). The mobile terminal 53 exists under the radio base station / access point 44 Therefore, the wireless base station / access point 44 can transfer the MAC frame (3001) via the wireless interface. The frame transfer in this case is a transfer from the upper layer to the lower layer. Since the mobile terminal 51 does not exist under the wireless base station / access point 46, the wireless base station / access point 46 has the source address. (The address of the mobile terminal 51) is not learned.
  • the MAC frame transmitted from mobile terminal 51 is transferred to mobile terminal 53.
  • the transfer is performed in the reverse procedure.
  • the access point and each switch register and update the entry for the forwarding based on the source address information of the frame transmitted from the lower layer.
  • the access point and each switch need only manage the entry information only for the mobile terminals that are under their control, and can efficiently manage the entry information for forwarding. It becomes.
  • the edge switches 31 to 34 accommodating the access points are provided with entry registration and update proxy functions, so that the access points can be used for the entry registration described in the second embodiment. This eliminates the need to send and receive the MAC C frame for registration (Fig. 7) and the MAC C frame for deletion (Fig. 8) for deleting entries.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing the operation of the IAP P-ADD procedure in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing the operation of the IAP P-MOVE Tegawa page in the fourth embodiment.
  • IAPP Inter-Access Point Protocol
  • IAPP is a roaming procedure between wireless LAN access points standardized by the IEEE 80.2.11 working group as 802.1 If. .
  • the mobile terminal 51 Prior to connection to the hierarchical network, the mobile terminal 51 exchanges a probe request signal (Probe Request, 4001) and a probe response signal (Probe Response, 4002) with the access point 42. By passing the Probe Request (4001) and the Probe Response (4002), the mobile terminal 51, which has determined that the physical connection is possible, transmits an association request signal (Association Request, 4003) with the access point 42. And an Association Response signal (Association Response, 4004).
  • the access point 42 with which the association has been established with the mobile terminal 51 is a layer for notifying the neighboring switches that the association has been established with the mobile terminal 51 based on the IAPP-ADD procedure.
  • An update frame (4005) and an IAPP-Add Notify bucket (4006) for notifying the neighboring access points that the association with the mobile terminal 51 has been set are transmitted to the upper edge switch 31.
  • the edge switch 31 receiving the layer 2 update frame (4005) and the IAPP_Add Notify packet (4006) uses this as a trigger to determine whether or not the entry of the mobile terminal 51 has been registered (4007). In this case, since it has not been registered, the edge switch 31 registers the entry of the mobile terminal 51 and transfers the entry registration request frame (4009) shown in FIG. 7 to the upper level of the hierarchy (4008). When there is no transmission / reception of MAC frames with the mobile terminal 51 for a certain period, the aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device is started.
  • the edge switch 31 transmits the IAPP-Add Noty bucket to each of the plurality of accommodating access points (401 1).
  • the Layer 2 update frame transmitted using the broadcast address as the destination address is terminated at the edge switch 31, and is not transferred to all ports except the receiving port. This is because it is not necessary to transfer the layer 2 update frame to all the switches by implementing the control procedure of the entry information described in the fourth embodiment described later.
  • the branch switch 23 in the upper layer of the edge switch 31 determines whether the entry of the mobile terminal 51 has been registered as in the second embodiment. Yes (4012). In this case, since the mobile terminal 51 has not been registered, the entry of the mobile terminal 51 is registered, and the entry registration request frame (4009) is further transferred to a higher level in the hierarchy (4013). When there is no MAC frame transmission / reception for a certain period, the aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device is started.
  • the gateway switch 10 in all P layers above the branch switch 23 has already registered the entry of the mobile terminal 51 as in the second embodiment. It is judged whether or not it is strong (4014). In this case, since the mobile terminal 51 is not registered, the entry of the mobile terminal 51 is registered (40 15). The aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 is started.
  • a Probe Request (4021) and a Probe Response (4022) are exchanged with the wireless base station / access point 44.
  • the mobile terminal 51 that determines that physical connection is possible is sent to the wireless base station / access point 4 Request 1 (4023) is sent.
  • the access point 44 receives the association setting request based on the IAP P-MOVE procedure. Is transmitted to the upper order to notify the original access point 42 of the IAPP-MOVE Notify note (4024).
  • the destination IP address of the IAPP-MOVE Notify bucket (4042) may be passed to the RADIUS server with the old BSSID set in the Reassociation Request, and may be obtained by the RADIUS server. It is assumed that the point has previously stored the IP address and MAC address of another access point together. Therefore, in this case, the MAC address corresponding to the original access point 42 is set as the destination address in the IAPP-MOVE Notify bucket.
  • the edge switch 32 which has received the IAPP-MOVE Notify bucket (4002), searches for an entry with the destination MAC address (address of the access point 42).
  • the access point 42 exists under its own device. Is not hit as a search result. Therefore, the edge switch 32 transfers the IAPP-MOVE Not packet (4024) further up the hierarchy.
  • the branch switch 23 which has received the IAPP-M0VE Notify bucket (4042), searches the destination MAC address (address of the access point 42) for entry information. Since the access point 4 2 exists under the branch switch 23, the branch switch 23 3 is connected to the port (the direction of the edge switch 3 1) registered as an entry corresponding to the access point 4 2. Transmit Notify packet.
  • the edge switch 31 that has received the IAPP-MOVE Notify packet (4024) searches for the entry information with the destination MAC address (the address of the access point 42). Since the access point 4 2 exists under the edge switch 31 1, the edge switch 31 1 performs IAPP-MOVE Notify for the port (the direction of the access point 4 2) registered as an entry corresponding to the access point 4 2. Transfer the bucket.
  • the original access point 42 receiving the IAPP-MOVE Not y packet (4024) returns the status as success (SUCCESSFUL) in response to the IAPP-MOVE Response.
  • the packet (4 0 2 5) is transmitted to the access point 44.
  • Response The transfer of the IAPP-MOVE Response packet (4025) is transferred to the access point 44 by the reverse procedure of the transfer of the IAPP-MOVE Notify packet (4042).
  • the access point 4 4 Upon receiving the IAPP-MOVE Response packet (4 0 2 5), the access point 4 4 confirms that the status is SUCCESSFUL, and notifies each of the neighboring switches that the association has been set here.
  • the layer 2 update frame (4002) is transmitted to the upper layer.
  • a Reassociation Response (42027) is transmitted to the mobile terminal.
  • the edge switch 32 which has received the layer 2 update frame (40026), uses this as a trigger to determine whether or not the entry of the mobile terminal 51 has been registered (44028). In this case, since it has not been registered, the edge switch 32 registers the entry of the mobile terminal 51, transfers the entry registration request frame (400) to the upper layer of the hierarchy, and (40) 29) If there is no transmission or reception of a MAC frame with the mobile terminal 51 for a certain period, the aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device is started.
  • the branch switch 23 Upon receiving the entry registration request frame (4403), the branch switch 23, which is higher in the hierarchy than the edge switch 32, temporarily stops the one-time timer and then checks that the entry of the mobile terminal 51 has been registered. It is determined whether or not the force is applied (4 0 3 1). In this case, since the registration has already been made, the plant switch 23 updates the entry of the mobile terminal 51 and updates the entry of the entry deletion request frame (40) shown in FIG. At the same time as sending (3), the entry registration request frame (400) shown in FIG. 7 is transferred to the higher order (in this case, toward the gateway switch (10)) (4002).
  • the branch switch 23 sets an aging timer for deleting entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device when no MAC frame is transmitted / received to / from the mobile terminal 51 for a certain period.
  • the gateway switch 10 in the upper layer of the branch switch 23 receives the entry registration request frame (430), it temporarily stops the aging timer. Then, it is determined whether or not the power of the entry of the mobile terminal 51 has been registered (43034). In this case as well, since it has been registered, the gateway switch 10 updates the entry of the mobile terminal 51 (4 0 3 5), and when there is no MAC frame transmission / reception with the mobile terminal 51 for a certain period of time. Then, the aging timer for deleting the entry information of the mobile terminal 51 managed by the own device is restarted. Note that, as described in the second embodiment, in this case, the gateway switch 10 does not transmit an entry deletion request to the old route.
  • the edge switch 31 receiving the entry deletion request frame (4003) from the branch switch 23 deletes the entry of the mobile terminal 51 and registers the entry in the entry information of the mobile terminal 51. It transmits the entry deletion request frame (4303) to the port (43036), and stops the aging timer that was running.
  • the radio base station / access point 42 which has received the entry deletion request frame (4003) from the edge switch 31, deletes the entry of the mobile terminal 51 (41037) and has been activated. Stop the aging timer.
  • the edge switch accommodating the access point is provided with the proxy function of entry registration and update. Therefore, in the access point, the edge switch described in the second embodiment is used for entry registration.
  • a mobility control function similar to that of the second embodiment can be provided even if there is no transmission / reception function of a registration MAC C frame (FIG. 7) and a deletion MAC C frame (FIG. 8) for deleting an entry. It becomes possible.
  • each multicast packet (Router Solicitation Message), DHCPv6 Solicitation Message (DHCPv6 Solicitation Message), Neighbor Solicitation Message (Neighbor Solicitation Message)) is forwarded in a specific direction.
  • the switch composes the entry to reduce flooding The
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an operation at the time of transferring a Router Solicitation packet of I CMP V6 in the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a sequence diagram showing an operation at the time of transferring a Solicitation packet of DHCP V6.
  • FIG. 14 is a sequence diagram showing an operation of the Neighbor Solicitation packet transfer of I CMP V6.
  • the I CMP V6 Router Solicitation bucket (5001) is sent as a multicast to all routers, and the destination address of the MAC frame is specified as ⁇ 33.33.0.0.0.2J. Therefore, when the Router Solicitation bucket (5001) of I CMP V6 is transmitted from the mobile terminal 51, the destination address “33.33.0.0.0.2” is sent to the radio base station / access point 42 that has received this Router Solicitation bucket. To search for the output destination (5002), and forward the I CMP V6 Router Solicitation packet (5001) to the specified port registered as the output destination of "33.33.0.0.0.2" registered in advance. Yes (5003).
  • the gateway router 1 Since the gateway router 1 is located after the gateway switch 10, when the Router Solicitation packet (5001) of I CMP V6 is received, the edge switch 31 goes to the port in the direction of the plant switch 21 and the branch switch 21 goes to the port in the direction of the gateway switch 10. An entry has been registered in advance so that the received packet (5001) is forwarded to the specified port. Therefore, the Router Solicitation packet (5001) is the edge switch 31, branch switch After being sequentially transferred to the switch 21 and the gateway switch 10 (5004 to 5009), the packet finally reaches the gateway router 1.
  • the DHCP V6 Solicitation packet (5011) is sent as a multicast to all DHCPv6 servers, and the destination address of the MAC frame is specified as ⁇ 33.33.0.0.1.2 ”.
  • the DHCPv6 Solicitation packet (501 1) is transferred to the DHCPv6 server 4 via the gateway router 1 located downstream of the gateway switch 10 so that the DHCPv6 Solicitation packet (501 1)
  • the wireless base station / access point 42 goes to the port in the direction of the edge switch 31
  • the edge switch 31 goes to the port in the direction of the branch switch 21, and the branch switch 21 goes to the port in the direction of the gateway switch 10.
  • the DHCP V6 Solicitation packet (5011) is sequentially transferred from the mobile terminal 51 to the wireless base station / access point 42, the edge switch 31, the branch switch 21, and the gateway switch 10 (5012 to 501). 9) Finally, it reaches Gateway Router 1. Further, when the gateway router 1 performs routing with the destination IP address, the Solicitation bucket (501 1) of the DHC Pv 6 reaches the DHCPv6 server 4.
  • the Neighbor Solicitation packet (5031) of I CMP V6 is transmitted as a multicast to the soliciting node, and the destination address of the MAC frame is “33.33.FF.xx.yy.zzj (xx: yy: zz is the MAC address of each node.
  • the lower 3 bytes are not fixed, so the radio base station / access point 42, edge switch 31, branch switch 21, and gate address are specified.
  • the lower 3 bytes of xx.yy.zz are handled by masking, that is, the upper 3 bytes of the MAC address, 33.33.FF only, the received bucket is the Neighbor Solicitation packet of I CMP V6. Is determined.
  • the neighbor discovery server 3 since the neighbor discovery server 3 is connected to the gateway switch 10, when receiving the Neighbor Solicitation packet (503 1) of the ICM PV 6, the wireless base station / access point 42 uses the edge switch. In advance, the reception bucket (5031) is forwarded to the port in the 1 direction, the edge switch 31 to the branch switch 21 to the port in the 1 direction, and the branch switch 21 to the gateway switch 10 in the direction to the gateway 10 port. The entry has been registered.
  • the Neighbor Solicitation packet (50 31) of I CMP V6 is sent to mobile terminal 51, wireless base station / access point 42, edge switch 31, branch switch 21 and gateway switch 10. Are transferred sequentially (5032 to 50039), and then transferred from the gateway switch 10 to the neighbor search server 3.
  • the fifth embodiment since the entry is registered in the wireless base station / access point and each switch so that the multicast bucket is transferred in a specific direction set in advance, flooding is suppressed. It becomes possible.
  • the specific direction in which the multicast packet is transferred is not limited to the upper direction, but may be the lower direction.
  • Embodiment 6 in the wireless base station / access point and each switch, the multicast socket (Router Solicitation Message, DHCPv6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) It is determined that the frame is not learned and the address is not learned, and is forwarded to the upper level of the hierarchy to suppress flooding.
  • the multicast socket (Router Solicitation Message, DHCPv6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) It is determined that the frame is not learned and the address is not learned, and is forwarded to the upper level of the hierarchy to suppress flooding.
  • the configuration of the hierarchical layer 2 network according to Embodiment 6 is as shown in FIG. Is the same as Hereinafter, the operation of the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
  • a MAC frame (6001) is transmitted from the mobile terminal 51, which is a manolytic cast packet of any one of Router Solicitation of ICMPv6, Solicitation of DHCPv6, or Neighbor Solicitation of ICMPv6, the radio base station receiving the MAC frame (6001)
  • the station / access point 42 searches the entry information with the destination address (6002).
  • the radio base station / access point 42 does not learn the MAC address of these multicast buckets as an entry and does not register them in advance, so the MAC addresses of these multicast buckets are not Adress does not hit as an entry search result 6003). Then, the wireless base station / access point 42 transfers the MAC frame (6001) of these multicast packets to a higher order in the hierarchy (6004).
  • the edge switch 31 in the upper layer of the wireless base station / access point 42 receives the MAC frame (6001) and searches for the entry information with the destination address (6005), but is learned as an entry. Is not found, and has not been registered in advance, so no hit is found as a search result (6006). Therefore, the edge switch 31 transfers the MAC frame (6001) of the multicast packet further upward in the hierarchy (6007).
  • the branch switch 21 in the upper layer of the edge switch 31 receives this MAC frame (6001), it searches for the entry information by the destination address (6008), but has not been learned as an entry and has not been registered in advance. Since no search was performed, no hit was found as a search result (6009). Therefore, the branch switch 21 also transfers the MAC frame (6001) of the multicast packet further upward in the hierarchy (6010).
  • the gateway switch 10 in the P layer above the branch switch 21 searches for entry information using the address of the destination (6101).
  • the gateway switch 10 sends the received bucket Judgment is made as to whether or not the MAC address is a MAC address corresponding to any of the Manurecast buckets of ICMPv 6 Router Solicitation, DHCPv 6 Solicitation, and ICMPv 6 Neighbor Solicitation (6 0 1 2, 6 0 1 4, 6 0 16).
  • the output port is registered in advance as an entry for every three multicast packets.
  • the gateway switch 10 identifies which multicast packet is the received packet, and then receives the packet (6 0 0) received for the registered port corresponding to the multicast bucket identified based on the entry information. 0 1) is transferred (610 13, 60 15, 60 17). As a result, each multicast packet (Router Solicitation Message, DHCPv6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) reaches the required server or router.
  • the multicast packets (Router Solicitation Message, DHCPv6 solicit Message, Neighbor Solicitation Message) are not included in the switches other than the wireless base station / access point and the gateway switch 10. Since the multicast address is not learned and the frame is determined to be the one for which the address has not been learned, and the frame is forwarded to the upper layer, the flooding can be suppressed.
  • a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the multicast packet (Router Solicitation Message, DHCPv Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) is sent to a specific direction
  • an STP or The multicast bucket is forwarded to a port automatically determined by a loop prevention protocol such as RSTP.
  • FIG. 16 is a diagram showing a hierarchical layer 2 network structure j according to the seventh embodiment.
  • the hierarchical layer 2 network shown in FIG. A new physical connection indicated by a two-dot chain line is added to the configuration. That is, in FIG. 16, each device is physically connected by a solid line portion and a two-dot chain line portion.
  • a loop connection is made by the edge switch 31, the branch switch 24, the edge switch 34, and the branch switch 23, so that the STP (Spanning Tree Protocol) or RSTP (Rapid Spanning Using a loop connection prevention protocol such as the Tree Protocol), the connection in the dashed-dotted line is not operated during normal operation, and the connection in the dashed-dotted line is different from the connection in the solid line, causing a failure.
  • STP Shortning Tree Protocol
  • RSTP Rapid Spanning Using a loop connection prevention protocol such as the Tree Protocol
  • each multicast bucket (Router Solicitation Message, DHCPv Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) is transferred to a specific port registered in advance.
  • dynamic switching is performed using a loop connection prevention protocol such as STP or RSTP.
  • the packet is forwarded to the port in the upper layer of the P layer determined in the same way as in Fig. 12 to Fig. 14, so that each Manolechicast packet (Router Solicitation Message) , DHCPv 6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) can reach the desired server or router.
  • a port for transferring a multicast packet Is determined by a loop connection prevention protocol such as STP or RSTP.
  • the hierarchical layer 2 network according to the present invention is suitably applied to a hierarchical layer 2 network in which wireless base stations / access points, edge switches, branch switches, gateway switches, and the like are hierarchically connected.

Abstract

移動端末と最上位のゲートウェイスイッチとの間で、複数の無線基地局/アクセスポイント、複数のエッジスイッチ、複数のブランチスイッチを階層的に構成した階層型レイヤ2ネットワークをにおいて、階層の下位方向から上位方向への転送に対してもエントリを検索して転送することで経路最適化をはかり、アドレスが学習されていないフレームのフォワーディングにおいて、階層の上位方向へ転送することでレイヤ2スイッチのフラディングを抑制する。

Description

明 細 書 階層型レイヤ 2ネットワーク 技術分野 - この発明は、 レイヤ 2スィツチのフラディングを抑制して効率の良い MA Cフ レーム転送を行なうことを可能とする階層型レイヤ 2ネットワークに関するもの である。 背景技術
移動体通信においては、 音声通信だけでなく、 インターネットへのアクセスや 電子メール、 画像配信/通信等が比較的容易に行なえるため、 その利便性から大 多数の人々が利用するところとなり、 近年、 高速/大容量化に向けて更なる発展 が期待されている。
このような中、 移動端末の位置管理における処理負荷の軽減と経路探索を容易 にすることを目的とした、 H L R (Home Location Register) /V L R (Visitor Location Register) 等のモビリティ制御方式がある。 これらのモビリティ制御 方式では、 移動端末の位置を特定の装置で集中管理するのではなく、 階層構成の ネットワークの特徴を活かし、 個々の装置が分散して位置情報を管理する。
その一例として、 特許文献 1に掲載された、 移動無線パケット通信システムに おける移動端末機の位置管理方法及ぴその移動無線パケット通信システムがある。 第 1 7図は特許文献 1に記載されたネットワーク構成を示したものである。
第 1 7図において、 外部のネットワーク (LAN/WAN, Internet/Intranet等) と 接続されたゲートウェイとなる G P T E ( Gateway Packet Transmission Equipment) が第 1階層 L 1として定義される。 G P T Eは、 その下位層 (第 2 階層の L 2 ) に位置する H - P T E ( High-Layer Packet Transmission Equipment) に接続され、 それら H-P T Eにパケットを送信するための経路制御 機能を有している。 第 2P皆廇 L 2に位置する H- PTEは、 更に下位層 (第 3階 層の L3) に位置する L- PTE (Low-Layer Packet Transmission Equipment) に接続され、 それら L-PTEにバケツト送信するための経路制御機能を有して いる。
第 3階層 L 3に位置する各 L- PTEは、 各々下位層 (第 4階層の L4) に位置 する複数の無線基地局に接続され、 それら無線基地局にバケツトを送信するため の経路制御機能及び一斉呼出し機能を有する。 第 4階層 L 4に位置する無線基地 局は、 セル (図において〇印で示される) 内に在圏する移動端末にパケットを送 信する機能を有している。 各 L- PTEに属する複数の無線基地局に対応したセ ルの集合エリアが一斉呼出しエリアとなる。 移動端末に対して着信がある場合に は、 この移動端末が在圏するセルを含む一斉呼出しェリァ内の全ての無線基地局 力 ら一斉に呼出しが行なわれる。
下り方向のバケツト転送は、 各装置が有する経路制御表に基づいて経路が検索 され、 その経路に従ってバケツ卜が上位層の装置から下位層の装置に向かって順 次転送される。 一方、 移動端末からの上り方向のパケット転送は、 各装置におい てバケツトの転送先が一意に決まっていることから、 経路探索を行なうことなく、 接続された上位層の装置にバケツトを転送する。
第 18図は上記従来技術において、 位置登録を行なう際の手順を示すシーケン ス図である。 移動端末 (MS) は在圏するセルの無線基地局に対して位置登録要求 信号を送信する。 位置登録要求信号には、 移動端末 (MS) を特定するためのアド レスが含まれる。 位置登録要求信号を受信した無線基地局 (BS) は、 更に位置登 録要求信号を上位層の装置に送信し、 移動端末には位置登録応答信号を送信する。 そして位置登録要求信号が当該無線基地局 (BS) に連なる各上位層の装置、. L- PTE, H- PTE, G PTEにそれぞれ順次転送され、 当該移動端末 (MS) のァ ドレスが上位層の各装置に通知される。
移動端末 (MS) のアドレスが順次通知された無線基地局 (BS) , L-PTE,H- ?丁£及び0 丁£では、 自装置の経路制御表にその通知された移動端末 (MS) を特定するアドレスが登録され、 各装置はこの経路制御表に基づいてバケツトの 転送を行なう。 移動端末が他の無線基地局のセルに移動した場合でも、 都度、 移 動端末から位置登録要求信号を送信することにより、 各装置の経路制御表も更新 されるので、 移動端末宛のバケツトが正しく転送される。
第 1 9図は上記従来技術において、 位置登録を行なう際の他の手順を示すシー ケンス図である。 同一の H- P T Eが位置管理するエリア内の移動であれば、 第 1 9図に示すように位置登録要求信号は H- P T Eで終端されて、 G P T Eへは 送信されない。 このように各装置が自装置の位置管理するェリァ内の移動であれ ば、 上位層の装置に対して位置登録要求信号を送信しないことで、 位置登録要求 信号を処理する負荷の軽減をはかっている。
また、 この従来技術においては、 移動端末が他の無線基地局のセルに移動した 場合に、 前のセルの無線基地局に至る経路と移動先のセルの無線基地局に至る新 たな経路に共通する装置から前のセルの無線基地局に至る経路内の各装置は、 前 記共通する装置から前のセルの無線基地局に至る経路部分の位置管理情報を自装 置の経路管理表から削除するような位置情報管理を行っている。
特許文献 1
特開 2 0 0 1 - 1 8 9 9 5 6号公報 しかしながら、 上記従来のシステムでは、 移動端末からの上り方向のパケット 転送においては、 各装置においてパケットの転送先が一意に決まっていることか ら、 各装置では経路探索を行なうことなく、 接続された上位層の装置にパケット を転送するようになっており、 このため移動端末間の通信は必ず最上位層の G P T Eを経由することなり、 転送経路が最適化されずに冗長になってしまうという 問題がある。
また上記従来のシステムの各装置をレイヤ 2スィッチで実現し、 下り方向と同 様に上り方向のパケット転送 (フレームとして転送) についても経路制御表に基 づいて転送する場合、 位置管理情報が登録されていないと、 受信した方路を除い た全ての方路に対して転送が行なわれるフラデイングが実行されるため、 ネット ワーク内のトラヒックが増大するという課題がある。
更に上記従来のシステムでは、 各装置が自装置の位置管理するエリア内の移動 であれば、 上位層の装置に対して位置登録信号を送信しないので、 各装置をレイ ャ 2スィッチで実現した場合では、 一定期間フレームが送受信されないと当該位 置管理情報を不要と見なして廃棄するエージングが働いてしまう。 このため、 従 来システムでは、 移動端末が存在しているにも関わらず、 上位層側の装置では位 置管理情報が廃棄されてしまうという課題がある。
この発明は上記に鑑みてなされたもので、 レイヤ 2スィツチを適用して移動体 ネットワークに構成する際に、 経路最適化を図るとともにネットワーク内トラヒ ックの増加を防ぐことができる階層型レイヤ 2ネットワークを得ることを目的と する。 発明の開示
この発明に係る階層型レイヤ 2ネットワークは、 移動端末と最上位装置との間 で複数の中継装置を階層的に構成してレイヤ 2ネットワークを構成する階層型レ ィャ 2ネットワークにおいて、 前記各中,継装置は、 上位および下位方向へのフレ ーム転送の際、 ァドレステーブルに登録されたェントリを検索してこの検索結果 に基づいたフレーム転送を行うとともに、 前記ァドレステーブルにェントリが登 録されていないフレームの転送の際には、 このフレームを階層の上位方向へ転送 するようにしたことを特 i とする。
この発明によれば、 各中継装置は階層の下位方向から上位方向への転送に対し てもエントリを検索して転送するようにしたので、 経路最適化ができる。 また、 各中継装置はァドレスがェントリされていないフレームのフォヮ一ディングの際 には、 階層の上位方向へ転送するようにしたので、 各スィッチをレイヤ 2スイツ チで構成した場合でも、 レイヤ 2スィッチのフラデイングを抑制することができ る。 つぎの発明は上記の発明において、 前記各中継装置は、 移動端末の異なるサー ビスエリアへの移動に応じて、 移動端末のエントリの追加、 更新を行う第 1の制 御用フレームおよび移動端末のェントリの削除を行うための第 2の制御用フレー ムの送受信機能を有し、 各中継装置は、 移動端末との間でアソシエーションが設 定された際、 第 1の制御用フレームを階層の上位方向へ順次送信するとともに、 この移動端末についてのェントリが登録されている力否かを確認し、 エントリが 登録されていない場合はこの移動端末のェントリを登録し、 エントリが登録され ている場合は、 この移動端末のェントリを更新するとともに下位の旧経路の中継 装置に対し前記第 2の制御用フレームを送信しかつ上位の中継装置に対し前記第 1の制御用フレームを送信するようにしたことを特徴とする。
この発明によれば、 移動端末が異なるサービスエリアに移動した場合において も、 継続してフォヮ一ディングを行なう最下位側の中継装置より上位階層側の中 継装置においてもェントリを維持することができるようになる。
つぎの発明は上記の発明において、 各中継装置は、 階層の下位から送信される フレーム中の送信元ァドレス情報に基づいてフレーム転送のための前記ェントリ を登録及び更新することを特徴とする。
この発明によれば、 自装置の配下に存在している移動端末だけのェントリ情報 だけを管理すれば良くなり、 フォヮ一ディングのためのェントリ情報を効率良く 管理することができる。
つぎの発明は上記の発明において、 前記中継装置は、 移動端末の上位である複 数のアクセスポイントと、 これらアクセスポイントの上位である複数のエツジス イッチとを少なくとも有し、 前記複数のエッジスィッチに、 エントリ登録及び更 新のプロキシ機能を具備させることを特徴とする。
この発明によれば、 アクセスポイントに追加、 更新及び削除を行なう為の前記 第 1及び第 2の制御用フレームの送受信機能がなくても、 階層型レイヤ 2ネット ワークのモビリティ制御機能を提供することができる。
つぎの発明は上記の発明において、 前記各中継装置は、 マルチキャストバケツ トを予め設定した特定の方向へ転送するようにェントリが登録設定されているこ とを特 ί敫とする。
この発明によれば、 各中継装置はマルチキャストバケツトを予め設定した特定 の方向へ転送するようにしており、 これにより各中,継装置でのフラディングを抑 制することができる。
つぎの発明は上記の発明において、 前記各中,継装置は、 マルチキャストバケツ トをァドレスが学習されていないフレームと判断して、 階層の上位方向へ転送す ることを特 ί敷とする。
この発明によれば、 各中継装置は各中継装置は、 マルチキャストパケットをァ ドレスが学習されていないフレームと判断して、 階層の上位方向へ転送するよう にしたので、 各中継装置でのフラディングを抑制することができる。
つぎの発明は上記の発明において、 前記マルチキャストバケツトの転送先をル ープ接続防止プロトコルによって決定したことを特徴とする。
この発明によれば、 マルチキャストバケツトの転送先をループ接続防止プロト コルによって決定するようにしているので、 ネットワークのトポロジが変化して もフラディングを抑制することができる。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明にかかる階層型レイヤ 2ネットワークの構成を示した図であ り、 第 2図は各移動端末間のフレーム転送経路を示した図であり、 第 3図は実施 の形態 1における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケン ス図であり、 第 4図は実施の形態 1における階層型レイヤ 2ネットワークの動作 を説明するためのシーケンス図であり、 第 5図は実施の形態 1における階層型レ ィャ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケンス図であり、 第 6図は実施 の形態 2における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケン ス図であり、 第 7図は実施の形態 2におけるエントリ登録のための制御用 MA C フレームの構成を示した図であり、 第 8図は実施の形態 2におけるエントリ削除 のための制御用 MA Cフレームの構成を示した図であり、 第 9図は実施の形態 3 における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケンス図であ り、 第 1 0図は実施の形態 4における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明 するためのシーケンス図であり、 第 1 1図は実施の形態 4における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケンス図であり、 第 1 2図は実施の 形態 5における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケンス 図であり、 第 1 3図は実施の形態 5における階層型レイヤ 2ネットワークの動作 を説明するためのシーケンス図であり、 第 1 4図は実施の形態 5における階層型 レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシーケンス図であり、 第 1' 5図は 実施の形態 6における階層型レイヤ 2ネットワークの動作を説明するためのシー ケンス図であり、 第 1 6図は実施の形態 7における階層型レイヤ 2ネットワーク の構成を示した図であり、 第 1 7図は従来例における階層型の移動無!!パケット 通信システムの構成を示す図であり、 第 1 8図は従来例における階層型の移動無 線バケツト通信システムの動作を説明するためのシーケンス図であり、 第 1 9図 は従来例における '階層型の移動無線パケット通信システムの動作を説明するため のシーケンス図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に添付図面を参照して、 この発明にかかる階層型レイヤ 2ネットワークの モビリティ制御方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態 1 .
第 1図〜第 5図に従って本発明の実施の形態 1について説明する。 実施の形態 1においては、 階層の下位方向から上位方向へのフレーム転送に対してもァドレ スのェントリ情報を検索結果に基づいてフレーム転送することで経路最適化を図 り、 アドレスが学習されていないフレームのフォワーディングの際には、 このフ レームを上位層の方向へ転送することでレイヤ 2スィツチのフラディングを抑制 する。 第 1図は、 本発明の階層型レイヤ 2ネットワークの構成例を示した図である。 第 1図において、 ゲートウェイルータ 1は外部のネッ トワーク (例えば Internetや Intranet) との I Pレイヤでの相互接続 (ルーティング) を行なう。 端末 2は外部のネットワーク (例えば Internetや Intranet) に接続されている。 D H C P V 6サーバ 4は I P v 6のステートフルァドレス自動設定を行うもので あり、 後述の移動端末 5 :!〜 5 3に対してステートフルアドレス自動設定のサー バ機能を提供する。
ゲートウェイスィッチ (請求の範囲の最上位装置に対応) 1 0はグートウエイ ルータ 1に接続され、 第 1図に示すレイヤ 2ネットワーク全体の移動端末の位置 情報を管理する。 近隣探索サーバ 3はゲートウェイスィッチ 1 0に接続され、 I Pアドレスと MA Cァドレスとの変換を行ない、 移動端末 5:!〜 5 3に対してァ ドレス解決機能を提供する。
移動端末 5 1〜5 3は 4 1〜4 8の無線基地局/アクセスポイント 4:!〜 4 8 が管理するサービスエリアに亘つて移動し、 当該無線基地局/アクセスポイント 4 1 - 4 8が提供する所定の無線ィンタフェースで階層型レイヤ 2ネットワーク に接続する。 エッジスィッチ 3 1〜 3 4は無線基地局/ァクセスポイント 4 1〜 4 8を収容する。 ブランチスィッチ 2 1〜2 4は、 ゲートウェイスィッチ 1 0と エッジスィッチ 3:!〜 3 4との間でレイヤ 2フレームを中継し転送する。 無線基 地局/アクセスポイント 4 1〜4 8、 エッジスィツチ 3 1〜3 4およびブランチ スィッチ 2:!〜 2 4が請求の範囲でいうところの中継装置に対応する。
この実施の形態 1においては、 階層型レイヤ 2ネットワークを構成する各無線 基地局/アクセスポイント 4 1〜4 8、 エッジスィッチ 3 1〜3 4、 ブランチス イッチ 2:!〜 2 4およびゲートウェイスィッチ 1 0は、 階層の上位方向から下位 方向へのフレーム転送だけでなく階層の下位方向から上位方向へのフレーム転送 の際にも、 アドレス学習によって得ているエントリ情報を検索し、 この検索結果 に基づいてフレーム転送を行うようにしている。 また、 エントリ情報が存在しな いフレーム、 すなわちァドレスが学習されていないフレームのフォヮ一ディング (転送) については、 階層の上位方向へフレームを転送するようにしている。 第 2図は、 実施の形態 1における階層型レイヤ 2ネットワークにおいて、 移動 端末 51と移動端末 52との間、 移動端末 51と移動端末 53との間、 及び移動 端末 51と端末 2との間の各転送経路を示す図である。 第 3図は、 移動端末 51 と移動端末 52との間でユーザデータが格納されているフレームを転送する際の 動作を示すシーケンス図である。 また第 4図は、 移動端末 51と移動端末 53と の間でユーザデータが格納されているフレームを転送する際の動作を示すシーケ ンス図である。 更に第 5図は、 移動端末 51と端末 2との間でユーザデータが格 納されているフレームを転送する際の動作を示すシーケンス図である。
まず、 第 2図および第 3図を参照して移動端末 51と移動端末 52との間のフ レーム転送について説明する。
移動端末 51が無線基地局/ァクセスポイント 42が提供するサービスェリァ で、 移動端末 52宛の MACァドレスを宛先ァドレスとして設定し、 階層型レイ ャ 2ネットワークに対してユーザデータを含んだ MACフレーム (1001) を 送信したとする。 この MACフレーム (1001) を受信した無線基地局/ァク セスポイント 42は、 MACフレーム中の宛先ァドレスでァドレステーブルのェ ントリ情報を検索して MACフレームの出力先を決定する (1002) 。 なお、 エントリ情報とは、 レイヤ 2スィッチの MACァドレス学習機能によって学習し た MACアドレスと出力先 (出力ポート) の対応関係を示す情報であり、 登録さ れたエントリ情報はエージングタイマがタイムァゥトするまで保持される。
この場合は、 移動端末 52は無線基地局/アクセスボイント 42の配下には存 在しないため、 上記検索ではヒットした検索結果は得られない (1003) 。 こ のため、 無線基地局/アクセスポイント 42は、 階層の上位方向 (上位方向ポー ト) へ MACフレーム (1001) を転送する (1004) 。
無線基地局/アクセスポイント 42の上位の階層にあるエッジスィツチ 31は、 この MACフレーム (1001) を受信すると、 前述と同様にして MACフレー ム中の宛先ァドレスでァドレステーブルのェントリ情報を検索して MACフレー ムの出力先を決定する (1005) 。 この場合も、 移動端末 52はエツジスイツ チ 31の配下には存在しないため、 上記検索ではヒットした検索結果は得られな レヽ (1006) 。 このため、 エッジスィッチ 31は、 階層の上位方向 (上位方向 ポート) へ MACフレーム (1001) を転送する (1007) 。
エッジスィッチ 31の上位の皆層にあるブランチスィッチ 23は、 この MAC フレーム (1001) を受信すると、 前述と同様にして MACフレーム中の宛先 ァドレスでァドレステーブルのェントリ情報を検索して MACフレームの出力先 を決定する (1008) 。 移動端末 52はブランチスィッチ 23の配下に存在す るので、 ブランチスィッチ 23での検索においては、 ヒットした検索結果が得ら れる (1003) 。 したがって、 ブランチスィッチ 23は、 エントリ情報として 登録されている MACフレーム中の宛先ァドレスに対応するポート (エッジスィ ツチ 32の方向) へ MACフレーム (1001) を転送する (1010) 。 エッジスィッチ 32はこの MACフレーム (1001) を受信すると、 前述と 同様にして MACフレーム中の宛先ァドレスでァドレステーブルのェントリ情報 を検索して MACフレームの出力先を決定する (1011) 。 この場合にも、 移 動端末 52はエッジスィッチ 32の配下に存在するので、 エッジスィッチ 32に 登録されたェントリ情報には、 受信した MACフレーム中の宛先ァドレスに対応 する MACアドレスが含まれている。 したがって、 エッジスィッチ 32での検索 においては、 ヒットした検索結果が得られ、 エッジスィツチ 32は、 エントリ情 報に登録されているポート (無線基地局/アクセスポイント 44の方向) へ MA Cフレーム (1001) を転送する (1012) 。
無線基地局/アクセスポイント 44はこの MACフレーム (1001) を受信 すると、 前述と同様にして MACフレーム中の宛先ァドレスでァドレステーブル のエントリ情報を検索して MACフレームの出力先を決定する (1013) 。 こ の場合にも、 移動端末 52は無線基地局/アクセスボイント 44の配下に存在す るので、 無線基地局/アクセスポイント 44に登録されたエントリ情報には、 受 信した MACフレーム中の宛先ァドレスに対応する MACァドレスが含まれてい る。 したがって、 無線基地局/アクセスポィント 44での検索においては、 ヒッ トした検索結果が得られ、 無線基地局/アクセスポイント 44は、 エントリ情報 に登録されている無線チャネル (移動端末 52との間で設定されている無線チヤ ネル) へ MACフレーム (1001) を転送する (1014) 。
以上のようにして、 移動端末 51から送信された MACフレームが移動端末 5 2に転送される。 移動端末 52から移動端末 51に対して送信された MACフレ 一ムは上記と逆の手順で転送される。
つぎに、 第 2図および第 4図を参照して移動端末 51と移動端末 53との間の' フレーム転送について説明する。
移動端末 51が無線基地局/アクセスポイント 42が提供するサービスエリア で、 移動端末 53宛の MACアドレスを宛先アドレスとして設定し、 階層型レイ ャ 2ネットワークに対してユーザデータを含んだ M A Cフレーム (1021) を 送信するとする。 この MACフレーム (1021) を受信した無線基地局/ァク セスポイント 42は、 前述のように宛先のアドレスでエントリ情報を検索するが (1022) 、 移動端末 53は自装置の配下には存在しないため、 検索結果とし てはヒットしない (1023) 。 したがって、 無線基地局/アクセスポイント 4 2は階層の上位方向へ MACフレーム (1021) を転送する (1024)。 無線基地局/アクセスポイント 42の上位の階層にあるエッジスィツチ 31は、 この MACフレーム (1021) を受信すると、 宛先のアドレスでエントリ情報 を検索するが (1025) 、 移動端末 53は自装置の配下には存在しないため、 検索結果としてヒットしない (1026) 。 したがって、 エッジスィッチ 31は、 更に階層の上位方向へ MACフレーム (1021) を転送する (1027) 。 エッジスィッチ 31の上位の階層にあるブランチスィッチ 21は、 この MAC フレーム (1021) を受信すると、 宛先のアドレスでエントリ情報を検索する 力 S (1028) 、 移動端末 53は自装置の配下には存在しないため、 検索結果と してヒットしない (1029) 。 したがって、 ブランチスィッチ 21は、 更に上 位方向へ MACフレーム (1021) を転送する (1030) 。 ブランチスィッチ 21の上位の階層にあるゲートウェイスィ 'ツチ 10は、 この MACフレーム (1021) を受信すると、 宛先のアドレスでエントリ情報を検 索する (1031) 。 ここで、 移動端末 53はゲートウェイスィッチ 1◦の配下 に存在することになるので、 ゲートウェイスィッチ 10での検索においてはヒッ トした検索結果が得られる (1032) 。 したがって、 ゲートウェイスィッチ 1 0は、 エントリ情報として登録されているポート、 すなわち宛先 MACアドレス に対応する登録ポート (ブランチスィッチ 22の方向) へ MACフレーム (10 21) を転送する (1033) 。
ブランチスィッチ 22はこの MACフレーム (1021) を受信すると、 宛先 のアドレスでエントリ情報を検索して ·(1035) 、 登録されているポート (ェ ッジスィッチ 33の方向) へ MACフレーム (1021) を転送する (1036 ) 。 すなわち、 移動端末 53はブランチスィッチ 22の配下に存在するので、 ブ ランチスィッチ 22ではフレームの転送先を特定できる。
エッジスィッチ 33はこの MACフレーム (1021) を受信すると、 宛先の ァドレスでェントリ情報を検索して (1037) 、 登録されているポート (無線 基地局/アクセスポイント 46の方向) へ MACフレーム (1021) を転送す る (1038) 。 すなわち、 移動端末 52はエッジスィッチ 33の配下に存在す るので、 エッジスィッチ 32ではフレームの転送先を特定できる。
無線基地局/アクセスポイント 46はこの MACフレーム (1021) を受信 すると、 宛先のアドレスでエントリ情報を検索して (1039) 、 登録されてい る無線チヤネル (移動端末 52との間で設定されている無線チャネル) へ M A C フレーム (1021) を転送する (1040) 。 すなわち、 移動端末 52は無線 基地局/ァクセスボイント 44の配下に存在するので、 無線基地局/ァクセスポィ ント 44では無線インタフェースを介してフレームを転送することができる。 以上のようにして、 移動端末 51から送信された MACフレームが移動端末 5 3に転送される。 移動端末 53から移動端末 51に対して送信された MACフレ ームは、 上記と逆の手順で転送される。 つぎに、 第 2図および第 5図を参照して移動端末 51と端末 2との間のフレー ム転送について説明する。
移動端末 5 1が、 無線基地局/アクセスポイント 42が提供するサービスエリ ァにおいて、 端末 2宛としてゲートウェイルータ 1の MACァドレスを宛先ァド レスとして設定し、 階層型レイヤ 2ネットワークに対してユーザデータを含んだ MACフレーム (1041) を送信するとする。 この MACフレーム (1041 ) を受信した無線基地局/アクセスボイント 42は、 宛先のァドレスでェントリ 情報を検索するが (1042) 、 端末 2は自装置の配下には存在しないため、 検 索結果としてヒッ トしない (1043) 。 したがって、 無線基地局/アクセスポ イント 42は階層の上位方向へ MA Cフレーム (1041) を転送する (104 4) 。
無線基地局/ァクセスポイント 42の上位の階層にあるエッジスィッチ 31が、 この MACフレーム (1041) を受信すると、 エッジスィッチ 31は宛先のァ ドレスでエントリ情報を検索するが (1045) 、 端末 2は自装置の配下には存 在しないため、 検索結果としてヒットしない (1046) 。 したがって、 エッジ スィッチ 31は、 更に階層の上位方向へ MACフレーム (1041) を転送する (1047) 。
エッジスィッチ 31の上位の階層にあるブランチスィッチ.21は、 この MAC フレーム (1041) を受信すると、 ブランチスィッチ 21は宛先のアドレスで ェントリ情報を検索するが (1048) 、 i¾末 2は自装置の配下には存在しない ため、 検索結果としてヒットしない (1049) 。 したがって、 ブランチスイツ チ 21は、 更に上位方向へ MACフレーム (1041) を転送する (1050) 。 ブランチスィツチ 21の上位の階層にあるゲートウエイスィツチ 10が、 この MACフレーム (1041) を受信すると、 ゲートウェイスィッチ 10は宛先の ァドレスすなわちゲートウェイルータ 1の MACァドレスでエントリ情報を検索 する (1051) 。 ゲートウェイスィッチ 10にはゲートウェイルータ 1が接続 されているので、 ゲートウェイスィッチ 10でのァドレステーブルの検索におい ては、 ヒッ トした検索結果が得られる (1 0 3 2 ) 。 したがって、 ゲートウエイ スィッチ' 1 0はエントリ情報として登録されているポート (ゲートウェイルータ 1の方向) へ MA Cフレーム (1 0 4 1 ) を転送する (1 0 5 2 ) 。
なお、 移動端末 5 1が I Pァドレスのプリフィッタスの異なる端末 2宛に I P パケットを送信する際、 デフォルトゲートウェイとして、 ゲートウェイルータ 1 を登録していない場合、 宛先ァドレスとしてゲートウェイルータ 1の MA Cァド レスが設定されない。 し力 しながら、 前述したように、 各無線基地局/アクセス ポイントおよびスィッチにおいて、 検索がヒッ トしない場合に、 上位方向のポー トにフレームを転送し、 かつ最上位のゲートウェイスィッチ 1 0で検索がヒット しない場合に、 ゲートウェイスィッチ 1 0がゲートウェイルータ 1へフレームを 転送するようにすることで (第 4図、 1 0 3 4参照) 、 ゲートゥヱイルータ 1の MA Cァドレスが設定されていなくても、 ゲートウヱイルータ 1に対してフレー ムを転送することができる。
MA Cフレーム (1 0 4 1 ) を受信したゲートウェイルータ 1は、 MA Cフレ ーム ( 1 0 4 1 ) に格納されている宛先 I Pァドレスに従ってルーティングを行 ない、 外部ネットワーク (Internet/Intranet) に対して I Pパケットを転送す る。 外部ネットワークからは、 ごく一般的な I Pネットワークの転送 (ルーティ ング) 手 に従って端末 2まで MA Cフレーム (1 0 4 1 ) が I Pパケットとし て転送される。
以上のようにして、 移動端末 5 1が送信した MA Cフレームが端末 2に対して 転送される。 端末 2から移動端末 5 1に対して送信された MA Cフレームは上記 と逆の手順で転送される。
このように実施の形態 1においては、 階層型レイヤ 2ネットワークを構成する 各無線基地局/アクセスポイントおよび各スィツチは、 階層の下位方向から上位 方向へのフレーム転送に対しても MA Cァドレスについてのェントリ情報を検索 し、 この検索結果に基づいてフレーム転送を行うようにしているので、 転送経路 の最適化を図ることが可能となる。 また、 エントリ情報が存在しないフレーム、 すなわちアドレスが学習されていないフレームのフォワーディング (転送) につ いては、 各無線基地局/アクセスボイントおよび各スィツチが階層の上位方向へ フレームを転送するようにしているので、 これら各無線基地局/アクセスポイン トおよび各スィツチをレイヤ 2スィツチで構成したとしても、 レイヤ 2スィツチ のフラディングを抑制することが可能となる。
実施の形態 2 .
つぎに、 第 6図〜第 8図に従って本発明の実施の形態 2について説明する。 実 施の形態 2においては、 各無線基地局/アクセスポィントおよび各スィツチは、 移動端末の異なるサービスェリァへの移動に応じてェントリ情報の追加、 更新お よび削除を行なう為の制御用 MA Cフレーム (登録用 MA Cフレームおよび削除 用 MA Cフレームという) の送受信機能を有しており、 移動端末との間でァソシ エーションが設定された際、 各無線基地局/アクセスボイントおよび各スィツチ は登録用 MA Cフレームを階層の上位方向へ順次送信して、 当該移動端末のェン トリを登録するととともに、 移動端末が移動した後においてもこの移動端末と継 続してフォヮ一ディングを行なう最下位層側のスィツチが旧経路の各スィツチあ るいは無線基地局/アクセスポイントに対してェントリ情報を削除するための削 除用 MA Cフレームを送信しかつ階層の上位方向へェントリ情報を登録するため の登録要求フレームを転送するようにしている。
実施の形態 2における階層型レイヤ 2ネットワークの構成は、 第 1図に示すも のと同じである。 第 6図は実施の形態 2における動作を示すシーケンス図である。 第 7図はエントリ登録のための登録用 M A Cフレームの構成を示した図である。 第 8図はェントリ削除のための削除用 MA Cフレームの構成を示した図である。 第 7図および第 8図に示す登録用/削除用 MA Cフレームは、 IEEE 802. 3 フ レームフォーマツトに適用した場合を示すものであり、 1 4パイ トのデータリン クヘッダ部の後ろに IEEE 802. 2 によって定義されている L L Cヘッダを定義し ている。
第 7図に示す登録用 MA Cフレームは、 宛先アドレス (DA) 、 送信元アドレス (SA) 、 データ長 (Length) を含むデータリンクヘッダ部と、 宛先サービスァク セスポイント (DSAP) 、 発信サービスアクセスポイント (SSAP) 、 制御フィール ド (Control) を含む L L Cヘッダ部と、 P D U情報部 (PDU Info : Protocol Data Unit) と、 ダミーデータ部 (PAD) とを有している。 P D U情報部 (PDU Info) は、 エントリの更新であることを示すエントリ更新識別情報部 (P D U— I D) と、 エントリを登録する移動端末の MA Cアドレスを示す移動端末アドレ ス部 (顧' s MAC Address : Mobile node' s MAC address) と、 旧基本サービスセ ット I D (Old BSS-ID : Base Service Set ID) を含んでいる。 なお、 Old BSS - ID は、 移動端末が直前に接続していたアクセスポイント I Dを示すものである。 また、 移動端末がアクセスポイントとのアソシエーションを設定する際に、 ネッ トワーク側でこれが最初の設定 (電源 O Nの直後など) 力否かを Old BSS-ID に よって判断するとともに、 最初の設定ではない場合 (各アクセスポイントが提供 するサービスエリア間を移動している状態) に直前に接続していたアクセスボイ ントの情報を取得することで、 どの場所から移動して来たのかを、 Old BSS - ID によって判断する。
第 8図に示す削除用 MA Cフレームは、 宛先アドレス (DA) 、 送信元アドレス (SA) 、 データ長 (Length) を含むデータリンクへッダ部と、 宛先サービスァク セスポイント (DSAP) 、 発信サービスアクセスポイント (SSAP) 、 制御フィール ド (Control) を含む L L Cヘッダ部と、 P D U情報部 (PDU Info : Protocol Data Unit) と、 ダミーデータ部 (PAD) とを有している。 P D U情報部 (PDU Info) は、 エントリの削除であることを示すエントリ削除識別情報部 (P D U— I D) と、 エントリを削除する移動端末の MA Cアドレスを示す移動端末アドレ ス部 (丽, s MAC Address : Mobile node' s MAC address) とを含んでいる。
以下、 第 6図に示すシーケンス図に従って移動端末が異なるサービスェリアに 移動した際の各無線基地局/アクセスボイントおよび各スィツチの動作を説明す る。
移動端末 5 1が階層型ネットワークへの接続に先立って、 無線基地局/ァクセ スポイント 4 2との間で、 プローブ要求信号 (Probe Request, 2 0 0 1 ) とプ ローブ応答信号 (Probe Response, 2 0 0 2 ) の受け渡しを行なう。 この Probe Request ( 2 0 0 1 ) と Probe Response ( 2 0 0 2 ) の受け渡しにより、 物理的 に接続が可能であると判断した移動端末 5 1は、 無線基地局/ァクセスポイント に 4 2との間で、 ァソシエーション要求信号 (Association Request, 2 0 0 3 ) とァソシエーション応答信号 (Association Response, 2 0 0 4 ) の受け渡し を行なう o
移動端末 5 1との間でアソシエーションが設定された無線基地局/アクセスポ イント 4 2は、 移動端末 5 1のエントリが登録済であつたか否かを判断する (2 0 0 5 ) 。 この場合は、 登録済みではないとする。 無線基地局/アクセスポイン ト 4 2は、 移動端末 5 1のエントリを登録して、 第 7図に示した登録用 MA Cフ レーム (以下、 エントリ登録要求フレームという、 2 0 0 7 ) を階層の上位方向 へ送信する (2 0 0 6 ) 。 このとき、 送信されるエントリ登録要求フレームの移 動端末アドレス部 (MN' s MAC Address) には、 移動端末 5 1の MA Cアドレスが 書き込まれている。 また、 無線基地局/アクセスポイント 4 2は、 この時点で、 移動端末 5 1との間で一定期間 MA Cフレームの送受信がない場合に、 自装置で 管理している移動端末 5 1のェントリ情報を削除するためのエージングタイマを 起動する。
無線基地局/アクセスポイント 4 2の上位の階層にあるエッジスィツチ 3 1は、 エントリ登録要求フレーム (2 0 0 7 ) を受信すると、 移動端末 5 1のエントリ が登録済であつたか否かを判断する (2 0 0 8 ) 。 この場合も、 登録済みではな いとする。 エッジスィッチ 3 1は、 移動端末 5 1のエントリを登録して、 ェント リ登録要求フレーム (2 0 0 7 ) を更に階層の上位方向へ転送する (2 0 0 9 ) 。 同時に、 エッジスィッチ 3 1は、 移動端末 5 1との間で一定期間 MA Cフレーム の送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 5 1のエントリ情報を削 除するためのエージングタイマを起動する。
エッジスィッチ 3 1の上位の階層にあるブランチスィッチ 2 3は、 エントリ登 録要求フレーム (2007) を受信すると、 移動端末 51のエントリが登録済で あつたか否かを判断する (201 0) 。 この場合も、 登録済みではないとする。 ブランチスィッチ 23は、 移動端末 51のエントリを登録して、 エントリ登録要 求フレーム (2007) を更に階層の上位方向へ転送する (201 1) 。 ブラン チスィッチ 23は、 同時に、 自装置で管理している移動端末 51のエントリ情報 を削除するためのエージングタイマを起動する。
ブランチスィッチ 23の上位の階層にあるゲートゥヱイスィッチ 10は、 ェン トリ登録要求フレーム (2007) を受信すると、 移動端末 51のエントリが登 録済であったか否かを判断する (2012) 。 この場合も、 登録済みではないと する。 ゲートウェイスィッチ 10は、 移動端末 51のエントリを登録するととも に (2013) 、 自装置で管理している移動端末 51のエントリ情報を削除する ためのエージングタイマを起動する。
その後、 移動端末 51が無線基地局/アクセスポイント 44のサービスエリア に移動したとすると、 移動端末 51は無線基地局/ァクセスポイントに 44との 間で、 Probe Request (2014) と Probe Response (2015) の受け渡しを 行なう。 この Probe Request (2014) と Probe Response (2015) の受け 渡しにより、 物理的に接続が可能であると判断した移動端末 51は、 無線基地局 /アクセスポイントに 4 4 との間で、 リアソシエーショ ン要求信号 ( Reassociation Request、 2 0 1 6 ) と リアソシエーショ ン応答信号 ( Reassociation Response, 2017) の受け渡しを行なう。
移動端末 51との間でアソシエーションが設定された無線基地局/アクセスポ イント 44は、 移動端末 51のエントリが登録済であつたか否かを判断する ( 2 018) 。 この場合、 登録済みではないとする。 無線基地局/アクセスポイント 44は、 移動端末 51のエントリを登録して、 第 7図に示したエントリ登録要求 フレーム (2020) を階層の上位方向へ送信するとともに (201 9) 、 移動 端末 5 1との間で一定期間 MACフレームの送受信がない場合に、 自装置で管理 している移動端末 51のエントリ情報を削除するためのエージングタイマを起動 する。 送信されるエントリ登録要求フレームの移動端末アドレス部 (丽' s MAC Address) には、 移動端末 5 1の MA Cアドレスが書き込まれている。
無線基地局/ァクセスポイント 4 4の上位の階層にあるエッジスィッチ 3 2は、 エントリ登録要求フレーム (2 0 2 0 ) を受信すると、 移動端末 5 1のエントリ が登録済であった力否かを判断する (2 0 2 1 ) 。 この場合も、 登録済みではな いとする。 エッジスィッチ 3 2は、 移動端末 5 1のエントリを登録して、 ェント リ登録要求フレーム (2 0 2 0 ) を更に階層の上位方向へ転送するとともに (2 0 2 2 ) 、 移動端末 5 1 との間で一定期間 MA Cフレームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 5 1のェントリ情報を削除するためのエージング タイマを起動する。
エッジスィツチ 3 2の上位の階層にあるブランチスィツチ 2 3は、 ェントリ登 録要求フレーム (2 0 2 0 ) を受信すると、 一旦エージングタイマを停止した後、 移動端末 5 1のエントリが登録済であつたか否かを判断する (2 0 2 3 ) 。 この 場合、 ブランチスィツチ 2 3では、 移動端末 5 1のェントリが既に登録済である ため、 ブランチスィツチ 2 3は移動端末 5 1のエントリを更新した後、 下位側の 旧転送経路の方向に対して第 8図に示したエントリ削除要求フレーム (2 0 2 5 ) を送信するとともに、 エントリ登録要求フレーム (2 0 2 0 ) を更に階層の上 位方向へ (この場合はゲートウェイスィッチ 1 0方向へ) 転送する (2 0 2 4 ) 。 またブランチスィッチ 2 3は、 同時に、 移動端末 5 1との間で一定期間 MA Cフ レームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 5 1のエントリ情 報を削除するためのエージングタイマを再び起動する。
ブランチスィッチ 2 3の上位の階層にあるゲートウェイスィッチ 1 0は、 ェン トリ登録要求フレーム (2 0 2 0 ) を受信すると、 一旦エージングタイマを停止 した後、 移動端末 5 1のェントリが登録済であった力否かを判断する (2 0 2 6 ) 。 この場合、 ゲートウェイスィッチ 1 0では、 移動端末 5 1のエントリが既に 登録済であるため、 ゲートウェイスィッチ 1 0は、 移動端末 5 1のエントリを更 新する (2 0 2 7 ) 。 ゲートウェイスィッチ 1 0と移動端末 5 1との間の MA C フレームの転送経路と、 ブランチスィッチ 2 3と移動端末 5 1との間の MA Cフ レームの転送経路とを比べた場合、 この場合は、 ブランチスィッチ 2 3までの M A Cフレームの転送経路は同じであるため、 上位のゲートウェイスィッチ 1 0に おいては、 旧経路の各装置に対してエントリ削除要求フレームを送信しない。 ま た、 ゲートウエイスィッチ 1 0は、 同時に、 移動端末 5 1との間で一定期間 MA Cフレームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 5 1のェント リ情報を削除するためのエージングタイマを再び起動する。
ブランチスィッチ 2 3からのエントリ削除要求フレーム (2 0 2 5 ) を受信し たエッジスィッチ 3 1では、 移動端末 5 1のエントリを削除するとともに、 移動 端末 5 1のェントリ情報に登録されていたポートに対してェントリ削除要求フレ ーム (2 0 2 5 ) を転送し (2 0 2 8 ) 、 起動していたエージングタイマを停止 する。
エッジスィッチ 3 1からのエントリ削除要求フレーム (2 0 2 5 ) を受信した 無線基地局/アクセスポイント 4 2は、 移動端末 5 1のエントリを削除して (2 0 2 9 ) 、 起動していたエージングタイマを停止する。
このように実施の形態 2によれば、 各無線基地局/ァクセスポイントおよび各 スィッチは、 移動端末の異なるサービスエリアへの移動に応じて、 移動端末のェ ントリの追加、 更新を行う登録用 MA Cフレームおよび移動端末のェントリの削 除を行うための削除用 MA Cフレームの送受信機能を有している。 そして、 各無 線基地局/アクセスポイントおよび各スィッチは、 移動端末との間でァソシエー ションが設定された際、 登録用 MA Cフレームを階層の上位方向へ順次送信する とともに、 この移動端末についてのェントリが登録されているか否かを確認し、 エントリが登録されていない場合はこの移動端末のェントリを登録し、 エントリ が登録されている場合は、 この移動端末のェントリを更新するとともに下位の旧 経路の中継装置に対し削除用 MA Cフレームを送信しかつ上位の中継装置に対し 登録用 MA Cフレームを送信するようにしている。
したがって、 この実施の形態 2においては、 移動端末が異なるサービスエリア に移動した後にも継続してフレーム転送を行なう最下位層側のスィツチが、 旧経 路の各スィツチあるいは無線基地局/アクセスポイントに対して削除用 MA Cフ レームを送信しかつ階層の上位側へ登録要求フレームを転送するようになるため、 移動端末が異なるサービスェリァに移動した場合でも、 前記最下位層側のスィッ チよりも上位側のスィッチにおいて、 従来のように、 レイヤ 2スィッチのエージ ング機能によって位置管理情報 (エントリ) が廃棄されてしまうことがなくなり、 エントリを維持することができるようになる。
実施の形態 3 .
つぎに、 第 9図に従って本発明の実施の形態 3について説明する。 実施の形態 3においては、 各スィツチが階層の下位方向から送信されてくるユーザデータが 格納されたフレーム中の送信元ァドレスの情報に基づいてフォヮ一ディングのた めのェントリを登録及び更新するようにしている。
実施の形態 3における階層型レイヤ 2ネッ トワークの構成は、 第 1図に示すも のと同じである。 第 9図は実施の形態 3における動作を示すシーケンス図である。 以下、 第 9図に示すシーケンス図に従って実施の形態 3の動作について説明す る。 移動端末.5 1が無線基地局/アクセスポイント 4 2が提供するサービスエリ ァで、 移動端末 5 3宛の MA Cァドレスを宛先ァドレスとして設定し、 階層型レ ィャ 2ネットワークに対してユーザデータを含んだ MA Cフレーム (3 0 0 1 ) を送信するとする。
この MA Cフレーム (3 0 0 1 ) を受信した無線基地局/アクセスポイント 4 2は、 エージングタイマを停止した後、 宛先のアドレス (移動端末 5 3のァドレ ス) でエントリ情報を検索する (3 0 0 2 ) 。 し力 し、 この場合は、 移動端末 5 3は自装置の配下には存在しないため、 検索結果としてヒットしない (3 0 0 3 ) 。 したがって、 無線基地局/アクセスポイント 4 2は、 階層の上位方向へ MA Cフレーム (3 0 0 1 ) を転送する (3 0 0 4 ) 。 さらに、 無線基地局/ァクセ スポイント 4 2は、 移動端末 5 1に対する MA Cフレームの転送に備えて、 送信 元ァドレス (移動端末 5 1のァドレス) と送信されてきた無線チャネルを学習し て、 新たなェントリとして登録するとともに、 (3005) 、 エージングタイマ を起動する。
無線基地局/ァクセスポイント 42の上位の階層にあるエッジスィッチ 31は、 この MACフレーム (3001) を受信すると、 エージングタイマを停止した後、 宛先のァドレス (移動端末 53のァドレス) でェントリ情報を検索する (300 6) 。 し力 し、 この場合も、 移動端末 53は自装置の配下には存在しないため、 検索結果としてヒットしない (3007) 。 したがって、 エッジスィッチ 31は、 階層の上位方向へ MACフレーム (3001) を転送する (3008) 。 さらに、 エッジスィッチ 31は、 移動端末 51に対する MACフレームの転送に備えて、 送信元アドレス (移動端末 51のアドレス) と送信されてきたポートを学習して、 新たなエントリとして登録するとともに、 (3009) 、 エージングタイマを起 動する。
エッジスィッチ 31の上位の階層にあるブランチスィッチ 21は、 この MAC フレーム (3001) を受信すると、 エージングタイマを停止した後、 宛先のァ ドレス (移動端末 53のアドレス) でエントリ情報を検索する (3010) 。 し 力 し、 この場合も、 移動端末 53は自装置の配下には存在しないため、 検索結果 としてヒットしない (3011) 。 したがって、 ブランチスィッチ 21は、 P皆層 の上位方向へ MACフレーム (3001) を転送する (3012) 。 さらに、 ブ ランチスィッチ 21は、 移動端末 51に対する MACフレームの転送に備えて、 送信元アドレス (移動端末 51のアドレス) と送信されてきたポートを学習して、 新たなエントリとして登録するとともに、 (3013) 、 エージングタイマを起 動する。
ブランチスィッチ 21の上位の階層にあるゲートウェイスィッチ 10は、 この MACフレーム (3001) を受信すると、 エージングタイマを停止した後、 宛 先のァドレス (移動端末 53のァドレス) でエントリ情報を検索する (3014 ) 。 ここで、 移動端末 53は自装置の配下に存在することになるので、 検索結果 としてヒットする (3015) 。 したがって、 ゲートウェイスィッチ 10は、 登 録されているポート (ブランチスィッチ 22の方向) へ MACフレーム (300 1) を転送する (3016) 。 さらに、 ゲートウェイスィッチ 10は、 移動端末 51に対する MACフレームの転送に備えて、 送信元ァドレス (移動端末 51の アドレス) と送信されてきたポートを学習して、 新たなエントリとして登録する とともに、 (3017) 、 エージングタイマを起動する。
ブランチスィッチ 22はこの MACフレーム (3001) を受信すると、 宛先 のアドレス (移動端末 53のアドレス) でエントリ情報を検索する (3018) 。 ここでの検索においても、 検索結果としてヒットするので、 ブランチスィッチ 2 2は登録されているポート (エッジスィッチ 33の方向) へ MACフレーム (3 001) を転送する (3019) 。 今回のフレーム転送は階層の上位から下位へ の転送であり、 移動端末 51はブランチスィツチ 22の配下に存在しないので、 ブランチスィツチ 22は、 送信元ァドレス (移動端末 51のアドレス) について の学習はしない。
エッジスィッチ 33はこの MACフレーム (3001) を受信すると、 宛先の アドレス (移動端末 53のアドレス) でエントリ情報を検索する (3020) 。 ここでの検索においても、 検索結果としてヒットするので、 エッジスィッチ 33 は登録されているポート (無線基地局/アクセスポイント 46の方向) へ MAC フレーム (3001) を転送する (3021) 。 今回のフレーム転送は階層の上 位から下位への転送であり、 移動端末 51はェッジスイッチ 33の配下に存在し ないので、 エッジスィッチ 33は、 送信元アドレス (移動端末 51のアドレス) についての学習はしない。
無線基地局/アクセスポイント 46はこの MACフレーム (3001) を受信 すると、 宛先のアドレス (移動端末 53のアドレス) でエントリ情報を検索する (3022) 。 ここでの検索においても、 検索結果としてヒットするので、 無線 基地局/アクセスポイント 46は登録されている無線チャネル (移動端末 52と の間で設定されている無線チャネル) へ MACフレーム (3001) を転送する (3023) 。 移動端末 53は無線基地局/アクセスボイント 44の配下に存在 するので、 無線基地局/アクセスポイント 4 4では無線インタフェースを介して MA Cフレーム (3 0 0 1 ) を転送することができる。 今回のフレーム転送は階 層の上位から下位への転送であり、 移動端末 5 1は無線基地局/ァクセスポイン ト 4 6の配下に存在しないので、 無線基地局/アクセスポィント 4 6は、 送信元 アドレス (移動端末 5 1のアドレス) についての学習はしない。
以上のようにして、 移動端末 5 1から送信された MA Cフレームが移動端末 5 3に対して転送される。 移動端末 5 3から移動端末 5 1に対して MA Cフレーム を送信する際には、 上記と逆の手順で転送される。
このように実施の形態 3においては、 アクセスポイント及び各スィッチは、 階 層の下位方向から送信されてくるフレームの送信元ァドレスの情報に基づいてフ ォヮーディングのためのェントリを登録及び更新するようにしているので、 ァク セスボイント及び各スィツチは、 配下に存在している移動端末だけのェントリ情 報だけを管理すれば良くなり、 フォヮ一ディングのためのェントリ情報を効率良 く管理することが可能となる。
実施の形態 4 .
つぎに、 本発明の実施の形態 4を第 1 0図および第 1 1図を用いて説明する。 実施の形態 4においては、 アクセスポイントを収容するエッジスィッチ 3 1〜3 4にエントリ登録及び更新のプロキシ機能を具備させることで、 アクセスポイン トにおける先の実施の形態 2で説明したェントリ登録のための登録用 MA Cフレ ーム (第 7図) およびエントリ削除のための削除用 MA Cフレーム (第 8図) の 送受信機能を不要とするようにしている。
実施の形態 4における階層型レイヤ 2ネットワークの構成は、 第 1図に示すも のと同じである。 第 1 0図は実施の形態 4における I A P P- AD D手順の動作 を示すシーケンス図である。 第 1 1図は実施の形態 4における I A P P- MO V E手川頁の動作を示すシーケンス図である。 I A P P (Inter-Access Point Protocol) とは、 8 0 2. 1 I f として IEEE 8 0 2. 1 1ワーキンググループで標 準ィ匕された無線 L ANのアクセスポイント間のローミング手順である。 . まず、 第 10図に示すシーケンス図に従って実施の形態 5の動作について説明 する。
移動端末 51が階層型ネットワークへの接続に先立って、 アクセスポイントに 42との間で、 プローブ要求信号 (Probe Request, 4001) とプローブ応答 信号 (Probe Response, 4002) の受け渡しを行なう。 この Probe Request ( 4001) と Probe Response (4002) の受け渡しにより、 物理的に接続が 可能であると判断した移動端末 51は、 アクセスポイント 42との間で、 ァソシ エーシヨン要求信号 (Association Request、 4003) とアソシエーション応 答信号 (Association Response, 4004) の受け渡しを行なう。
移動端末 51との間でアソシエーションが設定されたアクセスポイント 42は、 I APP- ADD手順に基づき、 移動端末 51とァソシエーションを設定したこ とを近隣の各スィッチに対して通知するためのレイヤ 2更新フレーム (4005 ) と、 移動端末 51とアソシエーションを設定したことを近隣の各アクセスボイ ントに対して通知するための IAPP- Add Notifyバケツト (4006) を上位のェ ッジスイッチ 31にそれぞれ送信する。
レイヤ 2更新フレーム (4005) と IAPP_Add Notifyパケット (4006) を受信したエッジスィッチ 3 1は、 これをトリガとして移動端末 51のエントリ が登録済であつたか否かを判断する (4007) 。 この場合は、 登録済ではない ため、 エッジスィッチ 31は移動端末 51のエントリを登録して、 第 7図に示し たエントリ登録要求フレーム (4009) を階層の上位方向へ転送するとともに (4008) 、 移動端末 51との間で一定期間 MACフレームの送受信がない場 合に、 自装置で管理している移動端末 51のエントリ情報を削除するためのエー ジングタイマを起動する。
その後、 エッジスィッチ 31.は、 収容している複数のアクセスポイントに対し て IAPP- Add Not yバケツトをそれぞれ転送する (401 1) 。 ただし、 ブロー ドキヤストアドレスを宛先ァドレスとして送信されるレイヤ 2更新フレームは、 エッジスィツチ 31で終端し、 受信ポートを除いた全ポートへは転送しない。 こ れは後述の実施の形態 4エントリ情報の制御手順を実施することで、 全スィッチ に対してレイヤ 2更新フレームを転送する必要がないためである。
エッジスィッチ 31の上位の階層にあるブランチスィッチ 23は、 エントリ登 録要求フレーム (4009) を受信すると、 先の実施の形態 2と同様、 移動端末 51のエントリが登録済であつたか否かを判断する (4012) 。 この場合は、 登録済ではないため、 移動端末 51のエントリを登録して、 ェントリ登録要求フ レーム (4009) を更に階層の上位方向へ転送するとともに (4013) 、 移 動端末 51との間で一定期間 MACフレームの送受信がない場合に、 自装置で管 理している移動端末 51のエントリ情報を削除するためのエージングタイマを起 動する。
ブランチスィツチ 23の上位の P皆層にあるゲートウェイスィツチ 10は、 ェン トリ登録要求フレーム (4009) を受信すると、 先の実施の形態 2と同様、 移 動端末 51のエントリが登録済であった力否かを判断する (4014) 。 この場 合は、 登録済ではないため、 移動端末 51のエントリを登録するとともに (40 1 5) 、 移動端末 51との間で一定期間 MACフレームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 51のェントリ情報を削除するためのエージング タイマを起動する。
次に、 第 1 1図に示すシーケンス図に従って移動端末 51他のサービスエリア に移動した際の実施の形態 5の動作について説明する。
移動端末 51がアクセスポイント 44のサービスエリアに移動すると、 無線基 地局/アクセスポイントに 44との間で、 Probe Request (4021) と Probe Response (4022) の受け渡しを行なう。 この Probe Request (4022) と Probe Response (4022) の受け渡しに'より、 物理的に接続が可能であると判 断した移動端末 5 1は、 無線基地局/アクセスボイントに 4 4に対して、 Reassociation Request (4023) を送 1 する。
移動端末 51からアソシエーションの設定が要求されたアクセスポイント 44 は、 I AP P- MOVE手順に基づき、 アソシエーションの設定を要求されたこ とを、 元のアクセスポイント 4 2に対して通知するために IAPP- MOVE Notify ノ ケット (4 0 2 4 ) を上位に送信する。 IAPP- MOVE Notify バケツト (4 0 2 4 ) の宛先 I Pァドレスは Reassociation Request に設定される旧 BSSID を RADIUS サーバに渡して、 RADIUS サーバで取得するようにしてもよいが、 この場 合は、 各アクセスポイントは、 事前に他のアクセスポイントの I Pアドレスと M A Cアドレスを一緒に記憶保持しているものとする。 したがって、 この場合は、 IAPP- MOVE Notify バケツトには元のアクセスポイント 4 2に対応する MA Cァ ドレスが宛先ァドレスとして設定される。
IAPP- MOVE Notify バケツト (4 0 2 4 ) を受信したエッジスィツチ 3 2は、 宛先 MA Cアドレス (アクセスポイント 4 2のアドレス) でエントリを検索する 、 アクセスポイント 4 2は自装置の配下には存在しないため、 検索結果として ヒッ トしない。 したがって、 エッジスィツチ 3 2は、 更に階層の上位方向へ IAPP- MOVE Not パケット (4 0 2 4 ) を転送する。
IAPP-M0VE Notifyバケツト (4 0 2 4 ) を受信したブランチスィツチ 2 3は、 宛先 MA Cアドレス (アクセスポイント 4 2のアドレス) でエントリ情報を検索 する。 アクセスポイント 4 2はブランチスィッチ 2 3の配下に存在するので、 ブ ランチスィツチ 2 3はアクセスポイント 4 2に対応するェントリとして登録され ているポート (エッジスィッチ 3 1の方向) に対して IAPP-M0VE Notifyパケッ トを転送する。
IAPP- MOVE Notifyパケット (4 0 2 4 ) を受信したェッジスイッチ 3 1は、 宛先 MA Cアドレス (アクセスポイント 4 2のアドレス) でエントリ情報を検索 する。 アクセスポイント 4 2はエッジスィッチ 3 1の配下に存在するので、 エツ ジスィツチ 3 1はアクセスボイント 4 2に対応するェントリとして登録されてい るポート (アクセスポイント 4 2の方向) に対して IAPP- MOVE Notifyバケツト を転送する。
IAPP- MOVE Not yパケット (4 0 2 4 ) を受信した元のアクセスポイント 4 2は、 応答としてステータスを成功 (SUCCESSFUL) とした IAPP- MOVE Response パケット (4 0 2 5 ) をアクセスポイント 4 4へ送信する。 応答 IAPP - MOVE Responseパケット (4 0 2 5 ) の転送は、 IAPP- MOVE Notifyパケット (4 0 2 4 ) の転送と逆の手順によってアクセスポイント 4 4へ転送される。
IAPP- MOVE Responseパケット (4 0 2 5 ) を受信したアクセスポィント 4 4 は、 ステータスが SUCCESSFULであることを確認し、 ここでアソシエーションを 設定したことを近隣の各スィツチに対して通知するために、 レイヤ 2更新フレー ム (4 0 2 6 ) を上位に送信する。 また、 これと同時に移動端末に対して Reassociation Response ( 4 0 2 7 ) を½信する。
レイヤ 2更新フレーム (4 0 2 6 ) を受信したエッジスィッチ 3 2は、 これを トリガとして、 移動端末 5 1のエントリが登録済であった力否かを判断する (4 0 2 8 ) 。 この場合は、 登録済ではないため、 エッジスィッチ 3 2は、 移動端末 5 1のエントリを登録して、 エントリ登録要求フレーム (4 0 3 0 ) を階層の上 位方向へ転送するとともに (4 0 2 9 ) 、 移動端末 5 1との間で一定期間 MA C フレームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 5 1のエントリ 情報を削除するためのエージングタイマを起動する。
エッジスィツチ 3 2の上位の階層にあるブランチスィツチ 2 3は、 エントリ登 録要求フレーム (4 0 3 0 ) を受信すると、 一旦 t一ジングタイマを停止した後、 移動端末 5 1のエントリが登録済であった力否かを判断する (4 0 3 1 ) 。 この 場合は、 登録済であるため、 プランチスィツチ 2 3は移動端末 5 1のエントリを 更新して、 下位側の旧転送経路の方向に対して第 8図に示したェントリ削除要求 フレーム (4 0 3 3 ) を送信するとともに、 第 7図に示したエントリ登録要求フ レーム (4 0 3 0 ) を上位へ (この場合はゲートウェイスィッチ 1 0方向へ) 転 送する (4 0 3 2 ) 。 これと共に、 ブランチスィッチ 2 3は、 移動端末 5 1との 間で一定期間 MA Cフレームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動 端末 5 1のェントリ情報を削除するためのエージングタイマを再び起動する。 ブランチスィツチ 2 3の上位の階層にあるゲートウェイスィツチ 1 0は、 ェン トリ登録要求フレーム (4 0 3 0 ) を受信すると、 一旦エージングタイマを停止 し、 移動端末 5 1のェントリが登録済であった力否かを判断する (4 0 3 4 ) 。 この場合も、 登録済であるため、 ゲートウェイスィッチ 1 0では、 移動端末 5 1 のエントリを更新するとともに (4 0 3 5 ) 、 移動端末 5 1との間で一定期間 M A Cフレームの送受信がない場合に、 自装置で管理している移動端末 5 1のェン トリ情報を削除するためのエージングタイマを再び起動する。 なお、 実施の形態 2で説明したように、 ゲートウェイスィッチ 1 0は、 この場合、 旧経路に対する エントリ削除要求の送信を行わない。
一方、 ブランチスィッチ 2 3からのエントリ削除要求フレーム (4 0 3 3 ) を 受信したエッジスィッチ 3 1では、 移動端末 5 1のエントリを削除するとともに、 移動端末 5 1のェントリ情報に登録されていたポートに対してェントリ削除要求 フレーム (4 0 3 3 ) を転送し (4 0 3 6 ) 、 起動していたエージングタイマを 停止する。
エッジスィッチ 3 1からのエントリ削除要求フレーム (4 0 3 3 ) を受信した 無線基地局/アクセスポイント 4 2は、 移動端末 5 1のエントリを削除して (4 0 3 7 ) 、 起動していたエージングタイマを停止する。
このように実施の形態 4においては、 アクセスポイントを収容するエッジスィ ツチがエントリ登録及び更新のプロキシ機能を具備するようにしたので、 ァクセ スポィントでは、 先の実施の形態 2で説明したェントリ登録のための登録用 MA Cフレーム (第 7図) およびエントリ削除のための削除用 MA Cフレーム (第 8 図) の送受信機能がなくても、 実施の形態 2と同様のモビリティ制御機能を提供 することが可能となる。
実施の形態 5 .
.つぎに、 第 1 2図〜第 1 4図に従ってこの発明の実施の形態 5について説明す る。 実施の形態 5においては、 マルチキャス トパケット (ルータ要請 (Router Solicitation Message) 、 DHCPv 6送信要求 (DHCPv 6 Solicitation Message) 、 近隣要請 (Neighbor Solicitation Message) ) を特定の方向へ転送するように、 各スィツチがェントリを構成することで、 フラディングを抑制するようにしてい る。
実施の形態 5における階層型レイヤ 2ネットワークの構成は、 第 1図に示すも のと同じである。 第 1 2図は実施の形態 5における I CMP V 6の Router Solicitationパケット転送時の動作を示すシーケンス図である。 第 1 3図は D HCP V 6の Solicitationパケット転送時の動作を示すシーケンス図である。 第 14図は I CMP V 6の Neighbor Solicitationパケット転送時の動作を示す シーケンス図である。
まず、 第 12図に従って I CMP V 6の Router Solicitationバケツト転送時 の動作について説明する。
I CMP V 6の Router Solicitationバケツト (5001) は、 全ルータに対 するマルチキャストとして送信され、 MACフレームの宛先アドレスには Γ 33.33.0.0.0.2J が指定される。 したがって、 移動端末 51から I CMP V 6の Router Solicitation バケツト ( 5 0 0 1 ) が送信されると、 この Router Solicitationバケツトを受信した無線基地局/アクセスボイント 42では、 宛先 アドレス 「33.33.0.0.0.2」 で出力先を検索し (5002) 、 事前に登録してお いた 「33.33.0.0.0.2」 の出力先として登録されている所定のポートへ I CMP V 6の Router Solicitationパケット (5001) を転送する (5003) 。 こ の場合は、 ゲートウェイスィッチ 10の後段にゲートゥヱイルータ 1が存在する ので、 I CMP V 6の Router Solicitationノヽ0ケットは、 上位のゲートウェイス イッチ 10方向、 すなわちエッジスィッチ 31へ転送するように予めエントリが 登録されている。
ゲートウェイスィッチ 10の後段にゲートウェイルータ 1が存在するので、 I CMP V 6の Router Solicitationパケット (5001) を受信した際、 エッジ スィツチ 31ではプランチスィツチ 21方向のポートへ、 ブランチスィツチ 21 ではゲートウェイスィッチ 10方向のポートへ、 受信パケット (5001) を転 送するように、 予めエント リが登録されている。 したがって、 Router Solicitationパケット (5001) は、 エッジスィッチ 31、 ブランチスイツ チ 21及びゲートウェイスィツチ 10へと順次転送された後 (5004〜500 9) 、 最終的にゲートウェイルータ 1に到達する。
つぎに、 第 13図に従って DHCP Pv 6の Solicitationバケツト転送時の 動作について説明する。
DHCP V 6の Solicitationパケット (5011) は、 全 DHCPv6サーバに 対するマルチキャストとして送信され、 MACフレームの宛先アドレスには Γ 33.33.0.0.1.2」 が指定される。 この場合は、 DHCP V 6の Solicitationパケ ット (501 1) は、 ゲートウェイスィッチ 10の後段に存在するゲートウェイ ルータ 1を介して DHCPv6サーバ 4に DHCPv6 Solicitationバケツト (501 1) が転送されるので、 DHCP V 6の Solicitationパケット (501 1) を 受信した際、 無線基地局/アクセスポイント 42ではエッジスィッチ 31方向の ポートへ、 エッジスィッチ 31ではブランチスィッチ 21方向のポートへ、 ブラ ンチスィツチ 21ではゲートウヱイスィツチ 10方向のポートへ、 受信パケット (501 1) を転送するように、 予めエントリが登録されている。 したがって、 DHCP V 6の Solicitationパケット ( 501 1 ) は、 移動端末 51から、 無 線基地局/アクセスポイント 42、 エッジスィッチ 31、 ブランチスィツチ 21 及びゲートウェイスィッチ 10へと順次転送された後 (5012〜501 9) 、 最終的にゲートウエイルータ 1に到達する。 更にゲートウェイルータ 1が宛先 I Pァドレスでルーティングすることにより、 DHCPv6サーバ 4に DHC P v 6の Solicitationバケツト (501 1) が到達することになる。
つぎに、 第 14図に従って I CMP V 6の Neighbor Solicitationパケット転 送時の動作について説明する。
I CMP V 6の Neighbor Solicitationパケット (5031) は要請ノードに 対するマルチキャストとして送信され、 MACフレームの宛先アドレスには、 「 33.33. FF. xx. yy. zzj (xx:yy:zz は各ノードの MACアドレスの下位 3パイ ト) が指定される。 この場合、 下位 3バイトは固定ではないので、 無線基地局/ァク セスポイント 42、 エッジスィッチ 31、 ブランチスィッチ 21、 及ぴゲートゥ エイスィッチ 1 0では、 下位 3バイ トの xx. yy. zz はマスクして扱う、 すなわち MA Cァドレスの上位 3 byte の部分、 33. 33. FFだけで受信バケツトが I CMP V 6の Neighbor Solicitationパケットであるか否かを判断する。
この場合、 近隣探索サーバ 3はゲートウェイスィッチ 1 0に接続されているの で、 I CM P V 6の Neighbor Solicitationパケット (5 0 3 1 ) を受信した際、 無線基地局/ァクセスポイント 4 2ではェッジスイッチ 3 1方向のポートへ、 ェ ッジスィツチ 3 1ではブランチスィツチ 2 1方向のポートへ、 ブランチスィツチ 2 1ではゲートウエイスィツチ 1 0方向のポートへ、 受信バケツト (5 0 3 1 ) を転送するように、 予めエントリが登録されている。
したがって、 I CMP V 6の Neighbor Solicitationパケット (5 0 3 1 ) は、 移動端末 5 1力、ら、 無線基地局/アクセスポイント 4 2、 エッジスィッチ 3 1、 ブランチスィッチ 2 1及びゲートウェイスィッチ 1 0へと順次転送された後 (5 0 3 2〜 5 0 3 9 ) 、 ゲートウェイスィッチ 1 0から近隣探索サーバ 3に転送さ れる。
このように実施の形態 5においては、 無線基地局/アクセスポイントおよび各 スィツチでは、 マルチキャストバケツトを予め設定した特定の方向へ転送するよ うにエントリが登録されているので、 フラデイングを抑制することが可能となる。 なお、 マルチキャストパケットを転送する特定方向は上位方向に限らず、 下位方 向でもよい。
実施の形態 6 .
次に、 第 1 5図に従ってこの発明の実施の形態 6について説明する。 実施の形 態 6においては、 無線基地局/アクセスポイントおよび各スィッチでは、 前記マ ルチキャス 卜ノ ケッ 卜 ( Router Solicitation Message, DHCPv 6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) ίこ レヽて それらのマノレチキャスト アドレスを学習せず、 かつアドレスが学習されていないフレームと判断して、 階 層の上位方向へ転送する'ことでフラディングを抑制するようにしている。
実施の形態 6における階層型レイヤ 2ネットワークの構成は、 第 1図に示すも のと同じである。 以下、 第 15図にしたがって実施の形態 6の動作を説明する。 移動端末 51より ICMPv6の Router Solicitation, DHCPv6の Solicitation 或いは ICMPv6の Neighbor Solicitationのいずれ力のマノレチキャス トノ ケッ ト である MACフレーム (6001) が送信されると、 この MACフレーム (60 01) を受信した無線基地局/アクセスポイント 42は、 宛先のアドレスでェン トリ情報を検索する (6002) 。 無線基地局/アクセスポイント 42では、 こ れらのマルチキャストバケツトの MACァドレスについてはェントリとして学習 されておらず、 かつ事前に登録もされていないようにしているので、 これらマル チキャストバケツトの MACァドレスはェントリの検索結果としてヒットしない 6003) 。 そして、 無線基地局/アクセスポイント 42では、 これらマルチキ ャス トパケットの MACフレーム (6001) を階層の上位方向へ転送する (6 004) 。
無線基地局/ァクセスポイント 42の上位の階層にあるエッジスィッチ 3 1で は、 この MACフレーム (6001) を受信すると宛先のアドレスでエントリ情 報を検索するが (6005) 、 エントリとして学習されておらず、 かつ事前に登 録もされていないため、 検索結果としてヒットしない (6006) 。 したがって、 エッジスィツチ 31でも、 マルチキャストパケットの MACフレーム (6001 ) を更に階層の上位方向へ転送する (6007) 。
エッジスィッチ 31の上位の階層にあるブランチスィッチ 21は、 この MAC フレーム (6001) を受信すると宛先のアドレスでエントリ情報を検索するが (6008) 、 エントリとして学習されておらず、 かつ事前に登録もされていな いため、 検索結果としてヒットしない (6009) 。 したがって、 ブランチスィ ツチ 21でも、 マルチキャストパケットの MACフレーム (6001) を更に階 層の上位方向へ転送する (6010) 。
ブランチスィッチ 21の上位の P皆層にあるゲートウェイスィッチ 10は、 この MACフレーム (6001) を受信すると'、 宛先のアドレスでエントリ情報を検 索する (6 0 1 1) 。 ゲートウェイスィッチ 1 0は、 受信したバケツトが、 ICMPv 6の Router Solicitation, DHCPv 6の Solicitation および ICMPv 6の Neighbor Solicitation のうちのいずれかのマノレチキャストバケツトに対応した MA Cァドレスである力否かを判断する (6 0 1 2, 6 0 1 4, 6 0 1 6 ) 。 また、 ゲートウェイスィッチ 1 0では、 3つのマルチキャストパケット毎に、 出力ポー トを予めエントリとして登録している。
したがって、 ゲートウェイスィッチ 1 0では、 受信したパケットがどのマルチ キャストバケツトであるかを識別した後、 ェントリ情報に基づいて識別したマル チキャストバケツトに対応する登録ポートに対して受信したバケツト (6 0 0 1 ) を転送する (6 0 1 3 , 6 0 1 5 , 6 0 1 7 ) 。 これによりそれぞれのマルチキ ' ヤス卜パケッ 卜 (Router Solicitation Message, DHCPv 6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) が所要のサーバまたはルータに到達すること になる。
このように実施の形態 6においては、 無線基地局/アクセスボイントおよびゲ 一トウヱイスィッチ 1 0以外の各スィッチでは、 マルチキャス トパケット ( Router Solicitation Message, DHCPv 6 solicit Message, Neighbor Solicitation Message) についてはそれらのマルチキャストァドレスを学習せず、 かつァドレスが学習されていないフレームと判断して、 階層の上位方向へ転送す るようにしているので、 フラデイングを抑制することが可能となる。
実施の形態 7 .
つぎに、 本発明の実施の形態 7を第 1 6図を用いて説明する。 実施の形態 7に おいては、 上記マルチキャストパケット (Router Solicitation Message, DHCPv り Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) を特定の方冋へ聿 :^す るよう各スィツチがェントリを構成する際に、 S T P或いは R S T P等のループ 接続防止プロトコル (Loop Prevention protocol) によって自動的に決まるポー トに対して当該マルチキャストバケツトを転送するようにしている。
第 1 6図は実施の形態 7における階層型レイヤ 2ネットワーク構 j¾を示した図 である。 第 1 6図において、 先の第 1図に示した階層型レイヤ 2ネットワークの 構成に二点鎖線で示した新たな物理的接続を追加している。 すなわち、 第 1 6図 において、 各装置は実線部分と二点鎖線部分で物理的に接続されている。
このような接続では、 例えばエッジスィッチ 3 1、 ブランチスィッチ 2 4、 ェ ッジスィツチ 3 4、 ブランチスィツチ 2 3でループ接続ができ上がるので、 ルー プ接続を防止する S T P (Spanning Tree Protocol) 或いは R S T P (Rapid Spanning Tree Protocol) 等のループ接続防止プロトコルを用いて、 二点鎖線部 分の接続は通常時は動作させず、 二点鎖線部分の接続は実線部分の接続にぉレ、て 障害等が発生した場合に動作させる。 例えば、 ブランチスィッチ 2 3が故障した 場合、 二点鎖線で示したエツジスイッチ 3 1及びエッジスィツチ 3 2はブランチ スィッチ 2 4との接続が有効になり、 階層の上位方向の転送については、 ブラン チスィツチ 2 4への転送を用いる。
先の実施の形態 5では、 それぞれのマルチキャス トバケツ ト (Router Solicitation Message, DHCPvり Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) を予め登録しておいた特定のポートに対して転送していた。 これに対 し、 実施の形態 7では、 或るスイツチが障害となって階層型レイヤ 2ネットヮー クのトポロジが上記の通りに変わっても、 S T P或いは R S T P等のループ接続 防止プロトコルを用いて動的に決定される、 P皆層の上位方向となるポートに対し て、 第 1 2図〜第 1 4図と同様な手順でパケットを転送することで、 それぞれの マノレチキャス 卜ノ ケッ 卜 (Router Solicitation Message, DHCPv 6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) は所望のサーバまたはルータに到達 させることができる。
このように実施の形態 7においては、 無線基地局/ァクセスポイントおよびゲ 一トウエイスィッチ 1 0以外の各スィッチでは、 マルチキャストパケット ( Router Solicitation Message, DHCPv 6 Solicit Message, Neighbor Solicitation Message) を転送するポートを S T P或いは R S T P等のループ接 続防止プロトコルにより決定するようにしたので、 ネットワークのトポロジが変
]制することが可能となる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる階層型レイヤ 2ネットワークは、 無線基地局/ アクセスポイント、 エッジスィッチ、 ブランチスィッチ、 ゲートウェイスィッチ などが階層接続された階層型レイヤ 2ネットワークに適用して好適である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 移動端末と最上位装置との間で複数の中継装置を階層的に構成してレイヤ 2ネットワークを構成する階層型レイヤ 2ネットワークにおいて、
前記各中継装置は、 上位および下位方向へのフレーム転送の際、 アドレステー ブルに登録されたェントリを検索してこの検索結果に基づいたフレーム転送を行 うとともに、 前記アドレステーブルにエントリが登録されていないフレームの転 送の際には、 このフレームを階層の上位方向へ転送するようにしたことを特徴と する階層型レイヤ 2ネットワーク。
2 . 前記各中継装置は、 移動端末の異なるサービスエリアへの移動に応じて、 移動端末のェントリの追加、 更新を行う第 1の制御用フレームおよび移動端末の エントリの削除を行うための第 2の制御用フレームの送受信機能を有し、 各中継 装置は、 移動端末との間でアソシエーションが設定された際、 第 1の制御用フレ ームを階層の上位方向へ順次送信するとともに、 この移動端末についてのェント リが登録されている力否かを確認し、 エントリが登録されていない場合はこの移 動端末のエントリを登録し、 エントリが登録されている場合は、 この移動端末の エントリを更新するとともに下位の旧経路の中継装置に対し前記第 2の制御用フ レームを送信しかつ上位の中継装置に対し前記第 1の制御用フレームを送信する ようにしたことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の階層型レイヤ 2ネットヮ
' ~ク。
3 . 前記各中継装置は、 階層の下位から送信されるフレーム中の送信元ァドレ ス情報に基づいてフレーム転送のための前記ェントリを登録及び更新することを 特徴とする請求の範囲第 1項に記載の階層型レイヤ 2ネットワーク。
4 . 前記中継装置は、 移動端末の上位である複数のアクセスポイントと、 これ らアクセスポイントの上位である複数のエッジスィッチとを少なくとも有し、 前 記複数のェッジスィッチに、 エントリ登録及ぴ更新のプ口キシ機能を具備させる ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の階層型レイヤ 2ネットワーク。
5 . 前記各中継装置は、 マルチキャストパケットを予め設定した特定の方向へ •転送するようにエントリが登録設定されていることを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の階層型レイヤ 2ネットワーク。
6 . .前記各中継装置は、 マルチキャストバケツトをァドレスが学習されていな いフレームと判断して、 階層の上位方向へ転送することを特徴とする請求の範囲 第 1項に記載の階層型レイヤ 2ネットワーク。
7 . 前記マルチキャストバケツトの転送先をループ接続防止プロトコルによつ て決定したことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の階層型レイヤ 2ネットヮ ーク。
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