(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のアクセスポイントをもつ無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対する負荷バランスを行う方法を提供する。【解決手段】負荷バランスの決定は、トラフィック状態と、対応するサービスクラスに基づく各トラフィックの優先クラスの帯域幅の可用性とに応じて負荷バランスモジュールにより行われる。負荷バランスモジュールは、負荷バランスの決定が集中モジュールにより、またはアクセスポイントの分散型負荷バランスモジュール間の情報交換を通して負荷バランスの決定が行われるところの集中モジュールである。負荷バランスの決定はさらに、ＶＬＡＮタグベースでＶＬＡＮを考慮することにより行われる。ＶＬＡＮのおのおのは、対応するトラフィック優先クラスにより定義される。【選択図】図２
2005124166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアクセスポイントをもつ無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対する負荷バランスを行う方法であって、
トラフィック状態と、対応するサービスクラスに基づく各トラフィックの優先クラスの帯域幅の可用性とに応じて負荷バランスモジュールにより負荷バランスが決定されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２】
請求項１に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスモジュールが、負荷バランスの決定が集中モジュールにより行われるところの集中モジュールであることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３】
請求項１に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスの決定が、アクセスポイントの分散型負荷バランスモジュール間の情報交換を通して行われることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４】
請求項１に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスを行うことの決定がさらに、ＶＬＡＮタグベースで複数の仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を考慮することにより行われることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５】
請求項４に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＶＬＡＮのおのおのが対応するトラフィック優先クラスで規定されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項６】
請求項５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＶＬＡＮタグの対応するトラフィック優先クラスが定ビットレートトラフィックタイプにマッピングされる場合、負荷バランスが、アクセスポイントの１つの負荷バランスモジュールで決定されるものであって、この方法が：
制限付で設けられた多数の同時接続を行うためビットレートに応じてアクセスポイントのおのおのに対して帯域幅の確保・分割を行うステップを備え；
ビットレートと等しい帯域幅のカンタムが利用可能である場合だけ、新たな定ビットレート要求が認められ、帯域幅のカンタムが要求セッションに割り当てられることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項７】
請求項４に記載の負荷バランスを行う方法であって、
アクセスポイントのおのおのが複数の待ち行列をもつことを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項８】
請求項７に記載の負荷バランスを行う方法であって、
待ち行列のおのおのが複数の対応するサービスクラスに割り当てられ、サービスクラスのおのおのが複数の仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）にマッピングされ、複数のサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）のおのおのが、ＶＬＡＮの１つに対応するＶＬＡＮタグにマッピングされることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項９】
請求項８に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＳＳＩＤとＶＬＡＮタグ間の関係が一対一であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＳＳＩＤとＶＬＡＮタグ間の関係が多対一であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスモジュールが、同一のＶＬＡＮで同一のＳＳＩＤ内の対応するトラフィック優先クラスに応じて負荷バランスを行うことを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスモジュールが、同一のＶＬＡＮで複数のＳＳＩＤ内の対応するトラフィック優先クラスに応じて負荷バランスを行うことを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１３】
請求項７に記載のＱｏＳ負荷バランスを行う方法であって、
待ち行列のおのおのが複数の対応するサービスクラスに割り当てられ、サービスクラスのおのおのが複数の仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）にマッピングされ、複数の基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）のおのおのが、ＶＬＡＮの１つに対応するＶＬＡＮタグにマッピングされることを特徴とするＱｏＳ負荷バランスを行う方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＢＳＳＩＤとＶＬＡＮタグ間の関係が一対一であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＢＳＳＩＤとＶＬＡＮタグ間の関係が多対一であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスモジュールが、同一のＶＬＡＮで同一のＢＳＳＩＤ内の対応するトラフィック優先クラスに応じて負荷バランスを行うことを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスモジュールが、同一のＶＬＡＮで複数のＢＳＳＩＤ内の対応するトラフィック優先クラスに応じて負荷バランスを行うことを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１８】
請求項７に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＶＬＡＮタグの対応するトラフィック優先クラスが可変ビットレートトラフィックタイプにマッピングされる場合、負荷バランスが、アクセスポイントの１つの負荷バランスモジュールで決定されるものであって、この方法が、輻輳が発生したことを示すための輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）の組を用いることを具備することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスの決定が負荷バランスモジュールにより行われるものであって、この方法がさらに、最適化されたトラフィック分布を得るため、分割を行わせて順次再結合を行う逆ローミングを無効にすることを具備することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩの組が、輻輳が発生したことを示すための複数の属性をもつことを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩの組の属性が、待ち行列の長さ、利用度レベル、または同時セッション数であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩの組の属性が種々のクライアントの受け入れるステップを具備して、クライアントの受け入れデータがクライアントのおのおのに対するリンクの質または信号雑音比（Ｓ／Ｎ比）を備えることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の負荷バランスを行う方法であって、
属性のおのおのが、高低ウォーターマークの組に関連付けられることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスが、ＣＬＩ組の属性の１つに応じて独立して決定されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２５】
請求項２０に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスの決定が、ＣＬＩ組の属性の一部または全ての第１論理式に基づいて定義されるポリシーベースのトリガにより行われることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩ組の属性間の第１論理式が、ＣＬＩ組の属性のＡＮＤ／ＯＲ関係の組み合わせ、またはその等価なもの、または属性のＡＮＤ／ＯＲ関係により表される等価なものであることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
属性のおのおのが、高および／または低ウォーターマークの組と選択的に関連付けられ、ポリシーベースのトリガが、ＣＬＩ組の属性の高および／または低ウォーターマークの第２論理式のいずれかの組み合わせに基づいて選択的に定義されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩ組の属性の高および／または低ウォーターマークの第２論理式が、属性の高および／または低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係の組み合わせ、またはその等価なもの、または属性のＡＮＤ／ＯＲ関係により表される等価なものであることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項２９】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩ組の属性の１つまたは一部が高ウォーターマークに達した際に、ポリシーベースのトリガが起動されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３０】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩ組の属性の一部または全部が低ウォーターマークまで下がった際に、ポリシーベースのトリガが起動されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３１】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩ組の属性の高ウォーターマークと低ウォーターマークのおのおのが、対応する重みに割り当てられ、ポリシーベースのトリガが、高ウォーターマークおよび低ウォーターマークの重みの一部または全ての第１論理式に基づいてさらに定義されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＣＬＩ組の属性の高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みが、費用関数に基づいて決定されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の負荷バランスを行う方法であって、
高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みが選択的にアダプティブであることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の負荷バランスを行う方法であって、
高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みが、ＡＰ間のトラフィック条件に応じて選択的にアダプティブであることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の負荷バランスを行う方法であって、
高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みが、ネットワークアドミニストレータにより定義される条件に応じてアダプティブであることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
費用関数の解が、ネットワークアドミニストレータにより設定される最適条件に応じて選択可能であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３７】
請求項３２に記載の負荷バランスを行う方法であって、
費用関数の解が、属性値と高ウォーターマークまたは低ウォーターマークとの関係に依存する二値決定であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の負荷バランスを行う方法であって、
属性値が高ウォーターマークよりも大きく、属性に対応する重みが費用関数に利用されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項３９】
請求項３２に記載の負荷バランスを行う方法であって、
費用関数の解が、属性値と、ＣＬＩ組の１つ以上の属性における高ウォーターマーク間の差に依存する限定決定であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の負荷バランスを行う方法であって、
限定決定が、差と高ウォーターマークの値とを比較することにより得られるパーセント値により求められる複数の正規化値に依存することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４１】
請求項３９に記載の負荷バランスを行う方法であって、
限定決定が、差と、ネットワークアドミニストレータにより設定される値とを比較することにより得られるパーセント値により求められる複数の正規化値に依存することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４２】
請求項３２に記載の負荷バランスを行う方法であって、
費用関数の解が、属性値と、ＣＬＩ組の１つ以上の属性における低ウォーターマーク間の差に依存する限定決定であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の負荷バランスを行う方法であって、
限定決定が、差と高ウォーターマークの値とを比較することにより得られるパーセント値により求められる複数の正規化値に依存することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の負荷バランスを行う方法であって、
限定決定が、差と、ネットワークアドミニストレータにより設定される値とを比較することにより得られるパーセント値により求められる複数の正規化値に依存することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４５】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ポリシーベースのトリガが、負荷バランスモジュールであらかじめ決められたデフォルトポリシーの組から選択され、ネットワークアドミニストレータにより選択されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４６】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
輻輳の発生に対してトリガが起動され、負荷バランスモジュールが、過負荷のトラフィックストリーム以上のトラフィック優先クラスの優先レベルをもつ全ての重なったアクセスポイントのＣＬＩ組を調べ、負荷をシフトさせるターゲットとしてのトリガにより設定される条件に基づいて、ＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤがＣＬＩに対応するトラフィックセッションを選択することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４７】
請求項４６に記載の負荷バランスを行う方法であって、
高ウォーターマーク未満のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤがＣＬＩに対応するトラフィックセッションが、負荷をシフトさせるターゲットとしてのトリガに応じて選択されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４８】
請求項４６に記載の負荷バランスを行う方法であって、
選択されたトラフィックセッションのＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤが全て同一のＶＬＡＮにマッピングされることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項４９】
請求項４６に記載の負荷バランスを行う方法であって、
ＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤがＣＬＩに対応するトラフィックセッションが、負荷をシフトさせるターゲットとしてのトリガにより設定される条件に基づく場合、この負荷が、全ての重なったアクセスポイントの全てにおいて選択されたＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤに渡って移動し、同一のＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤの負荷がほぼ同一であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５０】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
同一のＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤの１つのＣＬＩが低ウォーターマーク未満に低下した場合、負荷バランスモジュールが、全ての重なったアクセスポイント内の同一ＶＬＡＮ内の他のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤから、同一ＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤのＣＬＩがほぼ同一になるまでトラフィックを移動させることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスモジュールによりトラフィックセッションを動かすステップが、低ウォーターマーク以上のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤのトラフィックセッションを低ウォーターマーク未満のＣＬＩをもつＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤまで、同一ＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤのＣＬＩがほぼ同一になるまで動かすステップを具備することを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５２】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
トラフィック負荷をバランスするため、スリープモードのセッションが負荷バランスに対してまず選択されることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５３】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
トラフィック負荷をバランスするため、逆ローミングを適用して可変ビットレートトラフィックを起動させることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５４】
請求項２５に記載の負荷バランスを行う方法であって、
負荷バランスに使用されるポリシーがサービスポリシーの選定から独立していることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５５】
請求項５４に記載の負荷バランスを行う方法であって、
サービスポリシーが、先着順サービス（ＦＣＦＳ）、厳密優先権または重み付け公平待ち行列であることを特徴とする負荷バランスを行う方法。
【請求項５６】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、ＬＡＮが複数のアクセスポイントをもち、スキーム中のアクセスポイントのおのおのがＨｏｓｔａｐｄプログラムを備え、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが輻輳レベル指示語の組をもち、この組が複数の属性をもち、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが、輻輳レベル指示語の組の属性に基づきポリシーを始動させることにより負荷バランスを実行する無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【請求項５７】
請求項５６に記載の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、
Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが、待ち行列の統計情報を受信するための負荷バランスモジュールを備え、
輻輳レベル指示語が、待ち行列の統計情報からの待ち行列の長さ情報により更新されることを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【請求項５８】
請求項５６に記載の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、
帯域幅の統計情報をサンプリングするため、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが帯域幅監視モジュールを備え、
輻輳レベル指示語が帯域幅監視モジュールからの利用情報により更新されることを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【請求項５９】
請求項５６に記載の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、
輻輳レベル指示語が無線ドライバに送信され、更新された輻輳レベル指示語に基づいてアクションを行うため、輻輳レベル指示語が無線ドライバをセットすることを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【請求項６０】
請求項５６に記載の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、
Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが構成システムプログラムにより構成されることを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【請求項６１】
請求項５６に記載の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、
Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが、構成システムプログラムに保存されたＨｏｓｔａｐｄ．ｃｏｎｆファイルにより構成されることを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【請求項６２】
請求項６１に記載の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームであって、
Ｈｏｓｔａｐｄ．ｃｏｎｆファイルが構成システムプログラムにより作成されることを特徴とする無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク通信においてトラフィック負荷のバランスを行い、処理量を増加させることに関し、さらに詳細には、複数帯域アクセスポイント（ＡＰ）用ＱｏＳ（サービス品質)ベース負荷バランススキーム、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）交換、交換複数ＡＰ、クラスタ型ＡＰ集中管理または分散型同期管理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は、特に配線が困難な場所もしくは費用がかかる場所において、有線型ＬＡＮよりも人気のあるオプションになってきた。従来型有線ＬＡＮでは典型的には場所の制限がある。１つのアクセスポイント（以後、「ＡＰ」）であっても比較的大きなグループのネットワークステーションをサポートできるが、典型的には数百フィートという有限の範囲内でしか機能しない。重なりカバレージセルを持つ複数アクセスポイントを設けることによりカバレージエリアを拡大することが可能になり、これにより、ネットワークコンタクトを失うことなくネットワークステーションがカバレージエリアにわたってローミングを行うことができる。典型的な無線ＬＡＮは１００個までのアクセスポイントを用いることができ、これでアクセスポイントの費用が全システムの費用に大きな影響を与えることができる。
【０００３】
有線ＬＡＮ上のコンピュータとネットワークステーション間で透明連結性をもたらすため、１つのアクセスポイントがバックボーンインターフェイス上の全パケットの処理を行う。アクセスポイントは通常、各データパケットの宛先アドレスを見て、そのパケットを受信して無線インターフェイスに転送するかどうかを判断するため内部テーブルを参照する。
【０００４】
図１において、複数アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３を含む無線ＬＡＮ１０の概略図を示すが、各アクセスポイントはそれぞれのカバレージエリア２０、３０、４０をもつ。多数のネットワークステーションがあるが、そのうち５０と６０を示す。この方法において、負荷バランスのためにアクセスポイントＡＰ１から他のアクセスポイントＡＰ２またはＡＰ３に交換することのネットワークステーション５０による決定は、それぞれのアクセスポイントの通信品質と、おのおののアクセスポイントとネットワークステーションそのものとのトラフィック負荷とに依存する。アクセスポイントＡＰ１、ＡＰ２、ＡＰ３は、平均ＴＸ／ＲＸ（送信／受信）レート活動時間の値の記録を一定の時間間隔に渡って平均化し続けることにより、トラフィック負荷を監視することが好ましい。他方、通信品質が所定レベルより低くなった場合、ネットワークステーション５０は、通信品質のよいクライアント３０、４０（アクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３）のサーチを始める。ＩＥＥＥ８０２．１１で知られている通り、他のアクセスポイントＡＰ２、ＡＰ３は、関連するアクセスポイントＡＰ１とは異なる周波数をもつチャネル上で作動していてもよい。ネットワークステーション、例えば５０や６０に対して良好な通信品質を維持するため、重なっているカバレージセルをもつカバレージエリアを拡大するため、複数アクセスポイントを設けることは解決策として好ましい。しかし、特定のネットワークステーションが複数のアクセスポイントでカバーされてしまうという恐れもある。複数アクセスポイント（ＡＰ）にわたる負荷バランスの実施が本技術で提案されている。
【０００５】
複数アクセスポイント（ＡＰ）にわたる負荷バランスは、商業的に利用可能な少数の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）交換の実行でしか見出すことはできない。この場合、接続数または利用レベルのいずれかを用いて、負荷バランス測定の起動が必要かどうかを決定するためのトラフィック条件のベンチマーキングを行う。こういった全ての場合において、トラフィックは１つのクラスとして取り扱われており、トラフィックタイプとその優先レベル間の違いについては考慮されない。
【０００６】
無線ＬＡＮ用負荷バランスの１つの通常スキームでは、ルーセント・テクノロジーズ社のマーレイ・ヒルが提案し、「負荷バランス付無線ＬＡＮ」のタイトルで２００１年１１月２１日に発表した欧州特許申請ＥＰ１１５６６２３Ａ１を参照している。負荷バランスの提案スキームにおいて、複数アクセスポイントと少なくとも１つのネットワークステーションをもつ通信システムが提供されている。負荷バランスを行うため、同システムでは、所定の費用関数を用いてアクセスポイントの１つとの通信接続を選択する。所定の費用関数では、アクセスポイントのトラフィック負荷パラメータとネットワークステーショントラフィック負荷パラメータとを考慮している。このスキームでは、クライアントは、無線カバレージを提供するアクセスポイントを形成するトラフィックと受け入れ情報とを収集する。クライアントはその後、関連付けにおいて最適のアクセスポイントを決定するため費用関数を用いる。このスキームには３つの欠点がある。まず、ハードウェアおよびファームウェアの下にあるクライアントが製造業者に依存していることである。多くの場合、ハードウェア内の有限状態機械を用いてパケットの関連付けを扱っているが、これによりこの従来方法を実行することが非現実的になってしまう。第２に、通常のスキームでは受け入れを費用関数のパラメータとして用いている。保証サービス品質（以後、「ＱｏＳ」）の優先またはマルチメディアトラフィックにおいて、ある受け入れレベルの下で利用可能な帯域幅は、適当なアクセスポイントを関連付けることを求めるクライアントのトラフィックタイプに必ずしも一致しなくてもよい。第３に、この提案スキームは、カバーする全てのアクセスポイントに対する単体サブネットであるという仮定に基づいている。実際上、アクセスポイントの物理的ネットワークに複数のサブネットが関わっている場合がある。アクセスポイントは正しい受け入れレベルの共用宣言を行うが、トラフィック条件は正しい仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）の条件でない場合もある。例えば、クライアントが金融部門のためにＶＬＡＮと関連付けたいと考えても、このＶＬＡＮに対応するＳＳＩＤ（サービスセット識別子）が、費用関数で最適解を与えるアクセスポイントで利用可能になっていない。
【０００７】
他の通常の負荷バランスについては、ネットウェア・テクノロジーズ社のダーウィンＡ．エンウェーらによる「無線ローカルエリアネットワーク用シームレスローミング」という件名で１９９９年１１月１６日に発行された米国特許第５，９８７，０６２号で示されている。提案された構成では、無線ＬＡＮによりネットワークステーションのローミングを可能にして、ネットワーク固定されたバックボーンの多数のアクセスポイントと順次関連付けることができる。このローミングは通信リンクの品質の測定を改善することによりサポートされるが、おのおののアクセスポイントにより同時通信されてネットワークステーションにより受信されるデジタルデータメッセージであるテストパターンの自由長の平均誤差を計算することがローミングに含まれる。これにより、リンク品質の正確な測定が行われ、これでネットワークステーションが、改善された通信リンクの品質を持つ他のアクセスポイントに関連付を変更すべきかどうかを決定できるようになる。さらに、任意のアクセスポイントにおける現行の合計データに応じて、さらに任意の時間において特定のアクセスポイントと関連付けられた現行の高データ速度のネットワークステーションの数を考慮して、ネットワークステーションがアクセスポイントとの関連付けを変更できるようにすることにより、さまざまなアクセスポイント間の通信負荷のバランスを行うための負荷バランスプロセスを提供する。このスキームには若干の欠点がある。その１つは、ハードウェアおよびファームウェアの下にあるクライアントの設計が製造業者に依存していることである。範囲内にあるおのおののネットワークステーションは、おのおののアクセスポイントにより同時通信されるテストパターンを受信し、ネットワークステーションにあらかじめ保存された同一テストパターンと比較するための機能をもたなければならない。さらに、走査と呼ばれる独立のプロセスによりサポートされるビーコン走査プロセスにより、本構成で提案された負荷バランスプロセスを実施する。走査の目的は、現行のおのおののネットワークステーションのＡＰリストを維持するための情報を提供することである。走査において、ネットワークステーションは周期的にさまざまなホップ周波数に同調して、任意のＡＰから短いビーコンを聞き出す。この同調は、ＭＵが現時点で登録されているＡＰのホップシーケンス外のものである。短いビーコンを受信すると同時に、ネットワークステーションは、そのＡＰリスト内の短ビーコンデータに入り込む。本構成では、部分的におのおののＡＰ内にあり、部分的におのおののネットワークステーション内にあるコンピュータプログラムの組であり、ネットワークステーションに対する両立性が不十分となる原因になっているソフトウェアでローミングがサポートされている。
【０００８】
従来技術におけるさらに他の通常方法は、プロクシム社のジュアン・グラウらにより「通信サーバベースの柔軟な無線ＬＡＮ構成」という件名で２００１年６月１４日に発行された国際特許申請ＷＯ第０１／４３４６７号で提案されている。この構成では、無線ＬＡＮシステムは無線通信サーバと、無線通信サーバに対して操作可能に接続された１つ以上のアクセスポイントとを含む。アクセスポイントは、遠隔ネットワークステーションが無線ＬＡＮの一部を構成するよう、無線周波数通信を用いて遠隔ネットワークステーションとのデータの送受信を無線で行う。無線通信サーバはアクセスポイントから物理的に分離されている。無線通信サーバは集中フィルタリングと、遠隔ユニットに送信されるデータの転送とを維持する。本構成において、無線ＬＡＮ内の遠隔ネットワークステーションへのデータの方向付けの方法についても提案されている。無線通信サーバにおいて、ネットワークデータを解析して、遠隔ネットワークステーション識別子からデータを送信するための望みのアクセスポイントを決定する。無線通信サーバは、可能性のある多くのアクセスポイントから望みのアクセスポイントを選択する。無線通信サーバにおいて、データは正しいアクセスポイントへ再方向付けされる。アクセスポイントにおいて、データは、無線周波数通信リンクを用いて遠隔ネットワークステーションに無線送信される。アクセスポイントの組を管理するため、集中負荷バランス通信サーバを用いる不可バランス方法を提案する。しかし、この文書では、負荷バランスポリシーの詳細やトラフィックタイプの特質については述べない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対する負荷バランスを行う方法を提供するものであって、この負荷バランスの決定が、アクセスポイント（ＡＰ）サイトにおいて、集中モジュールによる、または分散型負荷バランスモジュール間の情報交換を通じてかのいずれかにより実施される。これは製造業者に依存しており、クライアント側における変更の実施を妨げている。
【００１０】
本発明の他の目的は、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対する負荷バランスを行う方法を提供するものであって、この方法では、サービス品質（以後、「ＱｏＳ」）を考慮に入れ、トラフィック条件と、おのおのの優先クラスの帯域幅の可用性とに応じて負荷バランスを行うことを可能にするものである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対する負荷バランスを行う方法を提供することであって、この方法では複数ＶＬＡＮを考慮に入れる。負荷バランスはＶＬＡＮタグベースにより実行される。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、集中サーバとともに分散型負荷バランスモジュールに対する方法を一般化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ここで実施例が示され、さらに広範に説明されているとおり、こういった有利さ、さらにその他の有利さを、本発明の目的に従って達成するため、本発明は、複数のアクセスポイントをもつ無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対して負荷バランスを行う方法を提供するものであって、負荷バランスを行うことの決定が、トラフィック条件と、対応するサービスクラスに基づくおのおののトラフィック優先クラスの帯域幅の有用性とに応じて行われることを特徴とする。
【００１４】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、負荷バランスモジュールが、負荷バランスを行うことの決定が集中モジュールにより行われるところの集中モジュールである。
【００１５】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、負荷バランスの決定が、アクセスポイントの分散型負荷バランスモジュール間の情報交換を通して行われる。
【００１６】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、負荷バランスを行うことの決定がさらに、ＶＬＡＮタグベースで複数の仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を考慮することにより行われる。１つの実施例において、ＶＬＡＮのおのおのが、対応するトラフィック優先クラスにより定義される。
【００１７】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、ＶＬＡＮタグの対応するトラフィック優先クラスが定ビットレートトラフィックタイプにマッピングされた場合、負荷バランスを行う決定がアクセスポイントの１つの負荷バランスにより行われ、この方法が、制限付で設けられた多数の同時接続を行うため、ビットレートに応じてアクセスポイントのおのおのに対して帯域幅の確保・分割を行うステップを備え、ビットレートと等しい帯域幅のカンタムが利用可能である場合だけ、新たな定ビットレート要求が認められ、帯域幅のカンタムが要求セッションに割り当てられる。
【００１８】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、アクセスポイントのおのおのが複数の待ち行列をもつ。待ち行列のおのおのが、サービスセット識別子（ＳＳＩＤ）または基本サービスセット識別子（ＢＳＳＩＤ）と関連付けられており、ＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤは、ＶＬＡＮの１つに対応するＶＬＡＮタグにマッピングされている。１つの実施例において、ＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤとＶＬＡＮ間の関係は多対一である。
【００１９】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、ＶＬＡＮタグの対応するトラフィック優先クラスが可変ビットレートトラフィックタイプにマッピングされる場合、負荷バランスが、アクセスポイントの１つの負荷バランスモジュールで決定されるものであって、この方法が、輻輳が発生したことを示すための輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）の組を用いることを具備する。
【００２０】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、負荷バランスモジュールによる負荷バランスを行う決定が、さらに、最適化されたトラフィック分布を得るため、分割を行わせて再結合を行う逆ローミングを無効にすることを具備する。
【００２１】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、輻輳が発生したことを示すため、ＣＬＩ組が複数の属性をもつ。ＣＬＩ組の属性は、例えば、待ち行列の長さ、利用度レベル、または同時セッション数、もしくはアクセスポイントにおけるトラフィックを示すことのできる他の属性である。１つの実施例において、属性のおのおのが高および低ウォーターマークの組と関連付けられている。負荷バランスの決定が、ＣＬＩ組の属性の１つに応じて独立して行われる。
【００２２】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、負荷バランスを行う決定がポリシーベースのトリガにより行われ、このトリガがＣＬＩ組の属性の論理式に基づいて定義される。例えば、論理式が、ＣＬＩ組の属性のＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、または属性のＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであることが可能である。１つの実施例において、属性のおのおのが高および低ウォーターマークと関連付けられ、ポリシーベースのトリガが、高および／低ウォーターマークの一部または全ての他の論理式に基づいて定義される。例えば、論理式が、ＣＬＩ組の属性の高および／または低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、または属性の高および／低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであることが可能である。１つの実施例において、ＣＬＩ組の１つ以上の属性が高ウォーターマークに達した際にポリシーベースのトリガが起動される、またはＣＬＩ組の属性の一部または全てが低ウォーターマーク未満まで低下した際に、またはポリシーベースのトリガを起動させるために必要なものとして設計されるその他の条件の場合にポリシーベースのトリガが起動される。１つの実施例において、ポリシーベースのトリガが、負荷バランスモジュールであらかじめ決められたデフォルトポリシーの組から選択され、ネットワークアドミニストレータにより選択される。
【００２３】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、ＣＬＩ組の属性の高ウォーターマークと低ウォーターマークのおのおのが、対応する重みに割り当てられ、ポリシーベースのトリガが、高ウォーターマークおよび低ウォーターマークの重みの一部または全ての第１論理式に基づいてさらに定義される。ＣＬＩ組の属性の高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みは費用関数に基づいて決められる。１つの実施例において、費用関数が、属性値と高ウォーターマークまたは低ウォーターマークとの関係に依存する二値決定である。他の実施例において、費用関数の解が、属性値と、ＣＬＩ組の１つ以上の属性の高ウォーターマークとの差に依存する限定決定である。他の実施例において、費用関数の解が、属性値と、ＣＬＩ組の１つ以上の属性の低ウォーターマークとの差に依存する限定決定である。
【００２４】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、輻輳の発生に対してトリガが起動され、負荷バランスモジュールが、過負荷のトラフィックストリーム以上のトラフィック優先クラスの優先レベルをもつ全ての重なったアクセスポイントのＣＬＩ組を調べ、負荷をシフトさせるターゲットとしてのトリガにより設定される条件に基づいて、ＳＳＩＤがＣＬＩに対応するトラフィックセッションを選択する。
【００２５】
１つの実施例において、輻輳の発生に対してトリガが起動され、負荷バランスモジュールが、過負荷のトラフィックストリーム以上のトラフィック優先クラスの優先レベルをもつ全ての重なったアクセスポイントのＣＬＩ組を調べ、負荷をシフトさせるターゲットとしてのトリガにより設定される条件に基づいて、ＢＳＳＩＤがＣＬＩに対応するトラフィックセッションを選択する。
【００２６】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、同一のＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤの１つのＣＬＩが低ウォーターマーク未満まで低下した場合、負荷バランスモジュールが、全ての重なったアクセスポイント内の同一ＶＬＡＮ内の他のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤから、同一ＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤのＣＬＩがほぼ同一になるまでトラフィックを移動させる。１つの実施例において、負荷バランスモジュールによりトラフィックセッションを動かすステップが、低ウォーターマーク以上のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤのトラフィックセッションを低ウォーターマーク未満のＣＬＩをもつＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤまで、同一ＶＬＡＮ内のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤのＣＬＩがほぼ同一になるまで動かすステップを具備する。
【００２７】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、トラフィック負荷をバランスするため、スリープモードのセッションが負荷バランスに対してまず選択される。トラフィック負荷をバランスするため、逆ローミングを適用して可変ビットレートトラフィックを起動させる。
【００２８】
上記の負荷バランスを行う方法の実施例において、負荷バランスを行うために用いられるポリシーがさまざまなクライアントの受け入れを考慮し、性能の改善において最適な解をもたらす変換式を特定する。負荷バランスで用いられるポリシーはサービスポリシーの選択とは独立している。例えば、サービスポリシーは、先着順サービス（ＦＣＦＳ）、厳密優先権または重み付け公平待ち行列である。
【００２９】
ここで実施例が示され、さらに広範に説明されているとおり、こういった有利さ、さらにその他の有利さを、本発明の目的に従って達成するため、本発明は、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）において負荷バランスを行うためのスキームを提供する。ＬＡＮには複数のアクセスポイントがある。スキーマ中のアクセスポイントのそれぞれはＨｏｓｔａｐｄプログラムを具備する。Ｈｏｓｔａｐｄプログラムは輻輳レベル指示語の組をもつ。この組は複数の属性をもつ。Ｈｏｓｔａｐｄプログラムは、輻輳レベル指示語の組の属性に基づくポリシーの始動を行うことにより負荷バランスを実行する。
【００３０】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）において負荷バランスを行うためのスキームで、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムは、待ち行列の統計情報を受信するための負荷バランスモジュールを備える。輻輳レベル指示語は、待ち行列の統計情報からの待ち行列長さにより更新される。
【００３１】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームにおいて、帯域幅の統計情報をサンプリングするため、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが帯域幅監視モジュールを備え、輻輳レベル指示語が帯域幅監視モジュールからの利用情報により更新される。
【００３２】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームにおいて、輻輳レベル指示語が無線ドライバに送信され、更新された輻輳レベル指示語に基づいてアクションを行うため、輻輳レベル指示語が無線ドライバをセットする。
【００３３】
無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）における負荷バランススキームにおいて、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが構成システムプログラムにより構成される。１つの実施例において、Ｈｏｓｔａｐｄプログラムが、構成システムプログラムで作成される構成システムプログラム内に保存されたＨｏｓｔａｐｄ．ｃｏｎｆファイルにより構成される。
【００３４】
上に示したものは、従来技術における欠点と、本発明の有利な点についての簡単な説明である。本発明の他の特性、有利な点、実施例については、添付図と別添の「特許請求の範囲」を見れば当業者にとっては明らかのものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術の通常スキームによる、複数アクセスポイントとネットワークステーションとを含む無線ＬＡＮの概略図
【００３６】
【図２】本発明の１つの好ましい実施例によるＱｏＳベース負荷バランススキームを示すブロック図
【００３７】
【図３】本発明の１つの好ましい実施例によるアクセスポイントの重なり領域を示すブロック図
【００３８】
【図４】本発明の１つの好ましい実施例による、優先度用属性に基づく輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）を示すブロック図
【図５】本発明の１つの好ましい実施例による、優先度用属性に基づく輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）を示すブロック図
【図６】本発明の１つの好ましい実施例による、優先度用属性に基づく輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）を示すブロック図
【図７】本発明の１つの好ましい実施例による、優先度用属性に基づく輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）を示すブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の本発明の負荷バランスを行う方法の実施例について説明する前に、用語の定義を以下に示す：
【００４０】
定義１：逆ローミング：無線ポートが輻輳中にセッションを切断し、クライアントが、高レベルでのサービスを中断することなく同一の空間領域をカバーする他の無線ポートとの再関係付けを強制的に行うこと。
【００４１】
定義２：定ビットレートトラフィック：ある時間間隔における一定の帯域幅で送信される必要のあるトラフィック（例えば、音声や映像）。可変ビットレートトラフィック：ある時間間隔にわたる可変帯域幅で送信可能なトラフィック。
【００４２】
定義３：輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）：ＳＳＩＤ（サービスセット識別子）により輻輳レベルを示すために用いられる属性の組。おのおのの属性と関連付けられた高および低ウォーターマークの組が輻輳レベル指示語内に保存されている。輻輳レベル指示語内の属性の数とタイプは、おのおのの実行で任意であり、本提案の考え方の応用例に対して影響を及ぼさない。
【００４３】
定義４：高／低ウォーターマーク：過負荷に対する警告として作動する高ウォーターマーカ。低ウォーターマークは、低負荷が発生したことを示すために作動する。
【００４４】
定義５：重なりカバレージ：重なりのないチャネルの単方向または多方向アンテナからマルチアンテナカバレージまでを示す。
【００４５】
本発明において、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に対する負荷バランスを行うスキームと方法とを提案する。提案された負荷バランスを行うスキームおよび方法において、アクセスポイント（ＡＰ）サイトで負荷バランスの決定が行われる。ＡＰサイトで行われる負荷バランスの決定は、例えば集中モジュールに依存する。他の実施例において、ＡＰサイトによる負荷バランスの決定は、ＡＰサイトに設置された分散型負荷バランスモジュール間の情報交換に依存する。提案された負荷バランスを行うスキームと方法とは製造業者に依存しており、クライアント側における変更の実施を妨げている。
【００４６】
提案された負荷バランスを行うスキームと方法とは、サービス品質（ＱｏＳ）を考慮したものであり、トラフィック条件と、対応するサービスクラスに依存するおのおのの優先クラスの帯域幅の有用性とに応じて負荷のバランスを行うことが可能である。さらに、提案された負荷バランスを行うスキームと方法では複数仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）を考慮する。負荷バランスはＶＬＡＮタグベースで実行される。
【００４７】
複数のアクセスポイント（ＡＰ）にわたる通常のＱｏｓ負荷バランスは、商業的に利用可能な少数の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）交換の実行でしかありえない。この場合、接続数または利用レベルのいずれかを用いて、負荷バランス測定の起動が必要かどうかを決定するためのトラフィック条件のベンチマーキングを行う。こういった全ての場合において、トラフィックは１つのクラスとして取り扱われており、トラフィックタイプとその優先レベル間の違いについては考慮されない。
【００４８】
技術的に知られている通り、トラフィック優先レベルは、トラフィックの特性と、定ビットレートであるかどうかと、請求ポリシーとで決定される。本発明において目的とされるＱｏＳ（サービス品質）ベースの負荷バランススキームでは、トラフィック優先クラスとトラフィックタイプとを考慮する。提案されたスキームにおいて、帯域幅制限が高優先度で行われる、もしくは低優先トラフィックにおいて負荷バランスを行っている再に低ビットレートが行われる。全トラフィックが１つの単タイプとして取り扱われる場合、サービス契約が確保できない。
【００４９】
さらに、定ビットトラフィックストリームにおいてジッタが起こり、ユーザに対してはっきりとサービス品質上の問題が発生する。目的とするスキームは、既存のＩＥＥＥ８０２.１Ｑ標準と、発展型の８０２.１ｅ標準と両立可能である。さらに、利用度そのものは無線ＬＡＮにおける可用性のベンチマークとして適切ではない。空間位置による干渉および受け入れレベルも同様に大きな役割を果たす。低利用率でユーザにとって受け入れの悪いＡＰも同様に大きな役割を果たす。低利用率でユーザにとって受け入れの悪いＡＰは、高利用率で受け入れの非常によりＡＰよりも帯域幅の有用性が劣る。したがって、トラフィックタイプやトラフィック優先レベルと少なくとも関係する負荷バランスを行う方法を本発明で提供し、これを以下に示すとおり説明する。
【００５０】
ＡＰのおのおのの無線ポートにおいて、複数待ち行列が維持される。おのおのの待ち行列は少なくとも１つのトラフィック優先レベルと関連付けられる。待ち行列のおのおのは、少なくとも１つのサービス契約でサービス提供される。定ビットレートトラフィックに対する高優先トラフィックは、限定帯域幅でサービス提供される。ＡＰで定義された待ち行列は、ＡＰの適用に応じて決定できる。例えば、ＩＥＥＥ８０２.１１（ｅ）で定義されている通り、ＡＰ中の４つの並び行列は８クラスのサービスが割り振られる。サービスクラスのおのおのは１つ以上の仮想ローカルエリアネットワーク（ＶＬＡＮ）にマッピングされる。１つ以上のサービスセット指示語（ＳＳＩＤ）は、ＶＬＡＮの１つに対応するＶＬＡＮタグにマッピングされる。ＳＳＩＤとＶＬＡＮタグ間の関係は一対一または多対一である。負荷バランスモジュールは、同一のＶＬＡＮと１つ以上のＳＳＩＤ内の対応するトラフィック優先クラスに応じて負荷バランスを行う。他の実施例において、１つ以上のＢＳＳＩＤ（基本サービスセット指示語）は、ＶＬＡＮの１つに対応するＶＬＡＮタグにマッピングされる。
【００５１】
サービス契約は、（ＶＬＡＮタグにより割り振られた）おのおののサブネット専用の帯域幅を特定する。当然、これは、対応する並び行列にサービスを適用する上で利用可能な帯域幅の割り振りにつながる。ＢＳＳＩＤとＶＬＡＮタグ間の関係は一対一または多対一のいずれであってもよいが、一対多や多対多ではないこと。つまり、１つまたは複数のＳＳＩＤまたはＢＳＳＩＤがＶＬＡＮタグにマッピングされるが、１つのＳＳＩＤまたは１つのＢＳＳＩＤは複数のＶＬＡＮタグにマッピングできない。これは、１つのトラフィック優先タイプだけがおのおののＶＬＡＮのサブネットに対して定義できるということを意味する。
定ビットレートトラフィックの場合
【００５２】
定ビットレートトラフィックタイプに対する帯域幅は限定される。限定帯域幅は、限定設置可能な最大数の同時接続をおこなうため、おのおのの接続に対してビットレートで分割される。定ビットレートセッションの数が限定セッションの最大数に達した場合、帯域幅のカンタムが利用可能である場合だけ、新たな定ビットレート要求が認められ、帯域幅のカンタムが要求セッションに割り当てられる。この新たなセッションは、要求セッションに割り振られたものと同じように取り扱われる。この新たなセッションは、同一の優先レベルの他の限定セッションと同じように取り扱われる。
可変ビットレートトラフィックの場合
【００５３】
可変ビートレートトラフィックの場合、輻輳レベル指示語（以後、「ＣＬＩ」）と称される組を用いて輻輳が起こっていることを示す。前述の定義で説明したとおり、ＣＬＩ組の属性はＳＳＩＤ毎の輻輳レベルを指示するために用いられる。おのおのの属性と関連付けられた高および低ウォーターマークの組がＣＬＩ内に保存されている。ＣＬＩ内の属性の数とタイプとはおのおのの実施において任意である。１つの実施例において、ＣＬＩ内でとりうるパラメータは、待ち行列の長さ、利用率レベル、同時セッションの数である。他の実施例において、性能の改善において最適解を与えることの可能な変換式を特定するため、さまざまなクライアントの受け入れもこのパラメータに含めることが可能である。クライアントの受け入れは、クライアントのおのおのに対するリンク品質または信号雑音比（Ｓ／Ｎ比）等を含む。高および低ウォーターマークの組はおのおのの属性に関連付けられる。
【００５４】
本発明の方法は、ＣＬＩの正確な属性とは独立している。さらに、ポリシーベースのトリガは、ＣＬＩ組の属性の高および／低ウォーターマーク状況の論理式に基づいて定義できる。例えば、論理式が、ＣＬＩ組の属性の高および／または低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、または属性の高および／低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであることが可能である。例えば、待ち行列や利用度レベルを含むＣＬＩに対して、２つのパラメータの１つまたは両方が高ウォーターマークに達した際にトリガが起動できる。一方、他のトリガは、待ち行列または利用度レベルの両方またはいずれかが低ウォーターマークまで低下した際に起動するよう設定できる。こういったトリガは規則ベースであり、ネットワークアドミニストレータにより設定される。
【００５５】
本発明の負荷バランスを行う方法の実施例において、ＣＬＩ組の属性の高ウォーターマークと低ウォーターマークは対応する重みに割り振ることが可能である。ポリシーベースのトリガは、さらに論理式に基づいて決定されるが、この論理式は、高および低ウォーターマークの一部または全ての重みのＡＮＤ／ＯＲ関係の組み合わせで表されるもの、または属性の高および／または低ウォーターマークの重みの一部または全ての重みのＡＮＤ／ＯＲ関係により表わされるものである。
【００５６】
好ましい実施例において、高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みはアダプティブであり、ＡＰ間のトラフィック条件またはネットワークアドミニストレータにより定義されるその他の条件に依存する。つまり、高ウォーターマークと低ウォーターマークの重みは、トラフィック条件を考慮してカスタマー定義される。応用例において、特定の重みが、サービスクラスの他の重みよりも非常に大きい場合、望みの重みはトラフィック条件に応じてアダプティブであるものとみなされる。ポリシーベースのトリガは費用関数に基づいて決められる。
【００５７】
費用関数はＡＰ間で適用されるサービスクラスの要求事項により定義される。例えば、費用関数の解は、二値決定または限定決定が可能である。二値決定は、例えば、属性値が高ウォーターマークよりも大きい場合に重みを「１」倍する。属性値が高ウォーターマークよりも小さい場合、重みを「０」倍する、すなわち重みを考慮しない。負荷バランスを行う方法は費用関数に従って行われるが、費用関数はＣＬＩ組の属性の既存の重みの値により決められる。
【００５８】
限定決定は、例えば、属性値と、ＣＬＩ組の１つ以上の属性の高ウォーターマーク間の差に応じて決定できる。例えば、ＣＬＩ組にｎ個の属性Ａ1、Ａ2、Ａ3、．．．Ａnがある場合、その対応する重みはＷ1、Ｗ2、Ｗ3、．．．Ｗnである。属性Ａ1、Ａ3、Ａ5およびＡnは例えば、負荷バランスを行う決定に対して選択される。属性Ａ1、Ａ3、Ａ5およびＡnにおいて、属性値Ａ1、Ａ3、Ａ5およびＡnとそれぞれの高ウォーターマーク間の差はＤ1、Ｄ3、Ｄ5およびＤnである。それぞれの属性Ａ1、Ａ3、Ａ5、Ａnの正規化値はＮ1、Ｎ3、Ｎ5、Ｎnである。正規化値を計算するための方法は、差「Ｄ」と高ウォーターマークの値とを比較することにより得られる。１つの実施例において、正規化値を計算するための方法は、差「Ｄ」と、ネットワークアドモニストレータにより決められる値とを比較することにより得られるパーセント値により達成できる。ネットワークアドミニストレータにより設定される値は、例えば、属性値Ａ1、Ａ2、Ａ3、．．．Ａnの平均値である。
【００５９】
その後、費用関数の解は、Ｗ1×（Ｄ1／Ｎ1）＋Ｗ3×（Ｄ3／Ｎ3）＋Ｗ5×（Ｄ5／Ｎ5）＋Ｗn×（Ｄn／Ｎn）の値で決められる。上記の通り、論理式は、高および／または低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、または高および／低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであることが可能である。したがって、費用関数の解は、必要に応じて、Ｗ1×（Ｄ1／Ｎ1）、Ｗ3×（Ｄ3／Ｎ3）、Ｗ5×（Ｄ5／Ｎ5）、Ｗn×（Ｄn／Ｎn）の値のＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、またはＷ1×（Ｄ1／Ｎ1）、Ｗ3×（Ｄ3／Ｎ3）、Ｗ5×（Ｄ5／Ｎ5）およびＷn×（Ｄn／Ｎn）の値のＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであってもよい。本発明の負荷バランスを行う方法の実施例において、費用関数の解は、ネットワークアドミニストレータにより設定される最適条件に応じて選定可能の、例えば費用関数の最大解または費用関数の最小解である。
【００６０】
限定決定は、例えば、属性値と、ＣＬＩ組の１つ以上の属性の低ウォーターマーク間の差に応じて決定することもできる。例えば、ＣＬＩ組にｎ個の属性Ａ1、Ａ2、Ａ3、．．．Ａnがある場合、その対応する重みはＷ1、Ｗ2、Ｗ3、．．．Ｗnである。属性Ａ1、Ａ3、Ａ5およびＡnは、例えば、負荷バランスを行う決定に対して選択される。属性Ａ1、Ａ3、Ａ5およびＡnにおいて、属性値Ａ1、Ａ3、Ａ5およびＡnとそれぞれの低ウォーターマーク間の差はｄ1、ｄ3、ｄ5およびｄnである。それぞれの属性Ａ1、Ａ3、Ａ5、Ａnの正規化値はＮ1、Ｎ3、Ｎ5、Ｎnである。正規化値を計算するための方法は、差「ｄ」と低ウォーターマークの値とを比較することにより得られるパーセント値により実施できる。他の実施例において、正規化値を計算するための方法は、差「ｄ」と、ネットワークアドモニストレータにより決められる値とを比較することにより得られるパーセント値により実施できる。その際の費用関数の解は、Ｗ1×（ｄ1／Ｎ1）＋Ｗ3×（ｄ3／Ｎ3）＋Ｗ5×（ｄ5／Ｎ5）＋Ｗn×（ｄn／Ｎn）の値で決められる。
【００６１】
上記の通り、論理式は、高および／または低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、または高および／低ウォーターマークのＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであることが可能である。したがって、費用関数の解は、必要に応じて、Ｗ1×（ｄ1／Ｎ1）、Ｗ3×（ｄ3／Ｎ3）、Ｗ5×（ｄ5／Ｎ5）およびＷn×（ｄn／Ｎn）の値のＡＮＤ／ＯＲ関係のいずれかの組み合わせ、またはＷ1×（ｄ1／Ｎ1）、Ｗ3×（ｄ3／Ｎ3）、Ｗ5×（ｄ5／Ｎ5）およびＷn×（ｄn／Ｎn）の値のＡＮＤ／ＯＲ関係により表現される等価なものであってもよい。
【００６２】
機器の製造業者は、アドミニストレータの利用を容易にするため、デフォルト規則の組を定義することがある。負荷バランスモジュールは、さらに最適化されたトラフィック分布を実現するため、トラフィックの分割と再結合を行わせるための逆ローミングを行う。限定ベースの定ビットレートトラフィックに対しては逆ローミングが認められない。逆ローミングは可変ビットレートトラフィックに対してだけ用いられる。
【００６３】
輻輳の発生に対してトリガが起動されると、負荷バランスモジュールが、過負荷のトラフィックストリーム以上の優先レベルをもつ全ての重なったアクセスポイントの可変ビットレートトラフィックのＣＬＩ組を調べる。高ウォーターマーク未満のＣＬＩをもつＳＳＩＤを、高ウォーターマーク以上のＣＬＩをもつＳＳＩＤから負荷を移動させるためのターゲットとして選択する。ターゲットＳＳＩＤは１つ以上であるが、輻輳したトラフィックと同一のＶＬＡＮサブネットにマッピングされる必要がある。他の実施例において、負荷バランスは、重なっている無線カバレージをもつ全ての利用可能なＳＳＩＤを通して平均して移動する。しかし、平均した再配分だけに限定されるのではなく、他の実施例において、負荷は、ユーザの定義による、すなわちユーザの裁量による利用可能な全ＳＳＩＤに渡って移動できる。
【００６４】
再配分の後、ソースのＣＬＩと全利用可能ターゲットは、再配分の場合でもほぼ同一になる。一方、ＳＳＩＤに対するＣＬＩがいったん低ウォーターマークまで低下すると、負荷バランスモジュールは、重なっているカバレージをもつ（同一のサブネット内のＳＳＩＤをもつ）他の無線ポートからこのポートまで、ターゲットとソースのＣＬＩが等しくなるまで移動する。つまり、低ウォーターマーク以上のＳＳＩＤの負荷は、低ウォーターマーク未満のＣＬＩをもつＳＳＩＤまで、ＣＬＩが等しくなるまで移動する。再分配でないようなケースであっても、１つの実施例において、受け入れレベルを考慮に入れることは可能である。良好な受け入れをもつアクセスポイントは、同時セッションをさらに受け入れる上で、受け入れの劣ったものよりも良好な条件にある。例えば、ＣＬＩ内の利用度レベルのパラメータを用いて受け入れレベルを示すことができる。
【００６５】
トラフィック負荷のバランスを行うため、スリープモードのセッションを最初に選択する。可変ニットレートトラフィックを起動させる上で逆ローミングが十分適用されない場合、負荷のバランスを行う候補のための選択規則は、提案されたスキームとは独立して設計できる。選択ルールはさまざまなクライアントの受け入れを考慮し、性能の改善において最適解を与えることのできる変換式を特定しなければならない。さらに、提案されたスキームはまた、サービスポリシーの選択とは独立している。例えば、サービスポリシーは、先着順サービス（ＦＣＦＳ）、厳密優先権または重み付け公平待ち行列である。
【００６６】
図２を参照しながら、本発明の１つの好ましい実施例によるＱｏＳベース負荷バランススキームを示すブロック図をここで説明する。ＱｏＳベースの負荷バランスを行うスキームにおいて、パケット分級機、サービススケジューラ、待ち行列マネジャユニットを含むＱｏＳモジュール２４０がカーネルスペース内にある。ＱｏＳモジュール２４０は待ち行列統計情報２４２を、ユーザスペース内にある同スペース内のＨｏｓｔａｐｄプログラム２３０の一部である負荷バランスモジュール２３３に送る。同様にユーザスペース内のＨｏｓｔａｐｄプログラム２３０の一部である帯域幅モニタモジュール２３１が帯域幅統計情報２５２をサンプリングして、利用度情報２３２を負荷バランスモジュール２３３に送る。輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）は、ＱｏＳモジュール２４０からの待ち行列長さ情報と、帯域幅モニタ２３１からの利用度情報２３２とで更新される。輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）に応じて適切なアクションが決定実行され、セッティング２３４が無線ドライバ２５０に送信される。無線ドライバ２５０は、こういったセッティング２３４に応じてこのようなアクションを実行する。
【００６７】
ユーザが構成するカスタマーセッティングプログラム（ＣＳＰ）２１０を通して、アドミニストレータが設定したパラメータが信号２１２を通してユーザによって決定作成される。ユーザは、図２に示す通り、ユーザスペース内に保存された「Ｈｏｓｔａｐｄ．ｃｏｎｆ」ファイル２２０内に保存されたアドミニストレータ設定パラメータを設定するため、カスタマーセッティングプログラム２１０を実行可能である。高／低ウォーターマーク、限定帯域幅、サンプリング率といったアドミニストレータ設定パラメータは、例えば構成プログラム中のグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）やＨｏｓｔａｐｄ．ｃｏｎｆファイル２２０によって設定可能である。こういった構成２２２は、その後、Ｈｏｓｔａｐｄプログラム２３０に送信される。
【００６８】
図３を参照すると、本発明の好ましい実施例の１つによる負荷バランスを行うスキームがその中に図示されている。第１のアクセスポイントＡＰ１と第２のアクセスポイントＡＰ２の空間カバレージが図中で重なっている。ここで、図３〜６では、好ましい実施例によって提案された負荷バランスを行うアクションを適用する前後のトラフィック条件における進展の断片を示す。トラフィック負荷のカンタムは待ち行列中の丸い印で示されている。トラフィックのカンタムは、パラメータタイプを特定することなくアブストラクトアイデンティティに載っている。こういったトラフィックのカンタムの例としては、ＣＬＩ中の属性によって定量化される限りにおいて、サービス待ち行列中のパケット、セッション数、使用中帯域幅のビットといったものもある。例えば、待ち行列中のパケットはＣＬＩ中のパケット長さにより定量化できる。
【００６９】
ＡＰ１およびＡＰ２はおのおの４つの待ち行列をもつ。図４に示すとおり、ＡＰ１において、４つの待ち行列がＳＳＩＤ１、２、３、４と関連付けられており、ここでＳＳＩＤ１と２は映像と音声のトラフィックと関係付けられている。ここでＳＳＩＤ１と２はＳＳＩＤ３と４よりも優先度が高い。さらに、これら４つのＳＳＩＤはＶＬＡＮタグＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにマッピングされる。一方、ＡＰ２において、４つの待ち行列はＳＳＩＤ５、６、７、８と関連付けられている。ここでＳＳＩＤ５、６はＳＳＩＤ７、８よりも優先度が高い。ＳＳＩＤ５と６はＶＬＡＮタグＥおよびＦにマッピングされている。ＳＳＩＤ７と８はＶＬＡＮタグＣにマッピングされている。ＳＳＩＤ３、７、８は同一のＶＬＡＮ（ＶＬＡＮ  Ｃ）にマッピングされていることに注意のこと。負荷バランスを行うことができるようになる。
【００７０】
図５において、本発明の好ましい実施例を説明するが、ここでＳＳＩＤ３のトラフィックは、利用度レベルと待ち行列長さの両方の高ウォーターマークよりも高い輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）をもつ。負荷バランスモジュールはその後、ＳＳＩＤ７と８の輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）の確認を行い、ＳＳＩＤ３からの輻輳負荷が移動できるかどうかについて判定する。ここで、ＳＳＩＤ７と８に対する輻輳レベル指示語（ＣＬＩ）はいずれも高ウォーターマークよりも低い。ＳＳＩＤ８のＣＬＩがＳＳＩＤ７のＣＬＩよりも低いため、ＳＳＩＤ３からの負荷は、ＳＳＩＤ８のＣＬＩがＳＳＩＤ７のＣＬＩに達するまで、まずＳＳＩＤ８に移動される。その後、ＳＳＩＤ３の過負荷トラフィックの残りは、３つ全てのＳＳＩＤ３、７、８が同一になるまでＳＳＩＤ７と８まで均等に移動される。
【００７１】
図６では、ＳＳＩＤ３のＣＬＩが低ウォーターマークまで低下しているが、ＳＳＩＤ７と８のＣＬＩは低ウォーターマークよりも高い状態にある。図７では、ＳＳＩＤ７と８のトラフィックは、３つの全ＳＳＩＤのＣＬＩが再び同一になるまでＳＳＩＤ３まで移動される。
【００７２】
上記説明により、本発明の好ましい実施例を全て完全に説明する。当業者であれば、本発明の適用範囲や考え方に変更を加えることなく、さまざまな改造、代替構築等が実施できる。したがって、上記説明や図示は、以下に示す特許請求の範囲で定義される本発明の適用範囲を制限するものとして解釈すべきではない。
【図１】
2005124166.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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