(57)【要約】【課題】  データ量の多い通信によって帯域が占有されにくい無線ＬＡＮ中継機器を提供する。【解決手段】  有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとのパケット中継を行う無線ＬＡＮ中継装置であって、有線ＬＡＮから受信したパケットを送信待ち行列１３に一時蓄積し、この送信待ち行列からパケットを取り出して無線ＬＡＮにパケットを送信する無線ＬＡＮ中継機器１１において、受信したパケット中の特定の情報からパラメータを抽出し、そのパラメータに基づいて上記パケットに送信待ち行列１３からの取り出しの優先度を与える。パラメータとして、プロトコル名、パケット数統計量、宛先アドレスなどがある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとのパケット中継を行う無線ＬＡＮ中継装置であって、有線ＬＡＮから受信したパケットを送信待ち行列に一時蓄積し、この送信待ち行列からパケットを取り出して無線ＬＡＮにパケットを送信する無線ＬＡＮ中継機器において、受信したパケット中の特定の情報からパラメータを抽出し、そのパラメータに基づいて上記パケットに上記送信待ち行列からの取り出しの優先度を与えることを特徴とする無線ＬＡＮ中継機器。
【請求項２】
上記パラメータとしてプロトコル名を抽出し、予めプロトコル名別に優先度を設定したテーブルから優先度を求めることを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ中継機器。
【請求項３】
上記パラメータとして、宛先アドレス毎に受信したパケット数を統計し、予めその統計量別に優先度を設定したテーブルから優先度を求めることを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ中継機器。
【請求項４】
上記パラメータとして宛先アドレスを抽出し、予め宛先アドレス毎に優先度を設定したテーブルから優先度を求めることを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ中継機器。
【請求項５】
複数種類のパラメータを抽出し、これらパラメータを複合した値別に優先度を設定したテーブルから優先度を求めることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の無線ＬＡＮ中継機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとのデータ中継をする無線ＬＡＮ中継機器に係り、特に、データ量の多い通信によって帯域が占有されにくい無線ＬＡＮ中継機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に示されるように、無線ＬＡＮ中継機器８１は、無線ＬＡＮに加入している複数の端末（加入者とも言う）８２，８３，８４と無線通信を行い、有線ＬＡＮから各端末、各端末から有線ＬＡＮへのパケット中継を行うものである。有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ中継機器８１は、無線アクセス（ＦＷＡ）サービス事業者により提供される。
【０００３】
一般家庭などに普及している無線ＬＡＮ中継機器は、ＩＥＥＥ（米国電気電子技術者協会）８０２．１１規格に準拠するもので、図９のような構成を有する。即ち、無線ＬＡＮ中継機器９１は、有線ＬＡＮから受信したパケットを一時蓄積する送信待ち行列９２と、無線ＬＡＮに対するアクセス制御手段９３とを備え、送信待ち行列９２内のパケットの宛先に基づいて該当する端末へのアクセス制御を上記規格に従って行うようになっている。アクセス制御手段９３におけるアクセス制御は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を使用している。送信待ち行列９２は、複数のパケットを有線ＬＡＮからの着順に蓄積し、着順に取り出して送信するようになっている。
【０００４】
図９の無線ＬＡＮ中継機器９１は、送信待ち行列のパケットに対して後述する優先度という概念を持たないので、何らかのパケットを着順によらず優先的に送信待ち行列から取り出して無線ＬＡＮに送信することはできない。
【０００５】
送信待ち行列のパケットに対して優先度を与える技術として特許文献１がある。この文献では、伝送レートの大小により優先度を与えることにより、高速のパケットには送信の機会を多く与えることを開示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１０５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図９のように優先度のない無線ＬＡＮ中継機器では、例えば、図８のシステムにおいて、端末８２が無線ＬＡＮ中継機器８１との間でＵＤＰプロトコルを用いて多量のデータを通信しており、無線の帯域をほぼ占有しているとき、他の端末８３，８４がＴＣＰプロトコルを用いて無線ＬＡＮ中継機器と通信することが困難になってしまう。このようなとき、無線アクセスサービス事業者には、特定ユーザによって無線アクセスサービスが占有され他のユーザが接続できないといった苦情が寄せられることになる。
【０００８】
上記した占有の問題は、データ量がもたらす問題であり、伝送レートに関する特許文献１の技術では解決できない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、データ量の多い通信によって帯域が占有されにくい無線ＬＡＮ中継機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとのパケット中継を行う無線ＬＡＮ中継装置であって、有線ＬＡＮから受信したパケットを送信待ち行列に一時蓄積し、この送信待ち行列からパケットを取り出して無線ＬＡＮにパケットを送信する無線ＬＡＮ中継機器において、受信したパケット中の特定の情報からパラメータを抽出し、そのパラメータに基づいて上記パケットに上記送信待ち行列からの取り出しの優先度を与えるものである。
【００１１】
上記パラメータとしてプロトコル名を抽出し、予めプロトコル名別に優先度を設定したテーブルから優先度を求めてもよい。
【００１２】
上記パラメータとして、宛先アドレス毎に受信したパケット数を統計し、予めその統計量別に優先度を設定したテーブルから優先度を求めてもよい。
【００１３】
上記パラメータとして宛先アドレスを抽出し、予め宛先アドレス毎に優先度を設定したテーブルから優先度を求めてもよい。
【００１４】
複数種類のパラメータを抽出し、これらパラメータを複合した値別に優先度を設定したテーブルから優先度を求めてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１６】
（１）パラメータによって送信待ち行列からの取り出しの優先度が与えられるので、データ量の多い通信が行われていても、適切なパラメータを持つパケットは優先的に送信待ち行列から取り出せるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１に示されるように、本発明に係る無線ＬＡＮ中継機器１１は、パケットに送信待ち行列からの取り出しの優先度を与える優先度付与手段１２と、受信したパケットを優先度付きで一時蓄積する送信待ち行列１３と、無線ＬＡＮに対するアクセス制御手段１４とを備える。
【００１９】
送信待ち行列１３は、イメージ的に分かり易いように、複数の子行列エリア１３ａ〜１３ｄに分割して示してある。この構成は、優先度を例えば４段階としたとき、最も優先度が高いパケットを子行列エリア１３ａに蓄積し、次に優先度が高いパケットを子行列エリア１３ｂに蓄積するというように、優先度別に記憶するエリアを設けたものである。子行列エリア１３ａ〜１３ｄは、優先度別待ち行列と呼ぶことができる。
【００２０】
パケットを優先度付きで蓄積する態様はこの構成に限らず、記憶するエリアを分割せずとも優先度を表す符号を付加しておけば論理的に分別されていることになる。以下、パケットを優先度が高い方のエリアに蓄積するという記述は、パケットに高い優先度を与えるというのと等価である。
【００２１】
アクセス制御手段１４は、送信待ち行列１３に蓄積されたパケットのうち高い優先度を与えられたパケットが優先的に無線ＬＡＮへ送信されるよう制御するものである。無線ＬＡＮへのアクセス制御方法としては、公知のポーリング方式、現在ＩＥＥＥ８０２．１１のタスクグループＥで検討されているＣＳＭＡ／ＣＡ改良方式などを使用するとよい。優先度に応じて送信待ち行列１３からパケットを取り出す手順は公知である。簡単に述べると、ポーリング方式では、高い優先度を有するパケットの送信時間を長く与えるように制御する。ＣＳＭＡ／ＣＡ改良方式では、高い優先度を有するパケットほど送信機会の獲得確率が上がるように制御する。
【００２２】
優先度付与手段１２については、次のハードウェア構成の説明の後で詳しく説明する。
【００２３】
図２に、図１の無線ＬＡＮ中継機器１１のハードウェア構成を示す。無線ＬＡＮ中継機器１１は、ＣＰＵ２１と、記憶回路２２と、有線ＬＡＮ側のインタフェースである８０２．３ＬＡＮ回路２３と、無線ＬＡＮ側のインタフェースである８０２．１１無線回路２４とからなる。後述する優先度テーブル、統計量データベース、パケット数カウンタなどは記憶回路２２内に設けられる。また、図１の優先度付与手段１２は、この記憶回路２２にプログラムとして記憶され、ＣＰＵ２１がこのプログラムを実行することで実現される。
【００２４】
優先度付与手段１２は、本発明を特徴付けるもので、受信したパケット中の特定の情報からパラメータを抽出し、そのパラメータに基づいて上記パケットに上記送信待ち行列からの取り出しの優先度を与えるものである。パラメータとして、プロトコル名、パケット数統計量、宛先アドレスなどがある。それぞれを用いた方式Ａ，Ｂ，Ｄと複数のパラメータを複合的に用いた方式Ｃを以下説明する。
【００２５】
Ａ．プロトコル名による優先度付与。
【００２６】
データはパケットの形態で送受信される。そのパケットには、このパケットが何のプロトコルを使用したパケットかを示す情報がＩＰヘッダの領域に含まれている。そこで、優先度付与手段１２は、この情報からプロトコル名を読み取る。一方、優先度付与手段１２は、図３に示すような優先度テーブルを持っている。この例では、プロトコル名は、「ＵＤＰ」、「ＴＣＰ」、「その他」の３種類のプロトコル種別に分類される。「ＵＤＰ」には、大量のデータをダウンロードするときに使用されるＵＤＰプロトコルなどが含まれる。「ＴＣＰ」には、ネットワーク管理に使用されるＴＣＰプロトコルなどが含まれる。「その他」には、上記２つのプロトコル種別に含まれないプロトコルが含まれる。優先度は、「その他」に１、「ＴＣＰ」に２、「ＵＤＰ」に３の値が予め与えられている。値の小さいほうが優先度が高い。この点は後述するＢ．〜Ｄ．も同じである。
【００２７】
図８のシステムにおいて、端末８２がＵＤＰプロトコルを用いて大量のデータをダウンロードしていると、大きなトラフィックが発生し、端末８２宛のパケットが無線ＬＡＮ中継機器に殺到する。優先度付与手段１２は、パケットからプロトコル名ＵＤＰを抽出して図３の優先度テーブルを参照し、このパケットを送信待ち行列１３のうちの優先度が低い方のエリアに蓄積する。このとき、他の端末８３，８４宛にＴＣＰプロトコル或いはその他のプロトコルによるパケットが有線ＬＡＮから到着すると、優先度付与手段１２は、プロトコル名ＴＣＰなどを抽出して図３の優先度テーブルを参照し、これらのパケットを優先度が高い方のエリアに蓄積する。
【００２８】
アクセス制御手段１４は、送信待ち行列１３に蓄積されたパケットのうち高い優先度を有するパケットが優先的に無線ＬＡＮへ送信されるよう制御する。その結果、端末８２がＵＤＰを用いてデータ量の多い通信をしていても、この通信によって帯域が占有されにくくなり、端末８３，８４にパケットが到着するようになる。
【００２９】
Ｂ．パケット数統計量による優先度付与。
【００３０】
データはパケットの形態で送受信される。そのパケットには、このパケットの宛先を示す情報である宛先ＭＡＣアドレスがイーサネットヘッダ（イーサネットは登録商標）の領域に含まれている。そこで、優先度付与手段１２は、有線ＬＡＮからパケットが到着する度に宛先ＭＡＣアドレスを読み取り、宛先ＭＡＣアドレス毎にパケット数を計数する。この計数値を過去の一定時間分、例えば、過去１分間について統計する。宛先ＭＡＣアドレス毎のパケット数統計量が統計量データベースに記憶される。図８の構成で言えば、端末８２に宛てられたパケットが過去１分間に到着した回数、端末８３に宛てられたパケットが過去１分間に到着した回数、端末８４に宛てられたパケットが過去１分間に到着した回数がそれぞれ記憶される。パケットの長さはほぼ一定なので、パケットの到着回数はそのままほぼ受信したデータ量を表す。
【００３１】
一方、優先度付与手段１２は、図４に示すような優先度テーブルを持っている。この例では、統計量（Ｍｂｉｔ／分）は１５０未満から６００以上の５段階に分けられている。優先度は、１〜５が設定されている。
【００３２】
図８のシステムにおいて、端末８２が一時に大量のデータをダウンロードしていると、端末８２のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスにしたパケットが有線ＬＡＮから無線ＬＡＮ中継機器に次々と到着する。よって、このＭＡＣアドレスの統計量は大きな値になる。優先度付与手段１２は、有線ＬＡＮから端末８２宛のパケットが到着するたびに統計量データベースから統計量を読み出し、その統計量で図４の優先度テーブルを参照してこれらのパケットの優先度を判定し、送信待ち行列１３のうちの優先度が低い方のエリアにパケットを蓄積する。他の端末８３，８４からの通信が過去１分間にあまりなかったとする。次に、端末８３，８４のＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスにしたパケットが有線ＬＡＮから到着すると、優先度付与手段１２は、これらのＭＡＣアドレスの統計量を統計量データベースで参照し、これらの統計量は小さいので、パケットを送信待ち行列１３のうちの優先度が高い方のエリアに蓄積する。
【００３３】
アクセス制御手段１４は、送信待ち行列１３に蓄積されたパケットのうち高い優先度を有するパケットが優先的に無線ＬＡＮへ送信されるよう制御する。その結果、端末８２が一時的に大量のパケットを使ってデータ量の多い通信をしていても、この通信によって帯域が占有されにくくなり、端末８３，８４にパケットが到着するようになる。
【００３４】
Ｃ．プロトコル名とパケット数統計量とを複合的に用いた優先度付与。
【００３５】
個々のパラメータの抽出の仕方は既に述べたとおりである。ここでは、優先度付与手段１２は、図５に示すような優先度テーブルを持っている。即ち、プロトコル名とパケット数統計量の組み合わせにより、９段階の区別があり、１〜９の優先度が設定されている。プロトコル種別が「その他」であって、統計量が１５０未満であれば、優先度が最も高く、プロトコル種別が「ＴＣＰ」であって、統計量が１５０未満の場合がそれに続く。プロトコル種別が「その他」や「ＴＣＰ」の場合は、統計量が優先度を左右するが、他方、プロトコル種別が「ＵＤＰ」であれば、統計量に関係なく他のプロトコル種別より優先度が低い。
【００３６】
図６に、Ｃのケースにおける動作フローを示す。
【００３７】
ステップ６１で、パケットが有線ＬＡＮから到着するとステップ６２へ進む。パケットが到着しないときはステップ６４へ進む。ステップ６２では、到着したパケットのプロトコル名と宛先ＭＡＣアドレスを確認する。次いで、ステップ６１で、当該ＭＡＣアドレスのパケット数カウンタをカウントアップする。
【００３８】
ステップ６４では、統計を行う単位時間が経過していなければステップ６６へ進む。単位時間が経過していればステップ６５へ進む。ステップ６５では、統計量データベースをパケット数カウンタの値に更新し、パケット数カウンタはクリアする。
【００３９】
ステップ６６では、プロトコル種類と統計量で図５の優先度テーブルを参照して優先度を判定し、その優先度に応じた送信待ち行列のエリアにパケットを蓄積する。
【００４０】
ステップ６７で、送信待ち行列にパケットがなければステップ６１へ戻る。送信待ち行列にパケットがあれば、アクセス制御を行った後、優先度に従ってパケットを送信する。
【００４１】
Ｄ．宛先アドレスによる優先度付与。
【００４２】
この方式は、ＦＷＡサービス事業者が提供するサービス種別により優先度を設ける際に応用するものである。即ち、高優先度で接続できるサービスに加入している加入者は、それより低優先度で接続するサービスに加入している加入者よりも優先的にデータ受信ができる。この際の加入者の識別にＭＡＣアドレスを用いる。即ち、優先度付与手段１２は、パケットのイーサネットヘッダの領域にある宛先ＭＡＣアドレスを読み取る。
【００４３】
一方、優先度付与手段１２は、図７に示すような優先度テーブルを持っている。この例では、「高優先サービス」、「中優先サービス」、「低優先サービス」があって、１〜３の優先度が設定されている。優先度付与手段１２は、この優先度テーブルを参照してパケットと優先度を与える。
【００４４】
これにより、低優先サービスの端末がデータ量の多い通信をしていても、この通信によって帯域が占有されにくくなり、高優先サービスの端末にパケットが到着するようになる。
【００４５】
ＦＷＡサービス事業者は、優先度テーブルを定期的に更新するとよい。また、高優先サービスのサービス料金を低優先サービスのそれより高価に設定するとよい。
【００４６】
Ｄの方式は、これまで述べたＡ，Ｂ，Ｃの方式と複合してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態を示す無線ＬＡＮ中継機器の機能構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す無線ＬＡＮ中継機器のハードウェア構成図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す優先度テーブルの構成図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す優先度テーブルの構成図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す優先度テーブルの構成図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す無線ＬＡＮ中継機器の動作フロー図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す優先度テーブルの構成図である。
【図８】無線ＬＡＮのシステム構成図である。
【図９】従来の無線ＬＡＮ中継機器の機能構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１  無線ＬＡＮ中継機器
１２  優先度付与手段
１３  送信待ち行列
１４  アクセス制御手段
【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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【図８】
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【図９】
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