(57)【要約】【課題】  アクセス・ポイント、ネットワーク・ノード、またはエンド・デバイスでの有利なルーティング・プロトコルの実施を容易にすることによって、無線デバイスのネットワーク機能を向上させることである。【解決手段】  アクセス・ポイントおよびエンド・ユーザ・デバイスなどの無線で接続された情報処理システム・デバイスはレイヤ３を知っており、具体的に言えば、それらに無線で接続された局のＩＰアドレスを知っている。完全なレイヤ３機能が実行できれば、これらの製品でＯｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ（ＯＳＰＦ）を使用した場合、大規模で平坦なＬＡＮ環境からＩＰルーティングの階層世界へと移動する、適切にテストされた非常に堅固な方法が提供される。
2006506870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の情報処理システム・デバイス（１２、１４）への無線リンクが可能な情報処理システム・デバイス（１２、１４）と、
レイヤ３アドレッシングが可能な前記デバイス内の回路と、
前記回路にアクセス可能なように格納され、内部で実行された場合はＯｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ（ＯＳＰＦ）を実施するのに効果的な、プログラム命令と、
を有する装置。
【請求項２】
前記情報処理システム・デバイスが無線アクセス・ポイント（１２）である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記情報処理システム・デバイスがエンド・ユーザ・デバイス（１４）である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
レイヤ３アドレッシングを処理する機能を備えた他の情報処理システム・デバイスへの無線リンクが可能な情報処理システム・デバイス（１２、１４）を提供するステップと、
前記デバイスで、Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ（ＯＳＰＦ）を実現する、デバイスへのアクセスが可能なように格納されたプログラム命令を実行するステップと、
を有する方法。
【請求項５】
前記デバイスを提供するステップが無線アクセス・ポイント（１２）を提供するステップからなる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスを提供するステップがエンド・ユーザ・デバイス（１４）を提供するステップからなる、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明は、ネットワーク・データ通信と、こうした通信ネットワークで使用されるスイッチおよびルータとの知識を前提としたものである。具体的に言えば、この説明は、ネットワーク・オペレーションを複数のレイヤに分割するＩＳＯモデルのネットワーク・アーキテクチャに精通していることを前提としている。
【背景技術】
【０００２】
ＩＳＯモデルに基づく典型的なアーキテクチャは、信号が上方に渡される際に通過する物理経路または媒体であるレイヤ１（時には「Ｌ１」とも識別される）から、レイヤ２、３、４を介してその先のレイヤ７へと延在し、この最後のレイヤが、ネットワークにリンクされたコンピュータ・システム上で実行中のアプリケーション・プログラミングのレイヤである。本明細書では、Ｌ１、Ｌ２などの記載は、対応するネットワーク・アーキテクチャのレイヤを表すものと意図される。本開示は、こうしたネットワーク通信においてパケットおよびフレームとして知られるビット・ストリングについての基礎理解も前提としている。
【０００３】
８０２．１１規格は、２．４ギガヘルツ帯域幅スペースでの無線ローカル・エリア・ネットワークに関して米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  Ｉｎｃ．）が作成した仕様の一群である。８０２．１１は、どのような煩雑な配線もなしに、コンピュータおよび他の電子デバイスを相互におよびインターネットに超高速で接続する方法と考えることが可能であり、基本的には、コードレス電話をその基地局にリンクさせる方法の高速バージョンである。８０２．１１を使用すると、電子デバイスは約３００フィート（９０メートル）の距離を介して毎秒１１メガビットで互いに話すことが可能であり、これは会社のオフィスにある一部の有線ネットワークよりも高速である。
【０００４】
８０２．１１を使用するデバイスはＷｉ−Ｆｉと呼ばれるようになってきており、比較的安価である。定常場所への設置が意図されたネットワーク・アクセス・ポイントは約５００ドルで購入可能であり、範囲内にある８０２．１１を装備したすべてのデバイスの通信を調整し、アクセス・ポイントがリンクされているインターネットあるいはイントラネットまたはその両方へのリンクを提供することになる。ラップトップ・コンピュータまたは他のデバイスを、ネットワークに「プラグイン」させるカードの価格は、１００〜２００ドルである。パーソナル通信デバイスの中には、追加のカードを必要とせずに８０２．１１通信を可能にするものもある。無線８０２．１１カードおよびアクセス・ポイントは、コンピュータ供給業者で飛ぶように売れている。人々は８０２．１１規格製品との容易な接続を望み、これを見出している。
【０００５】
無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に関わる費用が急速に低減し、こうしたネットワークの設置が著しく容易になったことで、小規模事業ならびに大企業向けとして、家庭内（個人向けおよびホーム・オフィス向け）で急速に普及している。完全なＬＡＮを提供するための技術が比較的新しいことから、無線ＬＡＮを介したルーティング、ならびにラップトップ・コンピュータ・システムなどのデバイスと携帯情報端末（ＰＤＡ）および電話などの他の移動クライアントとの相互接続という重要な問題には、まだ適切な対処が成されていない。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１は、１）設置および使用が容易であること、２）本質的に低価格なコンポーネントを基にした（およびあらゆる予測において時がたつにつれてさらに安価になる）技術に基づいていること、および３）親規格であるＩＥＥＥ８０２．３と同様、その高速性（１１Ｍｐｂｓ）と、ネットワーク化および設置に対するその「Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｄｕｍｍｉｅｓ（ダミーのためのネットワーキング）」の簡単な方法とにより、どこにでも当たり前に存在するようになることを約束すること、という、規格委員会の目標に合致した無線ネットワーク向けの規格を定めている。これらの良いとされている特徴のすべてが重大な欠点となってきており、大規模ネットワークで使用される場合、１つの大規模で「平坦な」ＬＡＮとして動作し、ほとんど成長しないためにやがて重大な性能問題が生じる可能性がある。
【０００７】
８０２．１１の後継技術が登場してきている。その１つが超広帯域無線技術すなわちＵＷＢであり、これは低電力で広帯域の技術を使用して超高速でデータを転送する。ＵＷＢはおそらく８０２．１１の１０倍以上の速度があるが、それでも本明細書で対処する難点と同じいくつかの難点がある。もう１つは、システムの中央処理装置およびネットワーク・プロセッサなどの他の機能を実行するチップ上に無線周波機能を直接含めるという技術である。
【０００８】
現在の無線アクセス・ノードまたはポイントはレイヤ２で機能し、それらが接続されているコア・ルータにはレイヤ３アドレッシングの完全な知識があるが、それらはレイヤ３アドレッシングの知識を持たないことに留意されたい。半導体技術が向上するに従って、ますます多くの機能が無線アクセス・ポイントに組み込まれようとしている。たとえばこれらは、元来は完全な無通電製品であったオリジナルのワイヤードＩＢＭ８２２８などの簡単な「集線装置」であった。現在これらのアクセス・ポイントは、レイヤ２、または媒体アクセス制御（ＭＡＣ）、それらに接続された無線デバイスのアドレスの完全な知識を備えた、高度なレイヤ２スイッチである。
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｎｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ（ＩＥＴＦ）  ＲＦＣ−１５８３
【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、こうしたポイント、ネットワーク・ノード、またはエンド・デバイスでの有利なルーティング・プロトコルの実施を容易にすることによって、無線デバイスのネットワーク機能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、こうしたアクセス・ポイントおよび他のデバイスがレイヤ３について完全に知っていること、具体的には、それらに無線接続された局のＩＰアドレスを知っていることを企図するものである。これらの無線デバイスが完全なレイヤ３の機能を実行できるようになると、これらの製品でＯｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ（ＯＳＰＦ）を使用した場合、大規模で平坦なＬＡＮ環境からＩＰルーティングの階層世界へと移動する、適切にテストされた非常に堅固な方法が提供されることになる。
【００１１】
本目的を実現するにあたり、無線実行可能デバイス間での相互通信は無線ネットワークの製作者、設計者、実施者に知られた慣例に適合され、これによって通信チャネルの普及が容易となる。
【００１２】
次に本発明について、添付の図面を参照しながら単なる例示として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
諸図面を参照すると、図１は、サーバ・コンピュータ・システム１１、有線または無線のいずれも可能な複数の定常アクセス・ポイント１２、および複数のワークステーション・コンピュータ・システム１４を有する、ネットワーク１０を示す。各ワークステーション・コンピュータ・システム１４は、無線接続を介するか、または可能であれば有線接続を介する、あるいはその両方を介して、ネットワークに結合される。施設の規模および範囲に応じて、システムのタイプと接続のタイプを混合した被管理ネットワークが可能である。ワークステーションは、ノートブック・コンピュータ・システム、携帯情報端末システム、拡張機能電話、デスクトップまたはミニタワー・システム、あるいはアクセス・ポイントを介してネットワーク１０にアクセスすることが可能な他のデバイスとすることができる。図示されたデバイスのすべては、情報処理システム・デバイスと呼ぶことができる。一部はデータの無線通信用機能を有し、本明細書の考察で特に注目している。
【００１４】
本発明は、定常アクセス・ポイント１２およびワークステーション１４がレイヤ３通信を知っていることを企図するものである。こうしたポイントが「エッジ・ルータ」（典型的には、接続され、かつ「ネットワーク回線の端部」にある有線回線）として知られるようになったアクセス・ポイント１２に関して、時にはこうした機能がこうした装置内に提供される。本発明に先立ち、こうした機能がワークステーション１４などのエンド・ポイント・デバイスに存在するのであればかなり珍しく、代わりにこうしたデバイスのエッジ・ルータへの接続に信頼が置かれている。たとえば図２に示されるように、レイヤ３の認知を提供することが可能であり、ここでは、現在または今後使用可能となる適切な要素を含めることによって、有線接続２１および少なくとも１つの無線接続ポート２２を有する無線アクセス・ポイント２０が、ルーティングまたは接続性テーブル２４を保持するネットワーク・プロセッサなどの回路を含む。同じかまたは同様の実施が、ユーザ・システム１４などの「エンド・ポイント」デバイスで実行可能である。
【００１５】
業界のコンサルタントは、ネットワーク・プロセッサ（本明細書では「ＮＰ」とも呼ばれる）を、以下の機能の１つまたは複数を実行する機能を有するプログラム可能通信集積回路として定義している。
パケット分類――アドレスまたはプロトコルなどの知られた特徴に基づいてパケットを識別すること
パケット修正――ＩＰ、ＡＴＭ、または他のプロトコルに準拠するようにパケットを修正する（たとえば、ＩＰ用ヘッダの活動時間（ｔｉｍｅ−ｔｏ−ｌｉｖｅ）フィールドを更新する）こと
キュー／ポリシー管理――パケットのキューイング、デキューイング、および特定アプリケーション向けパケットのスケジューリングに関して設計戦略を反映させること
パケット転送――スイッチ・ファブリックを介してデータを送受信すること、およびパケットを適切なアドレスに転送またはルーティングすること
【００１６】
この定義は初期ＮＰの基本機能の正確な記述であるが、ＮＰの潜在的な全機能および特典は今後実現される予定である。ネットワーク・プロセッサは、以前はソフトウェアで処理されたネットワーキング・タスクをハードウェアで実行できるようにすることによって、帯域幅を拡大し、広帯域アプリケーションにおける待ち時間の問題を解決することができる。さらにＮＰは、並列分散処理およびパイプライン処理設計などのアーキテクチャを介して、速度を上げることができる。これらの機能は、効率的な検索エンジンを実行可能にし、スループットを向上させ、複雑なタスクを迅速に実行することができる。
【００１７】
ネットワーク・プロセッサは、ＰＣに対するＣＰＵと同じ様式で、ネットワークに対する基本的なネットワーク構築ブロックとなると予測される。ＮＰによって提供される典型的な機能は、リアルタイム処理、セキュリティ、格納および転送、ファブリック接続性のスイッチ、ならびにＩＰパケット処理および機能の学習である。ＮＰは２層から５層のＩＳＯレイヤを対象とし、ネットワーク特有のタスクを最適化するように設計される。
【００１８】
プロセッサ型ＮＰは、複数の汎用プロセッサおよび特殊論理を組み込む。供給業者は、タイムリーかつ費用対効果の高い様式で変更に対処できるスケーラブルかつフレキシブルなソリューションを提供するために、この設計に注目している。プロセッサ型ＮＰは、低レベルな統合での分散処理を可能にすることで、より高いスループット、フレキシビリティ、およびコントロールを提供する。プログラム可能性によって、新規なＡＳＩＣ設計を必要とせずに、新しいプロトコルおよび技術に容易に移行することが可能である。ネットワーク機器のベンダーはプロセッサ型ＮＰを使用することにより、返金不可のエンジニアリング費用の削減および製品化までの時間の改善によって利益を得る。
【００１９】
従来のネットワーク・オペレーションによれば、ネットワーク１０内のノードは、これによって通信が確立可能な他のノードのアドレスを含む接続性テーブルを維持する。こうしたテーブルが維持されるノードの特徴に応じて、テーブルはルーティングまたは信頼される隣接テーブル（ｔｒｕｓｔｅｄ  ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｔａｂｌｅ）と呼ぶことができる。こうしたテーブルは、検出された接続性のブロードキャスト広告に基づいて定期的にリフレッシュされる。本発明は、こうしたルーティングまたは信頼される隣接テーブルならびにインテリジェント・ノードの機能を利用して、前述のような処理を実行する。
【００２０】
デバイスは、図１のネットワーク１０内で共に接合されたデバイスにおけるレイヤ３の認知および機能を使用して、Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  ＦｉｒｓｔすなわちＯＳＰＦと呼ばれるルーティング・プロトコルを実施することができる。ＯＳＰＦについては、関心のある読者が参照するＩｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｎｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ（ＩＥＴＦ）のＲＦＣ−１５８３に記載されている。ＯＳＰＦの実施では、知られたネットワーク・ルーティング・プロトコルは、たとえば無線アクセス・ポイントからリモートにあるワークステーションまたはサーバ・コンピュータ・システムからリモートにあるアクセス・ポイントを実行して、中間デバイスを介して流れるデータ・パケットを送信および受信することができる。したがって、パケットを情報処理システム・デバイスの睡蓮の葉で満ちている池の中のカエルに例えると、カエルは睡蓮の葉から葉へと飛び移り、池の一方の側から他方の側へ行くことができる。本発明が企図するように、知られたＯＳＰＦプロトコルに従ったデータ流れは、無線リンクを可能にするだけの十分な近さにあるデバイスの随時（ａｄ  ｈｏｃ）ネットワークを迅速かつ容易に形成することができる。
【００２１】
こうしたデータ流れが、図３の流れ図に概略的に示されている。図に示されるように、最初のステップ１００で、終端局が他のＬ３認識デバイスとの通信をオープンする。次に１０２で、ＯＳＰＦがローカル・ルーティング・テーブルを新規エントリで更新し、１０３でこのルーティング・テーブルの更新を他のデバイスと交換する。その後、通常のデータ流れは１０４に進む。１０５でリンクの状況が監視され、リンクが依然として存続中（ａｌｉｖｅ）であれば通常のデータ流れが続行する。リンクの状況が障害発生を示す場合、プログラムはＯＳＰＦがルーティング・テーブルを更新するステップ１０２に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ワークステーション・コンピュータ・システムおよびサーバ・コンピュータ・システムを含む、施設内に設置されたネットワークを示す概略図である。
【図２】図１に示されたネットワーク内で機能可能なような、およびレイヤ３の流れを知っている、無線アクセス・ポイントを示す概略図である。
【図３】図１のネットワークで実行されるステップを示す簡略化された流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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