(57)【要約】【課題】優先情報のないパケットでも優先制御して、音声品質を保つことができる通信中継装置およびその通信制御方法を提供。【解決手段】アクセスポイント10は、パケット取得部40で受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力し、経路判別部42で受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力し、優先処理部44で優先情報を含まない優先有無情報に応じてパケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対してパケットの優先順位を決定し、このパケットに対し優先順位を示す設定値を優先情報として付加して送出する。【選択図】図１
2007142752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末装置と通信ネットワークとの間に配設され、この間の通信を中継する通信中継装置において、該通信中継装置は、
受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力する第１の判別手段と、
該受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力する第２の判別手段と、
前記優先情報を含まない優先有無情報に応じて前記パケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対して前記パケットの優先順位を決定し、該パケットに対し該優先順位を示す設定値を優先情報として付加する優先処理手段とを含むことを特徴とする通信中継装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信中継装置において、前記優先処理手段は、前記設定値を優先情報として前記パケットに付加する情報付加手段と、
前記優先情報を含まないパケットに対し該パケットの種類を判別し、判別した識別情報を優先情報として出力する第３の判別手段と、
前記優先情報、前記優先有無情報および前記経路識別情報を参照し、前記情報付加手段および第３の判別手段で供給されたパケットに対して処理し、送出する優先制御手段とを含むことを特徴とする通信中継装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信中継装置において、前記優先処理手段は、通信範囲内にある前記無線端末装置に対し前記優先順位に応じて前記パケットを送出することを特徴とする通信中継装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の通信中継装置において、前記優先順位は、前記パケットに含まれる優先情報、SIP（Session Initiation Protocol）設定値およびRTP（Real−time Transport Protocol）設定値の順とし、前記優先情報を前記パケットに付加されることを特徴とする通信中継装置。
【請求項５】
複数の無線端末装置と通信ネットワークとの間にこの間の通信を中継する通信中継装置を配し、該通信中継装置での通信を制御する通信制御方法において、該方法は、
受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力する第１の工程と、
該受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力する第２の工程と、
前記優先情報を含まない優先有無情報に応じて前記パケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対して前記パケットの優先順位を決定し、該パケットに対し該優先順位を示す設定値を優先情報として付加する第３の工程とを含むことを特徴とする通信制御方法
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、第３の工程は、前記優先情報を含まないパケットに対し該パケットの種類を判別し、判別した識別情報を出力する第４の工程と、
該識別情報に応じた設定値に優先順位を対応させ、前記優先情報とする第５の工程と、
該優先情報を供給されたパケットに付加する第６の工程とを含むことを特徴とする通信制御方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の方法において、前記優先順位は、前記パケットに含まれる優先情報、SIP（Session Initiation Protocol）設定値およびRTP（Real−time Transport Protocol）設定値の順とし、前記優先情報を前記パケットに付加されることを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信中継装置およびその通信制御方法に関するものである。本発明に係る通信中継装置は、とくに、通信するパケットを優先的に制御する無線LANアクセスポイントに関するものである。また、本発明に係る通信制御方法は、無線LANアクセスポイントにおけるパケットの優先制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線LAN（Local Area Network）は、アクセスポイントを用いたインフラストラクチャモードがある。IP（Internet
Protocol）電話システムには、このインフラストラクチャモードの無線LANを介し通信するものがある。このアクセスポイントでは、２つの優先制御方式が用いられることが一般的であった。第１の優先制御方式は、パケットのTOS（Type of Service）フィールドに優先情報を記載して制御する方式である。また、第２の優先制御方式は、VLAN（Virtual LAN）タグのCOS（Class of Service）フィールドに優先情報を記載して制御する方式でIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.1pという。
【０００３】
また、上述と異なる優先制御による通信中継方法および装置が特許文献１に提案されている。特許文献１には、IP電話で用いるVoIP（Voice over IP）によるストリーム通信するための要求がいくつか挙げられ、これらの要求を満たすように無線端末の通信における優先制御により安定した無線通信を確実に実現させる方法および装置が開示されている。また、DCF（Distributed Coordination Function）モードで通信するとき、他の通信の終了後まで待機させる時間を意図的に短くすることで特定の通信を優先させる方式も記載されている。この方式は互換性を保ったシステム構成が可能で有効であるが、この動作の無線端末が増加すると、衝突確率が高くなり通信品質が低下するおそれがある。また、通信するデータ種別で優先制御することも記載されている。
【０００４】
特許文献１について具体的に記載すると、無線通信システムには無線端末装置と無線中継局の無線通信を管理するストリームサーバが新たに追加される。無線中継局には優先的に中継する通信の識別子を登録した優先テーブルを記憶させ、登録した識別子で特定される通信を優先して中継する。ストリームサーバは、無線端末装置からの通信開始要求に応じて通信識別子を優先テーブルへの登録を要求する。無線中継局は、通信識別子で特定される通信の消費帯域の総和が無線ネットワークの利用可能帯域に占める割合を越えない所定の範囲でこの通信識別子それぞれを優先テーブルへの登録している。
【特許文献１】特開2005−80157号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した無線LANのシステムにおける優先制御には、たとえばTOS値またはCOS値が優先情報に用いられる。しかしながら、このシステムでは優先情報が設定されていないパケットに対して優先制御がなされない。この結果、優先制御されていない場合、無線LANを介したIP電話で通話すると、通話相手の音声データが遅れて到着する。この遅れは、音声を遅れて再生させたり、音切れのノイズを発生させたりすることから音声を劣化させてしまう。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、優先情報のないパケットでも優先制御して、音声品質を保つことができる通信中継装置およびその通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の課題を解決するために、複数の無線端末装置と通信ネットワークとの間に配設され、この間の通信を中継する通信中継装置において、この通信中継装置は、受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力する第１の判別手段と、この受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力する第２の判別手段と、優先情報を含まない優先有無情報に応じてパケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対してパケットの優先順位を決定し、このパケットに対しこの優先順位を示す設定値を優先情報として付加する優先処理手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は上述の課題を解決するために、複数の無線端末装置と通信ネットワークとの間にこの間の通信を中継する通信中継装置を配し、この通信中継装置での通信を制御する通信制御方法において、この方法は、受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力する第１の工程と、この受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力する第２の工程と、優先情報を含まない優先有無情報に応じてパケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対してパケットの優先順位を決定し、このパケットに対しこの優先順位を示す設定値を優先情報として付加する第３の工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の通信中継装置は、第１の判別手段で受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力し、第２の判別手段で受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力し、優先処理手段で優先情報を含まない優先有無情報に応じてパケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対してパケットの優先順位を決定し、このパケットに対し優先順位を示す設定値を優先情報として付加して送出することによりパケットを優先的に扱うことが可能になり、無線端末装置に依存しない音声品質を保って通信することができる。
【００１０】
また、本発明の通信制御方法は、受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力し、この受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力し、優先情報を含まない優先有無情報に応じてパケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対してパケットの優先順位を決定し、このパケットに対し優先順位を示す設定値を優先情報として付加することによりパケットを優先的に扱うことが可能になり、無線端末装置に依存しない音声品質を保って通信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に添付図面を参照して本発明による通信中継装置の一実施例を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明による通信中継装置の実施例は、パケット取得部40で受信したパケットが優先的な制御方式によるものか否かを判別し、優先情報の有無を示す優先有無情報を出力し、経路判別部42で受信したパケットの通過経路を基に出力させる方向を判別し、判別を基にした経路識別情報を出力し、優先処理部44で優先情報を含まない優先有無情報に応じてパケットの種類を判別し、判別したパケットの種類に対してパケットの優先順位を決定し、このパケットに対し優先順位を示す設定値を優先情報として付加して送出することによりパケットを優先的に扱うことが可能になり、無線端末装置に依存しない音声品質を保って通信することができる。
【００１２】
本実施例は、本発明の通信中継装置をアクセスポイント10、12および14に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。
【００１３】
無線通信システム16は、図２に示すように、アクセスポイント10、12および14、ならびに無線端末装置18、20および22を含む。無線通信システム16においてアクセスポイント10、12および14は、通信ネットワーク24に有線26、28および30を介してそれぞれ、接続されている。また、アクセスポイント10、12および14は、無線端末装置18、20および22がアクセスポイント10、12および14における各無線通信の許容範囲にある場合、無線32、34および36のそれぞれによって無線端末装置18、20および22と無線通信する。また、通信ネットワーク24は、一例としてIP（Internet Protocol）ネットワーク等で構成される。
【００１４】
なお、アクセスポイント10、12および14は、図示しないが無線を介して無線LANにアクセスさせることもできる。
【００１５】
アクセスポイント10、12および14のそれぞれは、まったく同じ構成を用いる。このことから、本実施例における３つのアクセスポイントのうち、アクセスポイント10を構成例として挙げてその構成を図１に示す。
【００１６】
アクセスポイント10は、図１に示すように、受信部38、パケット取得部40、経路判別部42、優先処理部44および送信部46を含む。受信部38は、基本的にアクセスポイント10に供給されるパケットを受信する機能を有し、有線受信部48および無線受信部50を含む。有線受信部48は、通信ネットワーク24から有線26を介してストリーム（データ列）を受信するインタフェース機能を有する。また、無線受信部50は、無線端末装置18からの電波32をアンテナに取り込んで信号32として受信し、信号32をベースバンドにダウンコンバートするインタフェース機能を有する。有線受信部48は、波形整形したデータ52をパケット取得部40に出力する。無線受信部50は、ベースバンドにされたデータ54をパケット取得部40に出力する。
【００１７】
パケット取得部40は、取得したパケット52および54に優先制御方式を規定するTOS値を含むか否か確認する機能を有する。パケット取得部40は、優先情報の有無を示す優先有無情報と取得したパケット52および54をパケット56として経路判別部42に出力する。優先有無情報は、たとえば優先情報を含む場合、優先情報有りを示す“1”を立て、無い場合“0”にする。
【００１８】
なお、パケット取得部40は、TOS値だけでなく、VLANタグのCOSフィールドにおけるCOS値を確認できるようにしてもよい。
【００１９】
経路判別部42は、パケット56がどのアプリケーションから送付されたものかを判断する機能を有する。経路判別部42は、取得したパケット56が有線から無線への下り経路または無線から有線への上り経路であるか否かを識別する。経路の識別情報もたとえば下り/上りに応じて“1”/“0”で示す。経路判別部42は、優先有無情報、経路の識別情報および取得したパケット58を優先処理部44に出力する。
【００２０】
優先処理部44は、優先情報、優先有無情報および経路の識別情報に応じた優先処理をパケット58に施す機能を有する。この機能を実現させるように、優先処理部44は、優先制御部60、情報付加/分離部62およびパケット判別部64を含む。
【００２１】
優先制御部60は、優先順位に供給されるパケットを通信相手に出力を制御する機能、ならびに優先情報、優先有無情報および経路の識別情報に応じて情報付加/分離部62およびパケット判別部64の動作を制御する機能を有する。優先制御部60はこの制御を受けるパケット58をパケット66として情報付加/分離部62およびパケット判別部64に出力する。優先制御部60は、情報付加/分離部62およびパケット判別部64で処理されたパケット66をパケット68として送信部46に出力する。パケット66については後段で説明する。
【００２２】
情報付加/分離部62は、優先制御部60の制御により供給されたパケット66に対する情報付加または情報分離する機能を有する。ここでの情報とは、優先情報を意味する。情報付加/分離部62には、パケット66が供給される。優先制御部62は経路の識別情報が上り、“0”のとき、通信相手に対する優先情報も供給し、この優先情報および制御信号を情報付加/分離部62に出力する。情報付加/分離部62は、パケット66における所定の位置に優先情報を付加するように制御される。また、優先制御部60は経路の識別情報が下り、“1”のときも、パケット66に含まれる優先情報を供給し、この優先情報および制御信号を情報付加/分離部62に出力する。情報付加/分離部62は、パケット66における所定の位置から優先情報を付加するように制御される。情報付加/分離部62は、制御により処理されたパケット66を優先制御部60に出力する。
【００２３】
さらに、情報付加/分離部62は、取得したパケット56が有線から無線への下り経路、すなわち経路の情報が下り“1”のときであって、この経路の接続先がアクセスポイント等の通信中継装置ではなく、接続先が無線端末装置であり、かつ取得したパケット56がVLANタグ（CoSフィールド）を含むとき、通信中継装置から無線端末装置に送信されるパケットにおいてVLANタグが不要なので、取得したパケット56のCoSフィールドを含むVLANタグを分離してもよい。分離とは、たとえば取得したパケット56のVLANタグを削除することである。情報付加/分離部62は、処理されたパケット66を優先制御部60に出力する。
【００２４】
優先制御部60は、優先情報が“0”の場合に、供給されたパケット66をパケット判別部64に供給する。パケット判別部64は、パケットの種類を判別する機能を有する。この機能を実現させるため、パケット判別部64は、SIP（Session Initiation Protocol）パケット判別部70およびRTP（Real-time Transport Protocol）パケット判別部72を含む。SIPパケット判別部70は、呼出し開始、変更および終了に用いるアプリケーション層シグナル・プロトコルであることから、供給されたパケット66を解析する。SIPパケット判別部70は、パケット解析によりたとえば、SIPアドレスが検出された場合、パケット66をSIPパケットと判別する。SIPパケット判別部70は、パケット66に対しSIPであることを示すパケット識別情報を優先制御部60に出力する。
【００２５】
なお、SIPパケット判別部70は、SIPアドレスだけでなく、トランスポート層のポート番号、UDP（User Datagram Protocol）、TCP（Transmission Control Protocol）、VoIP（Voice over Internet Protocol）およびMAC（Medium Access Control）アドレス等を適用して判別してもよい。
【００２６】
また、RTPパケット判別部72は、パケット解析によりたとえば、RTPヘッダの特徴が含まれるか否かを判別する機能を有する。RTPパケット判別部72は、RTPヘッダが検出された場合、パケット66をRTPパケットと判別する。RTPパケット判別部72は、パケット66に対しRTPであることを示すパケット識別情報を優先制御部60に出力する。
【００２７】
優先制御部60は、上り/下りの供給されるパケットに対して優先度の高い順、すなわち優先情報を保有するパケット、SIPパケット、RTPパケットおよびその他のパケットに、パケット68を送信部46に出力する。優先制御部60は、上り/下りのパケットに対し優先情報を付加して、送信部46に出力する。
【００２８】
なお、アクセスポイント10は、有線から有線に供給されるパケットを中継する場合も上述した優先度に応じてパケットを送信してもよい。
【００２９】
送信部46は、有線送信部74および無線送信部76を含む。送信部46は、基本的にアクセスポイント10として供給されたパケット68を上り/下りに応じて送信する機能を有する。有線送信部74は、供給される上りのパケット68を送信する機能を有し、パケット68をパケット26として通信ネットワーク24を介して通信相手に送信する。また、無線送信部76は、供給されたベースバンドの下りのパケット68をアップコンバートするインタフェース機能を有する。無線送信部76は、アップコンバートしたパケット68を信号32として図示しないアンテナから無線端末装置18に出力する。アクセスポイント10は、音声パケットおよび呼制御パケットを優先的に送出する。
【００３０】
図２の無線端末装置18は、アクセスポイント10と無線通信する機能を有する。無線端末装置18は、たとえば無線LAN機能付IP電話機である。無線端末装置18は、図３に示すように、無線送受信部78および相互変換部80を含む。無線端末装置18は、図示しないが、マイクロフォンおよびスピーカを有し、音声を入出力する。無線送受信部78は、それぞれ呼および音声を送受信する機能を有する。相互変換部80は、呼の処理における相互変換機能を有する。
【００３１】
次にアクセスポイント10における優先制御について簡単に説明する。図４に示すように、有線受信部48で信号26を受信し、信号26をパケット取得部40にパケット52として出力すると、パケット取得部40はパケット52から優先情報を抽出して、優先情報の有無を確認する（ステップS10）。また、無線受信部50で信号32を受信し、信号32をパケット取得部40にパケット54として出力すると、パケット取得部40はパケット54から優先情報を抽出して、優先情報の有無を確認する。確認した優先情報の有無はパケット56とともに経路判別部42に出力される。
【００３２】
次に経路判別部42にてパケット52および54が有線から無線を示す下り経路または無線から有線を示す上り経路であるか否かを識別する（ステップS12）。経路判別部42は、パケット58および判別した経路の識別情報を優先処理部44の優先制御部60に供給する。
【００３３】
次に優先処理部44における優先制御部60で受信したパケット58の優先順位を識別し、優先順位に従ってパケット68として送信部46に出力する（サブルーチンSUB）。パケット58に優先情報が存在しないと、SIPパケット判別部70およびRTPパケット判別部72により、音声通信において優先するパケットであるSIPまたはRTPパケットであるかどうかを識別した上で優先順位を決定する。具体的には、下り経路で、パケットに優先情報が付加されていないと、情報付加/分離部62で音声通信における優先順位に基づき優先情報を付加し、無線送信部76に出力する。また、上り経路で、パケットに優先情報が付加されていないと、情報付加/分離部62で音声通信における優先順位に基づき優先情報を付加し、有線送信部74に出力する。
【００３４】
次に送信部46にてパケット68を通信相手に送出する（ステップS14）。具体的に、上り経路に出力するパケット68を有線送信部74から信号26として送出する。また、下り経路に出力するパケット68を無線送信部76から信号32として送出する。このように動作を制御することにより音声パケットおよび呼制御パケットを優先的に送出する。アクセスポイント10は、送信後、再び、次に供給されるパケットに対する優先情報の確認処理に戻り（ステップS10へ）、前述の処理を繰り返す。
【００３５】
次に受信したパケット58に対する優先順位の設定手順について説明する（サブルーチンSUB）。まず、受信したパケット58に優先情報が存在するか否かを判断する（サブステップSS10）。すでに確認において得られた情報を基に判断する。優先情報が存在するとき（YES）、優先順位の設定に進む（サブステップSS12へ）。また、優先情報が存在しないとき（NO）、受信したパケット58の種類の判別に進む（サブステップSS14へ）。
【００３６】
優先順位の設定は、最優先にする優先情報値を設定し、この情報をパケット58に付加する（サブステップSS12）。
【００３７】
次にパケット58を判別する（サブステップSS14）。優先制御部60の制御によりパケット判別部64でパケットの種類を判別し、認識する。この判別後、パケット58の種類を確定する処理に進む（サブステップSS16へ）。パケット58がSIPか否かを判別する（サブステップSS16）。パケット58がSIPのとき（YES）、第２の優先順位の設定に進む（サブステップSS18へ）。また、パケット58がSIPでないとき（NO）、次のパケットの種類の判別に進む（サブステップSS20へ）。
【００３８】
優先順位の設定は、第２の優先情報値、SIP設定値を設定し、この順位が設定された優先情報としてSIP設定値をパケット58に付加する（サブステップSS18）。
【００３９】
次にパケット58がRTPか否かを判別する（サブステップSS20）。パケット58がRTPのとき（YES）、第３の優先順位の設定に進む（サブステップSS22へ）。また、パケット58がRTPでないとき（NO）、第４の優先情報の設定に進む（サブステップSS24へ）。
【００４０】
次に優先順位の設定は、第３の優先情報値、RTP設定値を設定し、この順位が設定された優先情報としてRTP設定値をパケット58に付加する（サブステップSS22）。また、第４の優先情報は、その他の所定の情報値として設定し、この順位が設定された優先情報としてその他の情報値を付加する。
【００４１】
また、本実施例では、優先情報値、SIP設定値、RTP設定値およびその他設定値を設定し、付加する。この設定値は、上述した優先順位の高い順に設定するとよい。これにより音声パケットおよび呼制御パケットを優先的に送出するように動作する。
【００４２】
優先情報の設定それぞれの後（サブステップSS12, SS18, SS22およびSS24）、リターンに移行して、優先制御における優先順位の設定を終了する。
【００４３】
このように無線LANのアクセスポイントにおいて、音声通信において優先されるパケット、たとえばRTPパケットとSIPパケットを識別し、パケットに優先情報を付加し、パケットそれぞれに対し優先的に動作して処理することにより、無線LANを使用したIP電話機の環境において、無線端末装置に依存しない音声品質の通話を可能にする。また、無線LANアクセスポイントが認識できるプロトコル、たとえばICMP（Internet Control Message Protocol）等についても優先制御の対象とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る通信中継装置を適用したアクセスポイントの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１のアクセスポイントを適用した無線通信システムの構成例を示す概略的なブロック図である。
【図３】図２の無線通信システムで使用される無線端末装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図４】図１のアクセスポイントにおける動作手順を説明するフローチャートである。
【図５】図４の優先制御における優先順位の設定手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
10  アクセスポイント
38  受信部
40  パケット取得部
42  経路判別部
44  優先処理部
46  送信部
60  優先制御部
62  情報付加/分離部
64  パケット判別部
70  SIPパケット判別部
72  RTPパケット判別部
【図１】
2007142752.tif 000003
【図２】
2007142752.tif 000004
【図３】
2007142752.tif 000005
【図４】
2007142752.tif 000006
【図５】
2007142752.tif 000007