(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局から無線上に各基地局固有の送信元下位層アドレスを付与したフレームを送出する無線LANシステムにおける移動局において、
該送信元下位層アドレスが、該移動局で期待している送信元下位層アドレスか否かを示すフィルタリング情報を記憶したフィルタリング情報記憶手段と、
該フィルタリング情報に基づき該フレームの選択受信を行うフレームフィルタリング手段と、
他の基地局からのフレームか該移動局から直接送られたフレームかを下位層で識別するアクセスポイントフレーム識別手段と、
該基地局からの受信フレームのみ該フレームフィルタリング手段にかけるアクセスポイントフレーム振分手段と、
を設けたことを特徴とする移動局。
【請求項２】
複数の基地局と移動局とから成り、該基地局から無線上に各基地局固有の送信元下位層アドレスを付与したフレームを送出する無線LANシステムにおいて、
該基地局に、基地局固有の送信元下位層アドレスを含む基地局情報を報知する基地局情報報知手段を設け、
該移動局に、各基地局の伝送品質を測定する伝送品質測定手段と、該送信元下位層アドレスが、該移動局で期待している送信元下位層アドレスか否かを示すフィルタリング情報を記憶したフィルタリング情報記憶手段と、該フィルタリング情報に基づき該フレームの選択受信を行うフレームフィルタリング手段と、他の基地局からのフレームか該移動局から直接送られたフレームかを下位層で識別するアクセスポイントフレーム識別手段と、該基地局からの受信フレームのみ該フレームフィルタリング手段にかけるアクセスポイントフレーム振分手段と、フィルタリング情報生成手段とを設け、該フィルタリング情報生成手段が、該伝送品質測定手段の測定結果に基づき、該伝送品質が最適の基地局から受信したフレーム中の送信元下位層アドレスを有する該フィルタリング情報を生成して該フィルタリング情報記憶手段に与えることを特徴とする無線LANシステム。
【請求項３】
請求項２において、
該フィルタリング情報生成手段が、受信可能な複数の基地局の送信元下位層アドレスを受信許容基地局下位層アドレス情報として予め記憶しており、該フィルタリング情報を生成する際、該受信許容基地局下位層アドレス情報の内、該伝送品質が最適な基地局から受信したフレーム中の送信元下位層アドレスを選択することを特徴とする無線LANシステム。
【請求項４】
請求項２において、
該移動局の該フィルタリング情報生成手段が、該伝送品質に基づいて送信元基地局を切り替える時に、最適な伝送品質の基地局の送信元下位層アドレスを該フィルタリング情報に追加すると共に、既に設定されている基地局の送信元下位層アドレスを該フィルタリング情報から削除することを特徴とする無線LANシステム。
【請求項５】
請求項２において、
該移動局が、さらに、該伝送品質に基づいて送信元基地局を切り替える時に、該フィルタリング情報をクリアするフィルタリング情報クリア手段を備え、基地局切替後は、該フィルタリング情報生成手段が、新たに該フィルタリング情報を生成することを特徴とする無線LANシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、無線LANシステムに関し、特に複数の基地局と移動局（端末）から成り、基地局から無線上にフレームを送出する無線LANシステム及び移動局に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、LAN（Local Area Network）システム上のプロトコルはデータリンク層、ネットワーク層、トランスポート層といった階層に分かれている。移動局が基地局からフレームを受信した場合は、最下位層のデータリンク層でフレームを処理し、必要であれば上位層へフレームを渡して処理する。
【０００３】
従来の有線LANシステムの端末ではLAN上の全てのフレームを受信する。データリンク層でフレームに含まれる宛先アドレス情報を参照した上で自MAC（Media Access Control）アドレス宛て（ユニキャスト）のフレーム、およびマルチキャスト又はブロードキャストのフレームを上位層へ渡す。通常はデータリンク層のフレームに含まれる送信元アドレスを意識せずにフレームを上位層へ渡す。
【０００４】
一方、無線LANシステムにおいてもフレームの受信は有線LANシステムの受信方式と同様の方式を採る。
図14には、無線LANシステムの一般的な構成例が示されており、これは、基地局11〜13（符号“1”で総称することがある。）と移動局2とパソコン（以下、PCと略称する。）3と各基地局1とPC3とを接続する有線LAN4とで構成されている。
【０００５】
さらに近年では、端末を移動しても通信可能なモバイル（Mobile） IPの研究開発が進んでいる。モバイルIPは移動網、固定網、無線LANシステム等、各種インフラ上で実現されてきている。無線LANシステムを用いたモバイルIPの一般的な構成例が図15に示されている。
【０００６】
ここでは、基地局11〜13において、それぞれ、有線（固定）側のLAN・i/fカード11a〜13aと無線側のLAN送受信機11b〜13bを備え、内部はルータ11c〜13cを構成している。
そして、基地局11〜13は有線側及び無線側のそれぞれに固有のMACアドレスmac2〜mac4及びmac5〜mac7を有し、配下の移動局2のMACアドレス及びIPアドレスを管理している。
【０００７】
基地局1が移動局2に対しフレームを中継、または生成して送信する際にはフレームのデータリンク層ヘッダの送信元アドレス領域に無線側の自MACアドレスmac5〜mac7を付与して送信する。
移動局2は固定的なホーム基地局を持ち、ホーム局のエリア（電波の届く範囲）に在圏する時は該ホーム局と直接フレームの送受信が行われる。
【０００８】
モバイルIPでは、ユニキャスト・フレームは、移動局2が位置登録を行った基地局（例えば基地局12）からのみ送信される。
移動局2が移動し、位置登録を行った基地局の変更が必要になると、移動局2は新しい基地局（例えば基地局13）に対して位置登録を行う。また、該基地局からの報知情報を元に新しいアドレスを設定し、該基地局をデフォルトのゲートウェイに設定する。そして、ホーム基地局に、位置登録を行った新しい基地局の情報を通知する。
【０００９】
以後、移動局に対するユニキャスト・フレームはホーム基地局から新しく位置登録を行った基地局を介して受信することになる。
なお、基地局1は、送信元MACアドレス付与手段及び基地局情報報知手段を有し、送信元MACアドレス付与手段は、基地局1が移動局2へフレームを中継して送信する際には、MACヘッダの送信元MACアドレスに基地局のMACアドレスを付与し、基地局情報報知手段は、基地局のIDを含む基地局情報をブロードキャストまたはマルチキャストで無線LAN網に送信する。
【００１０】
また、移動局2は、伝送品質測定手段とAPフレーム識別手段とMACアドレス解決手段とを有し、伝送品質測定手段は移動局2が受信する全ての基地局1の伝送品質を測定し、測定された伝送品質は移動による基地局1の切替の指標として利用される。
【００１１】
AP（Access Point）フレーム識別手段はMACヘッダに含まれる情報から受信したフレームが基地局（アクセスポイント）から送信されたものか、その他の端末から直接送信されたものかを識別する。そして、MACアドレス解決手段が、IPアドレスからMACアドレスを取得する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように無線LANシステムでは、移動局は複数の基地局より電波を受信可能な状態が存在する。このような状況において、基地局マルチキャストフレームやブロードキャストフレームが送信された場合、移動局に対して同一のフレームが重複して届き、これを全て上位層へ渡してしまう。このため上位層で同一フレームの取捨選択を行わねばならず、上位層での処理負荷を増大させていた。
【００１３】
この問題を解決するため、受信装置に予め受信すべき送信元アドレスを固定的に設定し、データリンク層でフィルタリングすることにより上位層での処理の負荷を軽減する技術が存在する(特開平5-336138)。
しかしながら、受信すべき送信元基地局を固定的に設定するそのような従来の技術は、受信すべき送信元である基地局が動的に変化する移動局に適用することができない。
【００１４】
マルチキャストの送信は電話会議、チャット、ゲーム等の招集型のサービス分野で今後利用傾向が高くなることが予想される。それ故、前述のような同一フレームを重複して受信する状況は移動局においては頻繁に起こり得る状態であり、この時の負荷を軽減することは重要である。
【００１５】
従って本発明は、複数の基地局と移動局から成り、該基地局から無線上に基地局固有の送信元下位層アドレスを付与したフレームを送出する無線LANシステムにおいて、動的に受信すべき送信元基地局アドレスを変更することを可能にすると共に移動局の処理負荷を軽減することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
まず、基地局1側の全体的な手段を説明する。
基地局1には、有線LANに接続された有線送受信部21と、無線LANに接続された無線送受信部22と、その他の処理部23とで構成されている。有線送受信部21は有線受信手段211と有線送信手段212とを備え、有線送信手段212は送信元下位層アドレス付与手段2120を備えている。
【００１７】
無線送受信部22は、上述した基地局情報報知手段221の他にグループ基地局管理手段222と、無線送信手段223と、無線受信手段224とを備え、無線送信手段223は上述した送信元下位層アドレス付与手段2230を備えている。
グループ基地局管理手段222は基地局が複数の基地局から構成される特定グループの無線LAN網の一角である場合、同一グループの基地局の下位層アドレスを管理し、その下位層アドレス情報を、基地局情報報知手段221で移動局に対して送信される報知情報に設定する手段である。
【００１８】
次に移動局2側の全体的な手段を説明する。
移動局2は、無線LANに接続された無線受信手段31と、無線送信手段32と、上述した伝送品質測定手段33と、MAC処理部34と、IP処理部35と、上位プロトコル処理部36と、上述した下位層アドレス解決手段37とを備えている。
【００１９】
MAC処理部34は、上述したAPフレーム識別手段41の他、APフレーム振分手段42とフィルタリング情報生成手段44とフィルタリング情報記憶手段45とフィルタリング情報クリア手段46とを備えている。
また、フィルタリング情報生成手段44は、受信許容基地局下位層アドレス情報440及び基地局伝送品質管理テーブル441を備え、フィルタリング情報記憶手段45はフィルタリング情報450を備え、下位層アドレス解決手段37はデフォルトGW(ゲートウェイ)情報370を備えている。
【００２０】
フレームフィルタリング手段43は、APフレーム振分手段42から受信したフレームの送信元下位層アドレスとフィルタリング情報450とを比較し、受信フレームをIP処理部35へ渡すか否かを判断する手段である。
APフレーム振分手段42は、APフレーム識別手段41から受けたフレームが基地局1から送信されたフレームか、他の移動局から直接送信されたフレームかの判定結果により、基地局1から直接送られたフレームならば、フレームフィルタリング手段43に送ってフィルタリング制御にかけ、他の移動局から直接送られたフレームならば I P処理部35へフレームを渡す手段である。
【００２１】
フィルタリング情報記憶手段45は、フィルタリング情報(テーブル)450を格納すると共に、必要に応じてフィルタリング情報450を更新する手段である。
フィルタリング情報生成手段34は、無線受信手段31より受信した報知情報から下位層アドレスを取り出して受信可能な基地局のリストを作り、その中から伝送品質が最適なものを、フィルタリング情報450としてフィルタリング情報記憶手段45に与えるが、受信許容基地局下位層アドレス情報（テーブル）440が既に設定されている場合は、該情報440と一致する下位層アドレスをもつ基地局以外はフィルタリング情報450に設定しない手段である。
【００２２】
フィルタリング情報クリア手段46は、フィルタリング情報450をクリアし、全ての基地局1からのメッセージを受信できるようにする手段である。
上記の各手段は、上記の目的を達成するため、以下の本発明のそれぞれを構成する。
【００２３】
本発明に係る無線LANシステムにおける移動局は、送信元下位層アドレスが、該移動局で期待している送信元下位層アドレスか否かを示すフィルタリング情報を記憶したフィルタリング情報記憶手段と、該フィルタリング情報に基づき該フレームの選択受信を行うフレームフィルタリング手段と、他の基地局からのフレームか該移動局から直接送られたフレームかを下位層で識別するアクセスポイント(AP)フレーム識別手段と、該基地局からの受信フレームのみ該フレームフィルタリング手段にかけるアクセスポイントフレーム振分手段とを設けたことを特徴としている。
【００２４】
すなわち、従来と同様に、基地局1の送信元下位層アドレス付与手段2230が移動局2に対し、フレームを中継して送信する際に、フレームの送信元アドレスに自基地局の下位層アドレスを付与して送信すると、移動局2では、受信したフレームをフレームフィルタリング手段43に渡す。
【００２５】
フレームフィルタリング手段43では、受信したフレームの送信元下位層アドレスと、移動局2がフィルタリング情報記憶手段45に持つフィルタリング情報450とを比較し、一致すればそのフレームをIP処理部35及び上位プロトコル処理部36へ渡し、一致しなければMAC処理部34にてフレームを破棄するという選択受信を行う。
また、APフレーム識別手段41は、受信したフレームのヘッダ情報からそのフレームが基地局を中継して送信されたフレームか、他の移動局から直接送信されたフレームかを識別する。
このAPフレーム識別手段41で識別されたフレームは、APフレーム振分手段41を通り、受信したフレームが他の移動局から直接送信されたものであれば、IP処理部35へフレームを渡し、基地局から中継して送信されたフレームであれば、フレームフィルタリング手段33にフレームを渡す。
【００２６】
このようにして、受信許容基地局以外からの不要なフレームを下位層で破棄することにより、移動局全体の処理負荷を軽減するとともに、他の移動局から直接送信されたフレームはフィルタリンを行わず、基地局からのフレームのみをフィルタリングの対象としてフレームフィルタリング手段の処理を一層軽減している。
また、本発明の無線LANシステムでは、上記の移動局にさらに、該フィルタリング情報を該移動局の状態に応じて動的に変更するフィルタリング情報生成手段を設けることができる。
【００２７】
すなわち、フィルタリング情報生成手段44は、移動局2が移動することにより、受信すべき基地局1が変更された場合は、フィルタリング情報450を更新することができる。
このように、移動局2の移動に伴い、フィルタリング情報450を変更することにより、移動局2でもフレームフィルタリング制御を可能とする。
【００２８】
また、本発明の無線LANシステムでは、上記の基地局に、基地局固有の送信元下位層アドレスを含む基地局情報を報知する基地局情報報知手段を設け、該移動局に、各基地局の伝送品質を測定する伝送品質測定手段を設け、該フィルタリング情報生成手段は、該伝送品質測定手段の測定結果に基づき、該伝送品質が最適な基地局から受信したフレーム中の送信元下位層アドレスを有する該フィルタリング情報を生成して該フィルタリング情報記憶手段に与えることができる。
【００２９】
すなわち、基地局1の基地局情報報知手段221は各基地局の下位層アドレス等の情報を周辺に報知する。移動局2は基地局1からフレームを受信した際に、伝送品質測定手段33により送信元基地局の伝送(例えば電波)品質を測定する。
フィルタリング情報生成手段44では、基地局情報報知手段221からの報知情報の送信元下位層アドレスと伝送品質を伝送品質管理テーブル441で対応させ、伝送品質が最適な基地局の送信元下位層アドレスを受信対象とするように設定したフィルタリング情報450を生成してフィルタリング情報記憶手段45に与える。
【００３０】
このようにして、フィルタリング情報の動的変更を可能とする。
また、上記のフィルタリング情報生成手段は、受信可能な複数の基地局の送信元下位層アドレスを受信許容基地局下位層アドレス情報として予め記憶しており、該フィルタリング情報を生成する際、該受信許容基地局下位層アドレス情報の内、伝送品質管理テーブル441中の伝送品質が最適な基地局から受信したフレーム中の送信元下位層アドレスを選択することも可能である。
【００３１】
すなわち、フィルタリング情報生成手段44は、受信許容基地局下位層アドレス情報440に、予め受信を許容する基地局のリストを設定している。この情報440は、保守用コマンド等を用いて手動で設定する場合もあれば、下記のように基地局からの報知情報により設定する場合もある。
【００３２】
フィルタリング情報生成手段44で指定された基地局の送信元下位層アドレスが、受信許容基地局下位層アドレス情報440に設定されていなければ、指定された送信元下位層アドレスをフィルタリング情報記憶手段45のフィルタリング情報450に設定しない。
【００３３】
このようにして、許容されていない他の基地局からの受信が制限されることになる。
また、上記の基地局に、同一グループの基地局の送信元下位層アドレス情報を管理するグループ基地局管理手段を設け、該基地局情報報知手段が、該グループの送信元下位層アドレスを自局の報知情報に設定して送信し、該移動局のフィルタリング情報生成手段が、受信した該報知情報に含まれる同一グループの該送信元下位層アドレスに基づいて該受信許容基地局下位層アドレス情報を生成することも可能である。
【００３４】
すなわち、グループ基地局管理手段222は、当該基地局が特殊なグループに属する基地局である場合、同一グループの基地局の送信元下位層アドレスを、基地局情報報知手段221によって報知される基地局情報に付与する。
移動局2は、該報知情報を受信し、フィルタリング情報生成手段44が、その中から同一グループの基地局の送信元下位層アドレス情報を取り出し、受信許容基地局下位層アドレス情報（テーブル）440を生成する。
【００３５】
従って、上記のように、他の基地局からの受信を制限する場合において、受信許容基地局の増減設が可能となる。
また、上記の移動局にさらに、予め設定している送信先基地局のデフォルトゲートウェイ情報を元に、ゲートウェイの下位層アドレスを解決する下位層アドレス解決手段を設け、該フィルタリング情報記憶手段が、該下位層アドレス解決手段により得られた該デフォルトゲートウェイ情報の下位層アドレスを元に該フィルタリング情報を変更することもできる。
【００３６】
すなわち、デフォルトゲートウェイ情報370は、移動局がフレームを送信する際に必要なゲートウェイのIPアドレス情報であり、下位層アドレス解決手段37はIPアドレスからそのIPアドレスを持つ端末の下位層アドレスを導き出す手段である。
【００３７】
デフォルトゲートウェイ情報370から下位層アドレス解決手段37が 下位層アドレスを導き出し、その下位層アドレスを、フィルタリング情報記憶手段370のフィルタリング情報450に設定する。
このようにして、ゲートウェイ情報からでもフィルタリング情報450を生成することが可能となる。
【００３８】
また、該フィルタリング情報生成手段は、該伝送品質に基づいて送信元基地局を切り替える時に、最適な伝送品質の基地局の送信元下位層アドレスを該フィルタリング情報に追加すると共に、既に設定されている基地局の送信元下位層アドレスを該フィルタリング情報から削除することもできる。
【００３９】
すなわち、移動局が移動することによって、受信すべき基地局が変更される場合に、フィルタリング情報生成手段44により、新たに受信可能な基地局の下位層アドレスを取得する。そのアドレスを、フィルタリング情報記憶手段45に与えてフィルタリング情報450に追加する。
【００４０】
これにより、基地局が切り替わる時に、移動元と移動先の両方からフレームを受信可能とする。その後、フィルタリング情報記憶手段45が、フィルタリング情報450から移動元のアドレス情報を削除することで、移動先基地局からのフレームのみを受信可能とする。
【００４１】
また、上記の移動局はさらに、該伝送品質に基づいて送信元の基地局を切り替える時に、該フィルタリング情報をクリアするフィルタリング情報クリア手段を備え、基地局切替後は、該フィルタリング情報生成手段が、新たに該フィルタリング情報を生成することができる。
【００４２】
すなわち、移動局が移動することによって、受信すべき基地局が変更される場合などに、フィルタリング情報クリア手段46がフィルタリング情報450をクリアし、新たにフィルタリング情報生成手段44によりフィルタリング情報450を設定する。
【００４３】
これにより、基地局が切り替わる時も移動先と移動元の双方からフレームの受信が可能となる。基地局を切り替える契機としては伝送品質測定手段33により現在通信中の基地局より伝送品質の良い基地局が検出された場合などがある。
また、上記のフィルタリング情報生成手段は、送信元基地局の切替前の該フィルタリング情報から切替後の該フィルタリング情報へ移行する間に、少なくとも切替前後の両基地局からのフレームを受信する時間を保証することもできる。
【００４４】
すなわち、基地局の移動時に、上記のように、フィルタリング情報450をクリアしたり、移動先の基地局の新アドレスをフィルタリング情報450に追加するので、移動元及び移動先双方の基地局からフレームを受信可能にする。
その後、移動元から継続して送られるフレームが無くなることを検出するか、もしくは移動元から継続して送られるフレームが無くなるのに十分な時間が経過した後に、移動先基地局の情報のみをフィルタリング情報450に設定する。
【００４５】
このようにして、基地局の切替時、移動元基地局に送信待ちのフレームがキューイングされていた場合、移動元から継続して送られて来るフレームの欠落を防ぐ。
【００４７】
なお、上記の下位層アドレスとして、MACアドレスを用いることができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、図1及び図2に原理的に示した本発明に係る無線LANシステムの構成例を図3から図11を用いて説明する。
図3は移動局2のハードウェア構成例を模式的に示したもので、無線LAN・i/fカード50とパーソナルコンピュータ(PC)60とで構成され、無線LAN・i/fカード50はアンテナ部51とDS送信機52とDS受信機53と同期装置54と制御部55とで構成され、PC60は、CPU61とメモリ62とDISLAY63とで構成されている。なお、本発明における各手段は無線LAN・i/fカード50における制御部55において実装されている。
【００４９】
図4はフィルタリング情報テーブル450の構成例、図5は基地局伝送品質管理テーブル441の構成例、図6は受信許容基地局MACアドレステーブル440の構成例、そして図7は受信フレームの構成例を示している。
なお、この実施例では下位層アドレスとしてMACアドレスを用いているが、これに限定されるものではない。
【００５０】
図8から図11は本発明に係る無線LANシステムの動作実施例を示しており、以下、これらの動作を、図1から図7を参照して順次説明する。
(1)まず、フィルタリング情報について説明する。
フィルタリング情報450は図4(1)に示すように基地局1のMACアドレスのテーブルとなっている。このMACアドレステーブルは、受信を許容する基地局のMACアドレスを設定する場合と、受信を許容しないMACアドレスを設定する場合の2通りが考えられるが、本実施例では受信を許容するMACアドレスをフィルタリング情報450として設定する場合を例にとって説明する。
【００５１】
受信を許容する基地局は基本的には1つであるが、場合によっては複数を許容できるものとする。基地局には優先度が設けられており、複数の基地局が設定される場合は、図4に示す如く、伝送品質が最適なものを高優先度とする。また、フィルタリング情報450の有効／無効を示すフラグが別に有り（図4(2)参照）、これが無効の場合はフィルタリング制御を行わない。
【００５２】
(2)次に、受信フレームのフィルタリング処理フローを図8により説明する。
移動局2が、図7に示すフレームを無線受信手段31を経て受信した際（ステップS1）にはまず、そのフレームが基地局1から送信されたフレームか否かを判定する。
【００５３】
受信フレームのMACヘッダ(Frame Control)には、図示のように、そのフレームが基地局1で中継されて送信されたフレーム、或いは他の移動局からのフレームのいずれかを判定するToDS,FromDSビットがあり、これを用いてAPフレーム識別手段41は、基地局1が中継して送信したフレームか、他の移動局から直接送信されたフレームかを判定する（ステップS2）。
【００５４】
他の移動局から直接送信されたフレームならば、APフレーム振分手段42は、そのフレームをフィルタリング手段43に送らずにIP処理部35へ渡す（ステップS7）。
基地局1から送信されたフレームならば、フレームフィルタリング手段43は、フィルタリング情報記憶手段45中のフィルタリング情報450の有効／無効フラグ（図4(2)）を参照し（ステップS3）、無効であればIP処理部35へフレームを渡し（ステップS7）、有効であれば、送信元MACアドレスを取り出し（ステップS4）、フィルタリング情報450との比較を行う（ステップS5）。
【００５５】
フィルタリング情報450に同一のMACアドレスが存在すれば、IP処理部35へフレームを渡し（ステップS7）、存在しなければその場でフレームを破棄する（ステップS6）。
(3)次に、フィルタリング情報の設定について説明する。
【００５６】
フィルタリング情報の設定方法は大きく分けて以下の2通りがある。
▲１▼報知情報を用いた方法
▲２▼デフォルトゲートウェイ(GW)情報を用いた方法
以下、それぞれの方法について説明する。
【００５７】
▲１▼報知情報を用いたフィルタリング情報設定方法。
図5及び6に本処理に必要なデータ構造が示されており、図5は報知情報を受信した基地局のMACアドレスのリストと、その基地局の伝送品質と、報知情報受信回数とを対応付けた基地局伝送品質管理テーブル441を示している。ここで、伝送品質には受信回数に対する平均値を設定するものとする。
【００５８】
図6は、受信許容基地局MACアドレス情報のテーブル440の構成例を示し、テーブルの先頭には有効／無効フラグが設定され、この値は移動局側で手動設定する。このフラグが無効を示す時は、特殊なグループを設定せずに利用する場合であり、このテーブルは参照されない。
【００５９】
報知情報受信時の処理を、図9を参照して以下に説明する。
移動局2には、予め受信許容基地局アドレステーブル440の有効／無効と受信許容基地局アドレスの初期値が設定されている（図6参照）。また、基地局側では基地局情報報知手段221が、基地局の報知情報を定期的にブロードキャストで送信している。
【００６０】
報知情報には自基地局のMACアドレス、及びグループ基地局管理手段222によって管理される、自基地局と同一グループの基地局のMACアドレスのリストが含まれている。
移動局2は報知情報を無線受信手段31を介してフィルタリング情報生成手段44で受信する(ステップS11)と同時に、伝送品質測定手段33が受信時の伝送品質を計測する(ステップS12)。
【００６１】
移動局2では、図6に示した受信許容基地局アドレステーブル440のフラグが有効で且つ、受信した報知情報が図6に示す受信許容基地局MACアドレステーブル440に設定されている基地局から送信されたものであるか否かをフィルタリング情報生成手段44が判定し(ステップS13)、“YES”であれば報知情報のグループ基地局アドレスリストを図6に示す受信許容アドレステーブルに一括して設定する(ステップS14)。
【００６２】
次に、移動局2は報知情報から、送信元基地局のMACアドレスを取り出し(ステップS15)、図5に示す基地局伝送品質管理テーブル441を参照する(ステップS16)。
その結果、MACアドレスが該基地局伝送品質管理テーブル441に設定されていなければ、テーブル440の最後にMACアドレスとその時の伝送品質を設定する(ステップS17)。既に受信済みであれば前回受信までの伝送品質と受信回数を取り出し、今回の伝送品質を加味した伝送品質の平均値を設定し、受信回数を加算する(ステップS18)。
【００６３】
次に、図5に示す基地局伝送品質管理テーブル441からフィルタリング情報450を設定するまでの手順を、図10を参照して説明する。
まず移動局2は、フィルタリング情報450を周期タイマを用いて一定周期で設定する(ステップS21)。周期タイマのタイムアウトが発生すると(ステップS22)、フィルタリング情報生成手段44は、報知情報受信時の基地局伝送品質管理テーブル441への新規追加を停止する(ステップS23)。
【００６４】
次に、基地局伝送品質管理テーブル441の中から規定の受信回数に満たない情報を削除する(ステップS24)。これは、伝送品質が良くても報知情報の受信回数が少ないものは高速移動中に受信した報知情報とみなし、この報知情報の送信元基地局をフィルタリング情報450に設定しないようにする為である。
【００６５】
次に、フィルタリング情報生成手段44は、基地局伝送品質管理テーブル441にデータが存在するか否かを確認する(ステップS25)。該データが存在しなければ、これは例えば電波障害時であるので、フィルタリング情報450を設定しない(ステップS26)。該データが存在すれば、その中から伝送品質の平均値が最適な値を示す基地局MACアドレスを取り出す(ステップS27)。
【００６６】
次に、図6に示す受信許容基地局アドレステーブル440の有効／無効フラグを取り出し(ステップS28)、無効であれば、取り出した送信元MACアドレスを無条件でフィルタリング情報450に設定する(ステップS29)。受信許容基地局アドレステーブル440が有効であれば、さらに、取り出した送信元MACアドレスが受信許容基地局アドレステーブル440に存在するか否か検索する(ステップS30)。
【００６７】
一致する送信元MACアドレスがあれば、その送信元MACアドレスをフィルタリング情報450に設定する。一致しなければ、その送信元MACアドレスを基地局伝送品質管理テーブル441から削除し(ステップS31)、ステップS27へ戻り、最適な伝送品質を示す送信元MACアドレスを取り出し、一連の動作を繰り返し、フィルタリング情報450を決定する。
【００６８】
▲２▼デフォルトゲートウェイ情報を用いたフィルタリング情報設定方法。
全ての基地局はルータ相当の機能を有しており、ゲートウェイとしての機能を実装する。そして、無線LANにおける移動局はフレームを送信する為に基地局、すなわちデフォルトゲートウェイのIPアドレスを格納している。移動局はデフォルトゲートウェイのIPアドレスに対し、アドレス解決プロトコル(ARP)を用いてMACアドレスを取得する。このMACアドレスをフィルタリング情報450として設定すればよい。
【００６９】
(4)次に、フィルタリング情報の更新について説明する。
移動局2が受信する基地局1からの電波は常に一定ではなく、移動局2の移動に伴い、その伝送品質も推移する。フィルタリング制御により受信を可能にしている基地局の伝送品質が劣化し、他の基地局の伝送品質の方が良くなった場合にはフィルタリング情報450の変更が必要になる。
【００７０】
上記(3)のフィルタリング情報の設定方法(ステップＳ29)で設定された基地局のMACアドレスが、図4に示すフィルタリング情報(テーブル)450に存在する場合は、図11のステップS32及び33に示すようにフィルタリング情報450の更新は行わないが、フィルタリング情報450に存在しない場合はフィルタリング情報生成手段44は、フィルタリング情報450の更新処理を行う。
【００７１】
このフィルタリング情報の更新方法には以下の2通りがある。
▲１▼新規基地局追加方法
▲２▼フィルタリング情報初期化方法
フィルタリング情報更新時の処理フローは図11のステップS41〜45及びステップS51〜56に示されている。左側のルートAは方法▲１▼を示し、右側のルートBは方法▲２▼を示す。いずれか一方を予め選択しておく。
【００７２】
▲１▼新規基地局追加方法（ルートA）
まず、上記(3)のフィルタリング情報設定方法(ステップS29)より設定された基地局のMACアドレスを、フィルタリング情報生成手段44がフィルタリング情報記憶手段45のフィルタリング情報450に設定し、そのアドレスの優先度を“高”に設定する(ステップS41)。次に既に設定されているMACアドレスの優先度を“低”に変更する(ステップS42)。
【００７３】
その後、移動元基地局にキューイングされているフレームの受信漏れを防ぐのに十分な時間が経過するのを待つ。この時間経過を待つ方法には、十分な時間のタイマーを起動してタイムアウトを待つ方法(ステップS43,44)と、移動元からフレームが送信されなくなるのを検出する方法の2通りがある。
【００７４】
一定時間が経過した後、フィルタリング情報テーブル450内で優先度を“低”に設定されているものを削除し(ステップS45)、新たに追加された基地局の送信元MACアドレスのみをフィルタリング情報に残す。
▲２▼フィルタリング情報初期化方法（ルートB）
まず、フィルタリング情報有効／無効フラグを無効に設定し(ステップS51)、全ての基地局からのフレームを受信可能な状態にする。
【００７５】
次に、フィルタリング情報テーブル450を初期化し(ステップS52)、設定されているMACアドレスをクリアする。
その後、方法▲１▼と同様にフレームの受信漏れを防ぐのに十分な時間が経過するのを待つ(ステップS53,54)。
【００７６】
一定時間が経過した後は、前述したフィルタリング情報設定方法を用いて最適な伝送品質の新しい基地局のMACアドレスを抽出し(ステップS55)、抽出したMACアドレスを優先度“高”でフィルタリング情報450に設定し(ステップS56)、フィルタリング情報の有効／無効フラグを有効に設定する。
（付記１）
複数の基地局から無線上に各基地局固有の送信元下位層アドレスを付与したフレームを送出する無線LANシステムにおける移動局において、
該送信元下位層アドレスが、該移動局で期待している送信元下位層アドレスか否かを示すフィルタリング情報を記憶したフィルタリング情報記憶手段と、
該フィルタリング情報に基づき該フレームの選択受信を行うフレームフィルタリング手段と、
を設けたことを特徴とする移動局。
（付記２）付記1において、
該移動局に、さらに、該フィルタリング情報を該移動局の状態に応じて動的に変更するフィルタリング情報生成手段を設けたことを特徴とする無線LANシステム。
（付記３）
複数の基地局と移動局とから成り、該基地局から無線上に各基地局固有の送信元下位層アドレスを付与したフレームを送出する無線LANシステムにおいて、
該基地局に、基地局固有の送信元下位層アドレスを含む基地局情報を報知する基地局情報報知手段を設け、
該移動局に、各基地局の伝送品質を測定する伝送品質測定手段、該送信元下位層アドレスが、該移動局で期待している送信元下位層アドレスか否かを示すフィルタリング情報を記憶したフィルタリング情報記憶手段、該フィルタリング情報に基づき該フレームの選択受信を行うフレームフィルタリング手段、及びフィルタリング情報生成手段を設け、該フィルタリング情報生成手段が、該伝送品質測定手段の測定結果に基づき、該伝送品質が最適の基地局から受信したフレーム中の送信元下位層アドレスを有する該フィルタリング情報を生成して該フィルタリング情報記憶手段に与えることを特徴とする無線LANシステム。
（付記４）付記３において、
該フィルタリング情報生成手段が、受信可能な複数の基地局の送信元下位層アドレスを受信許容基地局下位層アドレス情報として予め記憶しており、該フィルタリング情報を生成する際、該受信許容基地局下位層アドレス情報の内、該伝送品質が最適な基地局から受信したフレーム中の送信元下位層アドレスを選択することを特徴とする無線LANシステム。
（付記５）付記４において、
該基地局に、同一グループの基地局の送信元下位層アドレス情報を管理するグループ基地局管理手段を設け、該基地局情報報知手段が、該グループの送信元下位層アドレスを自局の報知情報に設定して送信し、
該移動局のフィルタリング情報生成手段が、受信した該報知情報に含まれる同一グループの該送信元下位層アドレスに基づいて該受信許容基地局下位層アドレス情報を生成することを特徴とする無線LANシステム。
（付記６）付記２において、
該移動局に、さらに、予め設定している送信先基地局のデフォルトゲートウェイ情報を元に、ゲートウェイの下位層アドレスを解決する下位層アドレス解決手段を設け、該フィルタリング情報記憶手段が、該下位層アドレス解決手段により得られた該デフォルトゲートウェイ情報の下位層アドレスを元に該フィルタリング情報を変更することを特徴とする無線LANシステム。
（付記７）付記３において、
該移動局の該フィルタリング情報生成手段が、該伝送品質に基づいて送信元基地局を切り替える時に、最適な伝送品質の基地局の送信元下位層アドレスを該フィルタリング情報に追加すると共に、既に設定されている基地局の送信元下位層アドレスを該フィルタリング情報から削除することを特徴とする無線LANシステム。
（付記８）付記３において、
該移動局が、さらに、該伝送品質に基づいて送信元基地局を切り替える時に、該フィルタリング情報をクリアするフィルタリング情報クリア手段を備え、基地局切替後は、該フィルタリング情報生成手段が、新たに該フィルタリング情報を生成することを特徴とする無線LANシステム。
（付記９）付記７又は８において、
該フィルタリング情報生成手段が、送信元基地局の切替前の該フィルタリング情報から切替後の該フィルタリング情報へ移行する間に、少なくとも切替前後の両基地局からのフレームを受信する時間を保証することを特徴とする無線LANシステム。
（付記１０）付記1において、
該移動局に、さらに、他の基地局からのフレームか移動局から直接送られたフレームか否かを下位層で識別するAPフレーム識別手段と、基地局からの受信フレームのみ該フレームフィルタリング手段にかけるAPフレーム振分手段とを設けたことを特徴とする無線LANシステム。
（付記１１）付記1から１０のいずれかにおいて、
該下位層アドレスがMACアドレスであることを特徴とする無線LANシステム。
【００７７】
以上説明したように、本発明に係る無線LANシステムによれば、移動局が複数の基地局よりフレームを受信する場合、下位層でフィルタリングが可能となり、移動局全体の処理負荷を軽減することが可能となる。特に、本発明はマルチキャストに対して有効である。
【００７８】
本発明において、移動端末が複数の基地局より同一のフレームを受信した場合の効果は、移動局が公衆セルのオーバラップする場所に移動したときに相当する。  公衆セルのオーバラップの割合は、セル配置により異なるが、図12(1)に示すように、一般的に正六角形や正四角形、正三角形が基本パターンである。また、同図(2)に示すように、市街地等における建物や交差点を考慮すると、モバイル端末の数や障害物の状況により、ゾーンが重なる部分が増加する。
【００７９】
同図(1)において、公衆セルC3が他の公衆セルC1,C2,C4,C5とオーバラップする部分（網掛部分）との比率は、円周率を3.14とすると、下記の計算に基づき、約 7：5となる。
・単位セルの面積   ＝πR2＝ 3.14 R2
・オーバラップ面積 ＝(２π−４) R2＝2.28 R2
（＊1つの円の面積の1/4＝Rの直角二等辺三角形の面積＋オーバラップ面積の半分より算出）
・単位セルの面積：オーバラップ面積＝3.14 R2 ：2.28 R2 ＝157：114 ≒ 7：5この環境で、本発明を使用すると、5/7のエリアで有効となることが分かる。
【００８０】
このような状況を考慮すると本発明の特有の効果は次のとおりである。
(1)受信パケット数の削減
移動端末が受信するパケットは、ユニキャストとマルチキャストがあり、ユニキャストは、今のモバイル・フォンの状況から想定して、一日のうち 多目に見て1〜2時間で送受信されており、常時送受信されているわけではない。マルチキャストは、サービスの特性上常時配信されていると想定できる。
【００８１】
各基地局からは、同時に１つのパケットの送信が可能であり、同時に複数のパケットを送信することが出来ないが、計算上ユニキャストとマルチキャストは、同時に送信されるものと仮定する。
移動局における一日の受信パケット量は、
・ユニキャスト＋マルチキャスト＋報知情報等(これは、微量であるため考慮しない)
となる。
【００８２】
本発明を用いない場合は、
1時間分のユニキャスト＋24時間×2基地局分のマルチキャスト×(1 + 5/7)
であり、本発明を用いた場合は、
1時間分のユニキャスト＋24時間×2基地局分のマルチキャスト×(1)
となる。
【００８３】
本発明を用いた場合と、用いない場合の一日当りの受信パケット数比率は、ユニキャストの単位時間当りのパケット数をマルチキャストと同等を仮定すると、以下のようになり、受信パケット数として約4割削減できる。(単位時間当りのパケット数をPとする。)
・本発明採用時： P + 24×P×(1) ＝ 25 P
・本発明非採用時： P + 24×P×(1＋5/7) ≒ 42 P
・本発明採用時 ： 本発明非採用時 ＝ 25：42
また、公衆網内に企業網があった場合、その企業網のみで利用される本機能を有する移動端末は、ユニキャストパケットの量が増えるものの、公衆網で配信されるマルチキャストパケットを受信しないように出来る。
【００８４】
ユニキャストでの利用時間を8時間と仮定すると、以下のようになり、受信パケット数として約8.4割削減できる。
・企業内で利用した場合：８時間分のユニキャスト＋０＝8P
・本発明採用時：本発明非採用時 ＝ 8：49
(2)使用メモリ量の削減
本発明による受信パケットの削減率は、上記の通りであり、これに伴い、パケットの受信バッファとして使用するメモリ量も削減されることになる。
【００８５】
従来、同一パケットの識別は、アプリケーションで行っていたため、受信バッファの保留時間が長く、大量のパケットを受信すると、バッファ不足によるパケットロスが発生している。
これに対し、本発明を採用すると、データリンク層で不要なパケットを破棄するため、従来に比べてバッファ不足によるパケットロスを削減することが可能となる。
【００８６】
図13に示す各層およびアプリケーションが同一パケットを識別するまでのバッファ保留時間の比率を、MAC/LLC：IP：TCP：アプリケーション ＝ 1：3：5：5と仮定 (IP層、TCP層およびアプリケーション層はチェック項目が多いため保留時間は長い。) した場合に、公衆網において本発明を採用することにより、以下の効果が得られる。
・本発明採用時：
データリンク層での破棄分×時間比(1)＋アプリケーション通知分×時間比
(14)＝ (42-25)×1＋25×14＝367
・本方式非採用時：
アプリケーション通知分×時間比(14)＝42×14＝588
従って、バッファ保留時間の比率は、
本発明採用時：本発明非採用時 ＝ 367 ： 588
となり、保留時間として非採用時の約6.2割の保留時間となり、メモリが有効に利用できる。
【００８７】
また、受信バッファ以外にも、アプリケーションに通知し、そこで処理するためにキューイング等の処理もあり、これ以上のメモリ削減の効果がある。
このように、今後携帯端末のIP化が進むにつれ、マルチキャストを用いたゲームや情報の一斉配信型サービス、等が増えることが予想され、本発明による処理軽減効果は益々大きくなる。
【００８８】
この他、本発明による処理負荷軽減効果は、以下のような二次的効果ももたらす。
・CPU処理負荷低減に伴う通信レスポンスの向上、ひいては、ユーザの操作性向上。
・上位層へ渡すフレームの大幅な削減、CPUの処理負荷低減による、CPU-LANチップ間のバッファ量節約。
・バッファ量節約による、メモリの縮小と端末の小型化。
・CPU-LANチップ間の受け渡しバッファのバッファオーバーフローによるフレーム破棄率の低減。
・CPU稼働率の低下により、移動局の電池寿命の向上。
・廉価で低処理能力のCPUでも無線LAN端末へ実装可能。
【００８９】
さらに、企業用無線LAN網と公衆用無線LAN網のように用途の異なる複数の無線LAN網が混在するような環境で、移動局が通信対象としない無線LANからのフレーム受信による端末の処理負荷増大を回避可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線LANシステムに使用される基地局の原理構成を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る無線LANシステムに使用される移動局の原理構成を示したブロック図である。
【図３】本発明に用いる移動局のハードウェア構成例を示したブロック図である。
【図４】本発明に用いるフィルタリング情報テーブルの構成例を示した図である。
【図５】本発明に用いる基地局伝送品質管理テーブルの構成例を示した図である。
【図６】本発明に用いる受信許容基地局アドレステーブルの構成例を示した図である。
【図７】受信フレームの一般的な構成例を示した図である。
【図８】本発明における移動局での受信フレームのフィルタリング処理例を示したフローチャート図である。
【図９】本発明における移動局での報知情報の受信処理例を示したフローチャート図である。
【図１０】本発明における移動局でのフィルタリング情報の設定処理例を示したフローチャート図である。
【図１１】本発明における移動局でのフィルタリング情報の更新処理例を示したフローチャート図である。
【図１２】本発明による処理負荷の軽減効果を説明するための図である。
【図１３】本発明によるメモリ削減効果を説明するための図である。
【図１４】一般的な無線LANにおける同一フレームの受信状態を示したブロック図である。
【図１５】モバイルIPの一般的な構成例を示したブロック図である。
【符号の説明】
1,11〜13  基地局                      2  移動局
3  PC                                4  有線LAN
11a〜13a  有線LAN・i/fカード   11b〜13b  無線LAN送受信機
11c〜13c  ルータ                      21  有線送受信部
22  無線送受信部                      221  基地局情報報知手段
222  グループ基地局管理手段   223  送信元下位層アドレス付与手段
33  伝送品質測定手段          34  MAC処理部
35  IP処理部                  36  上位プロトコル処理部
37  下位層アドレス解決手段            370  デフォルトGW情報
41  APフレーム識別手段                42  APフレーム振分手段
43  フレームフィルタリング手段        44  フィルタリング情報生成手段
440  受信許容基地局MACアドレステーブル
441  伝送品質管理テーブル             45  フィルタリング情報記憶手段
450  フィルタリング情報               46  フィルタリング情報クリア手段
50  無線LAN・i/fカード         51  アンテナ部
52   DS送信機                 53  DS受信機
54  同期装置                          55  制御部
60  PC                                61  CPU
62  メモリ                            63  ディスプレイ
図中、同一符号は同一また相当部分を示す。
【図１】
0004145032.tif 000002
【図２】
0004145032.tif 000003
【図３】
0004145032.tif 000004
【図４】
0004145032.tif 000005
【図５】
0004145032.tif 000006
【図６】
0004145032.tif 000007
【図７】
0004145032.tif 000008
【図８】
0004145032.tif 000009
【図９】
0004145032.tif 000010
【図１０】
0004145032.tif 000011
【図１１】
0004145032.tif 000012
【図１２】
0004145032.tif 000013
【図１３】
0004145032.tif 000014
【図１４】
0004145032.tif 000015
【図１５】
0004145032.tif 000016