JP2019146065A - 無線通信装置、及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線フレームに含まれる通信パケットの種別に応じた通信特性で無線フレームを送信可能とする。
【解決手段】無線フレーム送信手段１１は、通信パケットを含む無線フレームを他の無線通信装置に送信する。パケット種別判別手段１２は、通信パケットのヘッダー情報と判別条件記憶手段１６に記憶された判別条件とに基づいて無線フレームに含められる通信パケットの種別を判別する。制御内容決定手段１３は、パケットの種別と制御情報記憶手段１６に記憶された制御情報とに基づいて、無線フレーム送信手段１１が送信する無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定する。制御内容決定手段と、無線フレーム制御手段１４は、制御内容決定手段１３が決定した通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方に従って無線フレームを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は無線通信装置、及び方法に関し、更に詳しくは、無線フレームの通信特性が可変に構成される無線通信装置、及び方法に関する。

無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、４０ＭＨｚ幅、８０ＭＨｚ幅、又は１６０ＭＨｚ幅などの広い帯域を無線帯域として利用した通信が用いられている。また、無線ＬＡＮでは、無線フレームのオーバーヘッドを省略するため、Ａ−ＭＳＤＵ（aggregation MAC service data unit）及びＡ−ＭＰＤＵ（aggregation MAC protocol data unit）などのフレーム連結技術が用いられている。前者は周波数軸方向への拡張であり、後者は時間軸方向への拡張である。

無線ＬＡＮに関して、特許文献１は、通信レートの異なる複数の通信リンクレベルを使用可能な無線通信機能を有する無線通信装置を開示する。特許文献１に記載の無線通信装置は、１Ｍｂｐｓ（bit per second）、２Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、及び１１Ｍｂｐｓといった通信レートが異なる４段階の通信リンクレベルを、状況に応じて動的に切り換えることが可能に構成される。特許文献１では、無線通信機能が使用する通信リンクレベルが、無線通信相手ごと、又は通信パケットの種類ごとに個別に管理される。無線通信装置は、通信相手ごと、又は通信パケットの種類ごとに個別に管理された通信リンクレベルに基づいて、無線通信機能に使用させる通信リンクレベルの切換え制御を、無線通信相手ごと、又は通信パケットの種類ごとに実行する。

特開２００４−３２８６５２号公報

無線ＬＡＮシステムが使用する無線帯域は、他の無線ＬＡＮ装置及び無線システムと共用されており、他の無線装置が存在する場合、無線フレームの衝突、或いはキャリアセンスなどに起因して、データをタイムリーに送信できない状況がある。高速化のために周波数方向に拡張した場合、広い帯域をキャリアセンスする必要があるために送信機会が低減し、或いは無線フレームが衝突する可能性が高くなる。一方、時間軸方向に拡張した場合は、無線フレームが衝突した場合に、時間方向に拡張したデータが大きくロスする問題がある。

上記した例のように通信に失敗する可能性が高くなるため、環境や状況に適応した無線フレームでデータ送信を行うことが好ましい。例えば、到達性を優先させる場合は、周波数軸方向への拡張を行わず、かつ時間軸方向への拡張を行わない無線フレームを送信することがよいと考えられる。言い換えれば、到達性を優先させる場合は、広い帯域幅で無線フレームを送信せず、また、フレーム連結をせずに無線フレームを送信するとよいと考えられる。

無線ＬＡＮシステムの無線フレームは、「管理フレーム」、「制御フレーム」、及び「データフレーム」の３種類に大別される。「管理フレーム」は、無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ：Access Point）が無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ：Station）を管理するために用いられる無線フレームである。「制御フレーム」はＡＰ及びＳＴＡ間で無線ＬＡＮシステムを動作させるための制御を行うために用いられる無線フレームである。「データフレーム」は、実際の無線ＬＡＮでやりとりされるＩＰ（Internet Protocol）のパケットを載せ、インターネットへのアクセスやファイルの転送などに用いられる無線フレームである。

「管理フレーム」及び「制御フレーム」は、その目的や通信内容に鑑みて、高いスループットが必要とされず、到達性が優先される。そのため、「管理フレーム」及び「制御フレーム」は、一般的にベーシックレートと呼ばれる周波数軸方向への拡張（高帯域幅通信）や時間軸方向への拡張（フレーム連結通信）がされていない低い転送レートで送受信される。これに対し、「データフレーム」は、高いスループットが要求されるため、高速通信を可能とするために、高帯域幅でフレーム連結をして送受信される。

しかしながら、「データフレーム」に載せられるＩＰパケットには、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）パケット、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）パケット、及びＴＣＰ（Transmission Control Protocol）のｓｙｎ（synchronize packet）やａｃｋ（acknowledgement）などの、ＩＰ端末同士の管理や制御を目的としたパケットが含まれる。これらパケットを含む無線フレームは、無線ＬＡＮの「管理フレーム」又は「制御フレーム」に相当する。これら制御系・管理系のパケットはデータ量も多くないため、高速で通信させる必要はないものの、無線ＬＡＮ機能としては、これらのパケットもＩＰパケットの１つであることから、「データフレーム」として転送される。

上記の場合、ＩＰレイヤーで見ると、高速性よりも到達性が優先されるべき管理系や制御系に該当するパケットと、実際のデータパケットとが、「データフレーム」に混在することとなる。ある無線環境では、高速化した「データフレーム」の通信が失敗しやすいことがあり得る。その場合、制御系のパケットがロスすると、ＴＣＰの再送が発生して輻輳状態となる可能性がある。また、制御系のパケットがロスすると、ＩＰ通信が実施できない状態に陥る可能性がある。

特許文献１では、例えば通信パケットの種類ごとに個別に管理された通信リンクレベルに基づいて、通信リンクレベルの切換え制御が、通信パケットの種類ごとに実行される。特許文献１に記載の通信リンクレベルの切換え制御は、通信データが、映像配信のストリーミングデータなどの連続的なデータデータである場合に、効果が期待できると考えられる。しかしながら、特許文献１では、パケット送信の失敗又は成功の数に応じて通信リンクレベルを上位の通信リンクレベルに遷移させるか、又は下位の通信リンクレベルに遷移させるかが制御されるだけである。このため、特許文献１に記載の通信リンクレベルの切換え制御を、制御系や管理系などの断続的な通信パケットに対して適用したとしても、上記した問題を解決できないと考えられる。

本発明は、上記事情に鑑み、無線フレームに含まれる通信パケットの種別に応じた通信特性で無線フレームを送信可能な無線通信装置、及び方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、ヘッダー情報を含む通信パケットを含む無線フレームを他の無線通信装置に送信する無線フレーム送信手段と、前記通信パケットの種別を判別するための判別条件を記憶する判別条件記憶手段を参照し、前記ヘッダー情報と前記判別条件とに基づいて前記無線フレームに含められる通信パケットの種別を判別するパケット種別判別手段と、前記通信パケットの種別と、前記無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する制御情報記憶手段を参照し、前記パケット種別判別手段で判別されたパケットの種別と前記制御情報とに基づいて、無線フレーム送信手段が送信する無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定する制御内容決定手段と、前記制御内容決定手段が決定した通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方に従って前記無線フレームを制御する無線フレーム制御手段とを備える無線通信装置を提供する。

本発明は、また、ヘッダー情報を含む通信パケットの種別を判別するための判別条件を記憶する判別条件記憶部を参照し、前記ヘッダー情報と前記判別条件とに基づいて、無線フレームに含められて無線送信される通信パケットの種別を判別し、前記通信パケットの種別と、無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する制御情報記憶部を参照し、前記判別したパケットの種別と前記制御情報とに基づいて、前記無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定し、前記通信パケットを含む無線フレームを無線送信する無線通信方法を提供する。

本発明の無線通信装置及び方法は、無線フレームに含まれる通信パケットの種別に応じた通信特性で無線フレームを送信することができる。

本発明の概略的な無線通信装置を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る無線通信装置を含む無線通信システムを示すブロック図。 無線ＬＡＮアクセスポイントの構成例を示すブロック図。 無線ＬＡＮ端末の構成を例示すブロック図。 マッピングテーブルに記憶されるＩＰパケットチェック（判別条件）の一例を示す図。 マッピングテーブルに記憶される制御情報の一例を示す図。 設定時の動作手順を示すフローチャート。 無線フレーム送信時の動作手順を示すフローチャート。

本発明の実施の形態の説明に先立って、本発明の概要を説明する。図１は、本発明の概略的な無線通信装置を示す。無線通信装置１０は、無線フレーム送信手段１１、パケット種別判別手段１２、制御内容決定手段１３、及び無線フレーム制御手段１４を有する。無線フレーム送信手段１１は、通信パケットを含む無線フレームを他の無線通信装置に送信する。無線フレームに含まれる通信パケットは、ヘッダー情報を含む。判別条件記憶手段１５は、通信パケットの種別を判別するための判別条件を記憶する。パケット種別判別手段１２は、判別条件記憶手段１５を参照し、通信パケットのヘッダー情報と判別条件とに基づいて、無線フレームに含められる通信パケットの種別を判別する。

制御情報記憶手段１６は、通信パケットの種別と、無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する。制御内容決定手段１３は、制御情報記憶手段１６を参照し、パケット種別判別手段１２で判別されたパケットの種別と制御情報とに基づいて、無線フレーム送信手段が送信する無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定する。無線フレーム制御手段１４は、制御内容決定手段１３が決定した通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方に従って、無線フレーム送信手段１１が送信する無線フレームを制御する。

本発明では、パケット種別判別手段１２は、判別条件記憶手段１５に記憶された判別条件と通信パケットのヘッダー情報とに基づいて通信パケットの種別を判別する。制御内容決定手段１３は、判別された通信パケットの種別と、制御情報記憶手段１６に記憶された制御情報とに基づいて、無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定する。無線フレーム制御手段１４は、このように決定された通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方に従って、無線フレームを制御する。このようにすることで、無線フレームに含まれる通信パケットの種別に応じた通信特性で無線フレームを送信することができる。本発明では、例えばＩＰ通信などでネットワークの管理及び制御に用いられる通信パケットについては、フレーム連結なしで無線フレームが送信されるようにすること設定することができる。その場合、それら通信パケットの到達性を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置を含む無線通信システムを示す。無線通信システム１００は、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）１０１、無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ）１０２、及びコンピュータ装置１０４を有する。無線ＬＡＮアクセスポイント１０１、及び無線ＬＡＮ端末１０２は、それぞれ図１の無線通信装置１０に対応する。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、インターネットなどのアクセス回線１０３と通信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のＷＡＮ（Wide Area Network）インタフェースと、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）などのコンピュータ装置１０４と通信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔのＬＡＮインタフェースとを有する。また、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、無線ＬＡＮ端末１０２と無線通信するための無線ＬＡＮインタフェースを有している。

無線ＬＡＮ端末１０２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１と無線通信するための無線ＬＡＮインタフェースを有している。コンピュータ装置１０４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔの有線ＬＡＮインタフェースを有しており、ＬＡＮインタフェースを通じて無線ＬＡＮアクセスポイント１０１との間で通信パケットの送受信が可能に構成される。コンピュータ装置１０４は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１を通じて、アクセス回線１０３及び無線ＬＡＮ端末１０２と通信を行うことができる。また、無線ＬＡＮ端末１０２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１を通じて、アクセス回線１０３及びコンピュータ装置１０４と通信を行うことができる。

図３は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の構成例を示す。無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、無線ＬＡＮインタフェース１１１、ＷＡＮインタフェース１１２、ＬＡＮインタフェース１１３、ＩＰパケット制御部１１４、ＩＰパケット検査部１１５、無線ＬＡＮ制御部１１６、マッピングテーブル１１７、及びＷｅｂ設定画面１１８を有する。無線ＬＡＮアクセスポイント１０１において、ＩＰパケット制御部１１４、ＩＰパケット検査部１１５、無線ＬＡＮ制御部１１６、及びＷｅｂ設定画面１１８の機能の少なくとも一部は、プロセッサがメモリから読み出したプログラムに従って動作することで実現され得る。

ＷＡＮインタフェース１１２は、アクセス回線１０３（図２を参照）と通信するためのインタフェースである。ＷＡＮインタフェース１１２は、アクセス回線１０３からＩＰパケット（通信パケット）を受信し、アクセス回線１０３にＩＰパケットを送信する。ＬＡＮインタフェース１１３は、例えばコンピュータ装置１０４（図２を参照）が接続されるＬＡＮ側と通信するためのインタフェースである。ＬＡＮインタフェース１１３は、コンピュータ装置１０４からＩＰパケットを受信し、コンピュータ装置１０４にＩＰパケットを送信する。

無線ＬＡＮインタフェース１１１は、無線ＬＡＮの子機と無線通信するための無線インタフェースである。無線ＬＡＮインタフェース１１１は、帰属している無線ＬＡＮ端末１０２との間で無線ＬＡＮフレーム（無線フレーム）の送受信を行う。無線ＬＡＮインタフェース１１１は、図１の無線フレーム送信手段１１に対応する。

ＩＰパケット制御部１１４は、ＩＰパケットに対する制御を実施する。ＩＰパケット制御部１１４は、例えばＩＰパケットの転送、及びＩＰパケットのアドレス変換などを実施する。ＩＰパケット制御部１１４は、ＤＨＣＰサーバ機能や、ＡＲＰなどのＩＰベースのネッワークを構成するための機能も有している。ＩＰパケット制御部１１４は、各インタフェースにおいて受信されたＩＰパケット、及び自身において生成したＩＰパケットを、各インタフェースを通じて外部に送信する。ＩＰパケット制御部１１４は、無線ＬＡＮインタフェース１１１を通じて無線ＬＡＮ端末１０２に送信されるＩＰパケットをＩＰパケット検査部１１５に渡す。このＩＰパケットは、「データフレーム」の無線フレームで無線ＬＡＮ端末１０２に無線送信される。

ＩＰパケット検査部１１５は、ＩＰパケットの種別を判別する機能部である。ＩＰパケット検査部１１５は、無線ＬＡＮ端末１０２に送信されるＩＰパケットを検査し、その種別を判別する。また、ＩＰパケット検査部１１５は、判別したＩＰパケットの種別に応じて、どのような無線フレームでＩＰパケットを無線送信するかを決定する。ＩＰパケット検査部１１５は、例えば無線フレームのレート、帯域幅、及びフレーム連結の有無などを決定する。ＩＰパケット検査部１１５は、決定した無線フレームの制御情報を無線ＬＡＮ制御部２０６に通知する。ＩＰパケット検査部１１５は、図１のパケット種別判別手段１２、及び制御内容決定手段１３に対応する。

マッピングテーブル１１７は、ＩＰパケットをチェックする内容を記述したデータを含む。マッピングテーブル１１７は、例えば書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置に記憶される。マッピングテーブル１１７は、ＩＰパケットの種別を判別するための判別条件を、ＩＰパケットをチェックする内容を記述したデータとして記憶する。判別条件は、例えば、ＩＰパケットのヘッダー情報のうち参照されるフィールドを指定する情報と、そのフィールドの値との組を含む。ＩＰパケット検査部１１５は、マッピングテーブル１１７を参照し、ＩＰパケットのヘッダー情報と判別条件とに基づいて、無線フレームに載せて送信されるＩＰパケットの種別を判別する

例えば、ＩＰパケットがＡＲＰパケットであるか否かは、レイヤー２のＥｔｈｅｒｎｅｔヘッダーのＴｙｐｅフィールドが０ｘ０８０６であるか否かをチェックすることで判別可能である。また、ＩＰパケットがＤＨＣＰパケットであるか否かは、レイヤー４のＳｏｕｒｃｅＰｏｒｔ又はＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＰｏｒｔの値が０ｘ００４３又は０ｘ００４４であるか否かをチェックすることで判別可能である。そのようなチェックを実施するための判別条件（情報）をマッピングテーブル１１７に用意しておくことで、ＩＰパケット検査部１１５は、無線フレームに載せられるＩＰパケットがＡＲＰパケットであるか、ＤＨＣＰパケットである、又はそれ以外のパケットであるかを判別可能である。

また、マッピングテーブル１１７は、ＩＰ通信パケットの種別と、無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する。ＩＰパケット検査部１１５は、マッピングテーブル１１７を参照し、判別したＩＰパケットの種別に対応する制御情報に基づいて、どのような無線フレームでＩＰパケットを無線送信するかを決定する。より詳細には、ＩＰパケット検査部１１５は、マッピングテーブル１１７に判別したパケットの種別に対応する制御情報が記憶されているか否かを調べる。ＩＰパケット検査部１１５は、対応する制御情報が記憶されている場合、その制御情報が示す通信レート及びフレーム連結方法に従って、無線フレームのレート及び無線フレームにおけるフレーム連結の有無などを決定する。

マッピングテーブル１１７は、例えばＡＰＲパケットについて、レートが６Ｍｂｐｓでフレーム連結なしを示す制御情報を記憶する。ＩＰパケット検査部１１５は、例えばＩＰパケットがＡＲＰパケットであると判別した場合は、レートが６Ｍｂｐｓで、フレーム連結なしの無線フレームでＩＰパケットを無線送信すると決定する。マッピングテーブル１１７は、図１の判別条件記憶手段１５及び制御情報記憶手段１６に対応する。

Ｗｅｂ設定画面１１８は、マッピングテーブル１１７の設定、変更、又は確認を実施するためのユーザインタフェースを提供する。ネットワーク管理者などのユーザは、例えばＰＣなどの端末装置を用いてＷｅｂ設定画面１１８にアクセスし、マッピングテーブル１１７の設定、変更、又は確認を実施することができる。なお、マッピングテーブル１１７の設定、変更、又は確認を実施するための手段は特には限定されない。ユーザは、例えばコマンドラインインタフェースなどを用いてマッピングテーブル１１７の設定、変更、又は確認を実施してもよい。

無線ＬＡＮ制御部１１６は、無線ＬＡＮ制御を行う機能部である。無線ＬＡＮ制御部１１６は、ＷＡＮインタフェース１１２及びＬＡＮインタフェース１１３から送られたＩＰパケットを無線フレームに載せる制御を行う。無線ＬＡＮ制御部１１６は、ＩＰパケット検査部１１５から通知された制御情報に基づいて無線ＬＡＮインタフェース１１１を制御し、ＩＰパケットを制御情報に従った無線フレームに載せ替えて無線ＬＡＮインタフェース１１１から無線ＬＡＮ端末１０２に送信させる。無線ＬＡＮ制御部１１６は、図１の無線フレーム制御手段１４に対応する。

図４は、無線ＬＡＮ端末１０２の構成例を示す。無線ＬＡＮ端末１０２は、無線ＬＡＮインタフェース１２１、アプリケーション１２２、ＩＰパケット制御部１２４、ＩＰパケット検査部１２５、無線ＬＡＮ制御部１２６、マッピングテーブル１２７、及びＷｅｂ設定画面１２８を有する。無線ＬＡＮ端末１０２において、アプリケーション１２２、ＩＰパケット制御部１２４、ＩＰパケット検査部１２５、無線ＬＡＮ制御部１２６、及びＷｅｂ設定画面１２８の機能の少なくとも一部は、プロセッサがメモリから読み出したプログラムに従って動作することで実現され得る。

無線ＬＡＮインタフェース１２１は、帰属する無線ＬＡＮアクセスポイント１０１（図２を参照）と無線通信するための無線インタフェースである。無線ＬＡＮインタフェース１２１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１との間で無線フレームの送受信を行う。無線ＬＡＮインタフェース１２１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１からＩＰパケットを含む無線フレームを受信する。また、無線ＬＡＮインタフェース１２１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に、ＩＰパケットを含む無線フレームを送信する。

ＩＰパケット制御部１２４は、ＩＰパケットに対する制御を実施する。ＩＰパケット制御部１２４は、受信された無線フレームに含まれるＩＰパケットをアプリケーション１２２に送信する。また、ＩＰパケット制御部１２４は、アプリケーション１２２から無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に無線送信されるＩＰパケットを受け取る。このＩＰパケットは、「データフレーム」の無線フレームで無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に無線送信される。無線ＬＡＮインタフェース１２１は、図１の無線フレーム送信手段１１に対応する。

ＩＰパケット制御部１２４は、アプリケーション１２２から受け取ったＩＰパケットをＩＰパケット検査部１２５に渡す。ＩＰパケット検査部１２５は、ＩＰパケットの種別を判別する機能部である。ＩＰパケット検査部１２５は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に送信されるＩＰパケットを検査し、その種別を判別する。また、ＩＰパケット検査部１２５は、判別したＩＰパケットの種別に応じて、どのような無線フレームでＩＰパケットを無線送信するかを決定する。ＩＰパケット検査部１２５は、図１のパケット種別判別手段１２、及び制御内容決定手段１３に対応する。

マッピングテーブル１２７は、ＩＰパケットをチェックする内容を記述したデータを含む。マッピングテーブル１２７は、例えば書き換え可能な不揮発性半導体記憶装置に記憶される。マッピングテーブル１２７は、ＩＰパケットの種別を判別するための判別条件を、ＩＰパケットをチェックする内容を記述したデータとして記憶する。判別条件は、例えば、ＩＰパケットのヘッダー情報のうち参照されるフィールドを指定する情報と、そのフィールドの値との組を含む。ＩＰパケット検査部１２５は、マッピングテーブル１２７を参照し、ＩＰパケットのヘッダー情報と判別条件とに基づいて、無線フレームに載せて送信されるＩＰパケットの種別を判別する

また、マッピングテーブル１２７は、ＩＰ通信パケットの種別と、無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する。ＩＰパケット検査部１２５は、マッピングテーブル１２７を参照し、判別したＩＰパケットの種別に対応する制御情報に基づいて、どのような無線フレームでＩＰパケットを無線送信するかを決定する。マッピングテーブル１２７は、図１の判別条件記憶手段１５及び制御情報記憶手段１６に対応する。

Ｗｅｂ設定画面１２８は、マッピングテーブル１２７の設定、変更、又は確認を実施するためのユーザインタフェースを提供する。ネットワーク管理者などのユーザは、例えばＰＣなどの端末装置を用いてＷｅｂ設定画面１２８にアクセスし、マッピングテーブル１２７の設定、変更、又は確認を実施することができる。なお、マッピングテーブル１２７の設定、変更、又は確認を実施するための手段は特には限定されない。ユーザは、例えばコマンドラインインタフェースなどを用いてマッピングテーブル１２７の設定、変更、又は確認を実施してもよい。

無線ＬＡＮ制御部１２６は、無線ＬＡＮ制御を行う機能部である。無線ＬＡＮ制御部１２６は、アプリケーション１２２から送られたＩＰパケットを無線フレームに載せる制御を行う。無線ＬＡＮ制御部１２６は、ＩＰパケット検査部１２５から通知された制御情報に基づいて無線ＬＡＮインタフェース１２１を制御し、ＩＰパケットを制御情報に従った無線フレームに載せ替えて無線ＬＡＮインタフェース１２１から無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に送信させる。無線ＬＡＮ制御部１２６は、図１の無線フレーム制御手段１４に対応する。

図５は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１のマッピングテーブル１１７に記憶されるＩＰパケットチェック（判別条件）の一例を示す。なお、以下の説明は、無線ＬＡＮ端末１０２のマッピングテーブル１２７についても同様に適用可能である。図５において、「エントリ」は、エントリの項番を示す。「エントリ名」は、各エントリの名称を示す。「エントリ名」は、例えば、ユーザが、各エントリがどのパケットの種別を判別するためのものであるかを判断するために使用される。図５に示す例では、マッピングテーブル１１７（判別条件）は、Ｎｏ．１からＮｏ．６の６つのエントリを有する。エントリの数は特に制限されず、マッピングテーブル１１７は、任意の数のエントリを有することができる。

「チェックフィールド」は、ＩＰパケットの種別の判別に際してチェックされるヘッダー情報のフィールドを示す。「チェックフィールド」は、「レイヤー２」、「レイヤー３」、「レイヤー４」、及び「オフセット指定」を含む。「レイヤー２」はＥｔｈｅｒｎｅｔレイヤーの情報の指定を示す、「レイヤー３」はＩＰレイヤーの情報の指定を示し、「レイヤー４」はＵＤＰ（User Datagram Protocol）／ＴＣＰレイヤーの情報の指定を示す。各レイヤーはフィールドと値との組を有する。「オフセット指定」は、パケットのオフセット位置を指定する場合を示している。

例えば、エントリＮｏ．１は、ＤＨＣＰｖ４サーバ宛のＩＰパケットを判別するための判別条件を示す。ＤＨＣＰｖ４サーバ宛のＩＰパケットの通信には、ＩＰｖ４ ＵＤＰの６７番ポートを利用した通信が用いられる。ＩＰパケットがＤＨＣＰｖ４サーバ宛のＩＰパケットは、各レイヤーのフィールドの値が図５に示される値の組み合わせであるか否かを判断することで、判別できる。ＩＰパケット検査部１１５は、判別条件の各エントリを１つずつ選択して、ＩＰパケットのヘッダー情報が各エントリに定義される値と一致するか否かを調べる。図５に示す判別条件を使用する場合、ＩＰパケット検査部１１５は、ＩＰパケットがＮｏ．１からＮｏ．６の何れに該当するか、或いはどれにも該当しないかを判別することができる。

なお、図５に示す例では、各レイヤーにつき、フィールドとその値の組とが１つずつ定義される例を示しているが、これには限定されない。例えばあるエントリでは、あるレイヤーにおいて複数のフィールドとその値の組が含まれていてもよい。また、図５に示す例では、チェック対象のフィールドが４つある例を示しているが、これには限定されない。チェック対象のフィールドの数は１つ以上あればよく、ユーザは、判別したいパケットの種別に応じて、任意の数のフィールドをチェック対象とすることができる。

図６は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１のマッピングテーブル１１７に記憶される制御情報の一例を示す。なお、以下の説明は、無線ＬＡＮ端末１０２のマッピングテーブル１２７についても同様に適用可能である。図６において、「エントリ」は、エントリの項番を示す。「エントリ名」は、各エントリの名称を示す。「エントリ名」は、例えば、ユーザが、各エントリがどのパケットの種別に対する制御情報を判断するために使用される。図６に示す例では、マッピングテーブル１１７（制御情報）は、Ｎｏ．１からＮｏ．６の６つのエントリを有する。各エントリは、例えば図５に示す判別条件の各エントリに対応する。

「レート設定」は、無線フレームの送信レートを設定するための制御情報である。「レート設定」は、「帯域幅」、「ストリーム数」、及び「レート」を含む。「帯域幅」は、無線フレームの帯域幅を設定するための制御情報である。「帯域幅」は、例えば２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、及び８０ＭＨｚから選択される。「ストリーム数」は、無線フレームのストリーム数を示し、例えば１、２、３、及び４などから選択される。「レート」は、無線フレームの通信レートを示し、例えば６Ｍｂｐｓ、５４Ｍｂｐｓ、及び３００Ｍｂｐｓなどから選択される。「レート設定」において選択可能な項目は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の仕様に依存する。

「フレーム連結設定」は、無線フレームにおいてフレーム連結を行うか否かを設定するための制御情報である。「連結」は、フレーム連結の有無を指定する。「連結」には、「する」又は「しない」が設定される。「する」はフレーム連結ありを示し、「しない」はフレーム連結なしを示す。「最大サイズ」は、フレーム連結がありの場合における、その最大サイズを示す。

ＩＰパケット検査部１１５は、例えば図５に示す判別条件に従って、ＩＰパケットがエントリＮｏ．１（ＤＨＣＰｖ４サーバ宛のＩＰパケット）に該当すると判断する。ＤＨＣＰのパケットは管理系のパケットであるため、無線フレームにおいても、低いレートで送信して欲しいパケットとなり得る。ＩＰパケット検査部１１５は、図６に示される制御情報のエントリＮｏ．１に設定された制御情報を取得する。具体的には、ＩＰパケット検査部１１５は、ＩＰパケットがＤＨＣＰｖ４サーバ宛のＩＰパケットであると判断すると、帯域幅「２０ＭＨｚ」、ストリーム数「１」、レート「６Ｍｂｐｓ」、フレーム連結「なし」を示す制御情報をマッピングテーブル１１７から取得する。

続いて、動作手順を説明する。図７は、設定時の動作手順を示す。まず、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１、無線ＬＡＮ端末１０２、及びコンピュータ装置１０４などの電源が投入される（ステップＡ１）。次いで、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１、無線ＬＡＮ端末１０２、及びコンピュータ装置１０４などにおいて、初期設定が行われる（ステップＡ２）。ステップＡ２では、例えばアクセス回線１０３を利用したインターネット接続を行うための設定、及び無線ＬＡＮアクセスポイント１０１と無線ＬＡＮ端末１０２とを無線接続するための設定などが行われる。初期設定を行うことで、無線ＬＡＮ端末１０２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１を通じてアクセス回線１０３との間でＩＰ通信を行うことができる。また、無線ＬＡＮ端末１０２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に接続されたコンピュータ装置１０４との間でＩＰ通信を行うことができる。

ユーザは、コンピュータ装置１０４又は図示しないＰＣなどを用いて無線ＬＡＮアクセスポイント１０１のＷｅｂ設定画面１１８（図３を参照）、及び無線ＬＡＮ端末１０２のＷｅｂ設定画面１２８（図４を参照）にログインする（ステップＡ３）。ユーザは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１のマッピングテーブル１１７及び無線ＬＡＮ端末１０２のマッピングテーブル１２７のそれぞれにおいて、ＩＰパケットチェックのエントリを作成し、その設定を行う（ステップＡ４）。ユーザは、ステップＡ４では、マッピングテーブル１１７及び１２７において、例えば図５に示される判別条件を作成する。

また、ユーザは、マッピングテーブル１１７及び１２７において、ステップＡ４で作成した各エントリに対して、無線フレームの制御情報を作成する（ステップＡ５）。ユーザは、ステップＡ５では、マッピングテーブル１１７及び１２７において、例えば図６に示される制御情報を作成する。ここまでのステップで、運用準備が整う。

図８は、無線フレーム送信時の動作手順を示す。以下では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１が無線ＬＡＮ端末１０２に無線フレームを送信する場合の動作手順を説明する。無線ＬＡＮ端末１０２が無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に無線フレームを送信する場合の動作手順は、無線フレームに含まれるＩＰパケットがアプリケーション１２２（図４を参照）において発生する点を除けば、上記手順と同様である。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１のＷＡＮインタフェース１１１又はＬＡＮインタフェース１１２（図３を参照）は、ＩＰパケットを受信する（ステップＢ１）。ＩＰパケット制御部１１４は、ＩＰパケットの送信先が無線ＬＡＮ端末１０２であることを認識すると、ＩＰパケットを無線ＬＡＮインタフェース１１１に転送することを決定する（ステップＢ２）。ＩＰパケット制御部１１４は、無線ＬＡＮインタフェース１１１に転送するＩＰパケットを、ＩＰパケット検査部１１５に渡す。ＩＰパケット制御部１１４は、自身で生成した無線ＬＡＮ端末１０２に送信されるＩＰパケットをＩＰパケット検査部１１５に渡してもよい。

ＩＰパケット検査部１１５は、マッピングテーブル１１７を参照してＩＰパケットの種別を判別し、無線フレームの制御情報を生成する（ステップＢ３）。ＩＰパケット検査部１１５は、ステップＢ３では、例えば図５に示されるマッピングテーブル１１７の判別条件の各エントリを１つずつ選択し、ＩＰパケットのヘッダー情報が選択したエントリの内容に一致するか否かを判断することで、ＩＰパケットの種別を判別する。ＩＰパケット検査部１１５は、一致するエントリが存在する場合は、例えば図６に示されるマッピングテーブルの該当するエントリの制御情報を参照し、無線フレームの帯域幅、ストリーム数、通信レート、及びフレーム連結の有無などを決定する。

ＩＰパケット検査部１１５は、ＩＰパケットと制御情報とを無線ＬＡＮ制御部１１６に渡す（ステップＢ４）。ＩＰパケット検査部１１５は、ステップＢ４では、例えばステップＢ３で決定した無線フレームの帯域幅、ストリーム数、通信レート、及びフレーム連結の有無を含む制御情報を無線ＬＡＮ制御部１１６に送信（通知）する。無線ＬＡＮ制御部１１６は、通知された制御情報に従って無線フレームを構成する（ステップＢ５）。無線ＬＡＮインタフェース１１１は、ステップＢ５で構成された無線フレームを無線ＬＡＮ端末１０２に送信する。無線ＬＡＮインタフェース１１１は、ステップＢ３で判別したＩＰパケットの種別に対応する制御情報が存在しない場合は、通常の「データフレーム」に対して設定された通信レート及びフレーム連結方法でＩＰパケットを無線フレームに載せて無線送信してもよい。

本実施形態では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１及び無線ＬＡＮ端末１０２は、マッピングテーブル１１７及び１２７を用い、無線フレームに含められるＩＰパケットの種別を判別する。また、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１及び無線ＬＡＮ端末１０２は、マッピングテーブル１１７及び１２７から判別したＩＰパケットの種別に対応する制御情報を取得し、取得した制御情報に基づいて無線フレームを制御する。このようにすることで、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１及び無線ＬＡＮ端末１０２は、それぞれ、ＩＰパケットの種別に応じて通信レートやフレーム連結の有無などを制御することができる。このため、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１及び無線ＬＡＮ端末１０２は、それぞれ、ＩＰパケットの種別に応じた無線特性で、無線フレームを送信することができる。

ユーザは、例えば「データフレーム」として無線送信されるＩＰパケットのうち、管理系や制御系で用いられるＩＰパケットについては、無線フレームの通信レートを低く設定し、また、フレーム連結なしに設定することができる。その場合、それらＩＰパケットを含む無線フレームが通信に失敗する確率を低くすることが可能である。このため、他の無線ＬＡＮ機器や他の無線システムの通信が多い環境であっても、無線区間の無線フレームのロスに起因する、ＩＰパケットの輻輳やパケットロスによる通信障害を低減することができ、無線ＬＡＮを利用した快適なＩＰ通信（インターネット通信）を提供することが可能となる。

なお、上記実施形態では、ユーザがＷｅｂ設定画面を通じてマッピングテーブルに判別条件及び制御情報を手動で設定する例を説明したが、これには限定されない。例えば、マッピングテーブルには、一般的にＩＰネットワークで利用されるＤＨＣＰやＡＲＰなどの管理系及び制御系のＩＰパケットについて、判別条件及び制御情報の初期値があらかじめ設定されていることとしてもよい。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に対して変更や修正を加えたものも、本発明に含まれる。

１０：無線通信装置
１１：無線フレーム送信手段
１２：パケット種別判別手段
１３：制御内容決定手段
１４：無線フレーム制御手段
１５：判別条件記憶手段
１６：制御情報記憶手段
１００：無線通信システム
１０１：無線ＬＡＮアクセスポイント
１０２：無線ＬＡＮ端末
１０３：アクセス回線
１０４：コンピュータ装置
１１１：無線ＬＡＮインタフェース
１１２：ＷＡＮインタフェース
１１３：ＬＡＮインタフェース
１１４、１２４：ＩＰパケット制御部
１１５、１２５：ＩＰパケット検査部
１１６、１２６：無線ＬＡＮ制御部
１１７、１２７：マッピングテーブル
１１８、１２８：Ｗｅｂ設定画面
１２２：アプリケーション

Claims (8)

1. ヘッダー情報を含む通信パケットを含む無線フレームを他の無線通信装置に送信する無線フレーム送信手段と、
   前記通信パケットの種別を判別するための判別条件を記憶する判別条件記憶手段を参照し、前記ヘッダー情報と前記判別条件とに基づいて前記無線フレームに含められる通信パケットの種別を判別するパケット種別判別手段と、
   前記通信パケットの種別と、前記無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する制御情報記憶手段を参照し、前記パケット種別判別手段で判別されたパケットの種別と前記制御情報とに基づいて、無線フレーム送信手段が送信する無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定する制御内容決定手段と、
   前記制御内容決定手段が決定した通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方に従って前記無線フレームを制御する無線フレーム制御手段とを備える無線通信装置。
2. 前記判別条件は、前記ヘッダー情報のうち参照されるフィールドを指定する情報と、該フィールドの値との組を含む請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記無線通信装置は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイントである請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. ＷＡＮ（Wide Area Network）に接続するためのＷＡＮインタフェース、及び他の通信装置に接続するためのＬＡＮインタフェースとの少なくとも一方を更に備え、
   前記通信パケットは、前記ＷＡＮ及び前記他の通信装置の少なくとも一方から受信された通信パケットを含む請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記無線通信装置は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイントとの間で無線通信を行う無線ＬＡＮ子機である請求項１又は２に記載の無線通信装置。
6. 前記制御内容決定手段は、前記判別条件記憶手段に前記パケット種別判別手段が判別したパケットの種別に対応する制御情報が記憶されているか否かを調べ、記憶されている場合は、当該制御情報に従って、前記無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定する請求項１から５何れか１項に記載の無線通信装置。
7. 前記判別条件記憶手段及び前記制御情報記憶手段に前記判別条件及び前記制御情報を記憶するためのインタフェースを更に有する請求項１から６何れか１項に記載の無線通信装置。
8. ヘッダー情報を含む通信パケットの種別を判別するための判別条件を記憶する判別条件記憶部を参照し、前記ヘッダー情報と前記判別条件とに基づいて、無線フレームに含められて無線送信される通信パケットの種別を判別し、
   前記通信パケットの種別と、無線フレームの通信レート設定及びフレーム連結設定の少なくとも一方を含む制御情報とを対応付けて記憶する制御情報記憶部を参照し、前記判別したパケットの種別と前記制御情報とに基づいて、前記無線フレームの通信レート及びフレーム連結方法の少なくとも一方を決定し、
   前記通信パケットを含む無線フレームを無線送信する無線通信方法。

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