JP2006332833A - 無線ｌａｎシステムおよびスイッチングハブ - Google Patents

Abstract

【課題】 ハンドオーバーを利用したネットワークをスイッチングハブで構築する。
【解決手段】 スイッチングハブは、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際に受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を新たなポート番号の一つとしてＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録し、送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へフレームを転送し、無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合には、無線端末は、新たな無線アクセスポイントを介して１つ以上のフレームを送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に構内や家庭内で構築されるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を用いたＬＡＮ(Local Area Network)に利用する。特に、ＬＡＮにおけるハンドオーバー技術に関する。なお、ハンドオーバーとは、無線端末（移動端末）が接続する基地局を切り替えることである。

構内や家庭内で構築するＬＡＮの主流として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔがある。このＥｔｈｅｒｎｅｔによりＬＡＮを構築する機器として、ルータ、スイッチングハブ、ネットワークインタフェースカード、無線アクセスポイント、無線ＬＡＮカードなどが挙げられる。以下、本明細書で示すＬＡＮとはＥｔｈｅｒｎｅｔで構築されたものを示す。

構内や家庭内では１つのブロードキャストドメインでＬＡＮを構築することが多く、ルータ１台と複数台のスイッチングハブによる有線のみで構築される。ただし、ＶＬＡＮ(Virtual LAN)により、論理的に複数のブロードキャストドメインを構築する場合は除く。ここで、ブロードキャストドメインとは、不特定多数の端末に向かってデータを送信した場合にそのデータが届く範囲内のことをいう。

しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格による無線アクセスポイントおよび無線ＬＡＮカードが普及し、従来の有線のみによるＬＡＮから無線区間が加わったＬＡＮへと変わっている（例えば、図１参照、図１において、構内や家庭内においてＬＡＮを構築する場合には、外部ネットワークとの接続地点にルータを接続するがこのルータは図示を省略している）。

この無線アクセスポイントを複数台用いることにより、無線通信可能範囲を広げることができる。例えば、この無線アクセスポイント間のローミングは、無線アクセスポイントが出す識別子の受信状態で決まり、もともと通信していた無線アクセスポイントの信号が受信できなくなると、自動的に他の無線アクセスポイントを探すような機構を使う。

無線ＬＡＮでは、無線アクセスポイント１つが管理するエリアを基本サービスエリア（ＢＳＡ）と呼ぶ。また、複数の無線アクセスポイントからなるネットワークで、認証などが統合されたローミングできる範囲を拡張サービスエリア（ＥＳＡ）と呼ぶ。この通信ができる範囲を示す識別子としてＢＳＳＩＤ(Basic Service Identifier)とＥＳＳＩＤ(Extended Service Set Identifier)がある。ＢＳＳＩＤとは、無線アクセスポイントのＭＡＣアドレス（４８ｂｉｔｓ）である。また、ＥＳＳＩＤとは、任意の最大３２文字までの英数字で構成される。

無線端末と無線アクセスポイントとは、このＥＳＳＩＤが同じであることが無線ＬＡＮ通信の条件になるので、ローミングする範囲にある拡張サービスエリアに属するアクセスポイントは同じＥＳＳＩＤにする必要がある。

また、ＥＳＳＩＤだけでなく、認証方式や暗号化も共通に使えるように設定する。複数の無線アクセスポイントからなるローミングできるネットワークでは、無線アクセスポイントの送信するビーコンなどの制御パケットに含まれるＢＳＳＩＤが接続先のアクセスポイントを示す識別子として扱われる。

無線端末と無線アクセスポイントの通信シーケンス例を図１１に示す。無線端末６−４は無線アクセスポイント３−５と図１１に示す通信シーケンスを行う。無線端末６−４はスキャニングにより接続可能な無線アクセスポイントを探し、無線アクセスポイント３−５のビーコンを受信することにより、スキャニングの成果として無線アクセスポイント３−５があることを得ている。その後、無線端末６−４は無線アクセスポイント３−５と認証およびアソシエーションを行った後、無線端末６−４は通信を行うことができる。

また、図１１に示す無線端末６−４が６−５の場所へ移動し、無線端末６（６は位置が決まっていない場合の符号）が複数の無線アクセスポイントから複数のビーコンを受信した場合は、無線アクセスポイントが持つソフトに則って電波の強い方、同じ電波の強さならば先に受信した方、アクセスポイントの重み付けあるいは上位装置からの指示などで無線アクセスポイントの選択を判断する。

接続先の無線アクセスポイントが決まると、その無線アクセスポイントを介した通信をするための認証を行い、認証に成功すると相互通信のアソシエーションが設営され、実通信となる。受信電波が弱くなり、その実通信やビーコン受信に問題が出てくると、他に良い接続先がないかスキャンして他に良い無線アクセスポイントが見つかると接続先無線アクセスポイントを切り替える。つまり、ローミングして通信を続ける動作をする。また、この通信の無線アクセスポイントを変えることをハンドオーバーという。

前述したハンドオーバーを利用するため、各無線アクセスポイント１つ１つを有線でＥｔｈｅｒｎｅｔを用いたＬＡＮ機器に接続する場合には、有線のみで構築されたＬＡＮ上における通信方式（経路設定）により実通信が切断する場合がある。

この対策として、有線を経由した無線アクセスポイント間の経路上に１つ以上のルータを設置する。もしくは１つのハブに各無線アクセスポイントを接続することで、上記通信の一時的な通信断を回避することができる。

具体的に、移動端末がハンドオーバーするときは、ＩＰネットワーク上のスイッチノード（ルータ）へ論理アドレスと物理アドレスとの対応付けの変更を促す必要があるが、従来では、移動管理プロトコルであるＭｏｂｉｌＩＰ（ＲＦＣ２００２）を使って、ＩＰネットワークおよび端末などが連携して機能を盛り込む必要があるため、互換性やノードの処理能力を必要とする。ここで、ＭｏｂｉｌＩＰの詳細説明はＲＦＣ２００２に従うので省略する。

ルータを用いた場合のハンドオーバーについて図１２を用いて簡単に述べる。図１２に示すように固定端末２−６と無線端末６−６、６−７、６−８とがＩＰレベルで経路設定するルータ７−９、７−１０、７−１１および無線アドレスポイント３−７、３−８、３−９で構築されたネットワーク上で通信を行うとする。なお、図１２中における無線端末６−６、６−７、６−８は同一端末とし、無線端末の移動位置を示している。以下では、無線端末６と記す場合があるが、これは無線端末の移動位置に無関係に無線端末を示す場合に用いる。

はじめに、無線端末は６−８の場所にある。このとき、無線端末６−８は無線アドレスポイント３−９を介して固定端末２−６と通信を行う。このとき、無線端末６−８もしくは無線アドレスポイント３−９はＭｏｂｉｌＩＰで使われるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰを各ルータへ送信し続ける（ＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰはブロードキャストで送信される）ことで、各ルータの経路情報を書き換え、固定端末２−６から送信されるＩＰパケットを無線端末６−８まで届くように各ルータの経路情報を更新する。このときの通信経路はＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−２０→４−２３→無線伝送路５−９となる。

次に、図１２に示す無線端末６が６−８から６−７へ移動した場合には、無線端末６は無線アクセスポイント３−８を介して、固定端末２−６と通信を行う。無線端末が無線アクセスポイントを３−９から３−８へ切り替えたとき、無線アクセスポイント３−９は前述したＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰの送出をやめ、無線アクセスポイント３−８がＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰを各ルータへ送信し続ける。これにより、各ルータの経路情報が更新される。このときの通信経路はＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−２０→４−２２→無線伝送路５−８となる。

同様にして、無線端末６が６−７から６−６へ移動した場合には、無線端末６は無線アクセスポイント３−７を介して固定端末２−６と通信を行う。また、無線アクセスポイント３−８はＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰの送出をやめ、無線アクセスポイント３−７がＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰの送出を行う。このときの通信経路はＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−１９→４−２１→無線伝送路５−７となる。なお、図１２の括弧内の数字（１）〜（３）は処理の順番を表す。

このように、ＩＰネットワーク上のルータは論理−物理アドレスの対応付けを無線アクセスポイントが送信するＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰにより経路情報を更新する。これは、前述したＭｏｂｉｌＩＰの技術を利用している。

また、無線回線については、ＥＩＡ(Electronic Industries Association)／ＴＩＡ(Telecommunication Industry Association)，ＡＮＳＩ(American National Standard Institute)，ＣＤＧ(CDMA Development Group)において標準化されているＩＳ−９５システムがある。ＩＳ−９５システムは、２重コード配置やソフトハンドオーバーなどの技術と、スペクトル拡散を利用した公衆移動通信システムとして提供されている。また、インターワーキング装置（ＩＷＦ：Inter-Working Function）は、コネクションオリエンテッド型通信システムとコネクションレス型通信システムとの間の相互接続を行う相互接続ユニットとして、インタフェース的な機能を有する装置として定義している。
IEEE802.11,"Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications",IEEE802.11Std.,Aug.1999

ＥｔｈｅｒｎｅｔによるＬＡＮ構築では外部とのネットワーク接続にルータを設定するのみであり、また、ハブは受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをブロードキャスト転送するため、無駄な伝送帯域を使用する。そのため、ＬＡＮ構築の主流として、スイッチングハブが使用される。このスイッチングハブにはＭＡＣアドレス学習機能が搭載されており、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームより送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポートを対にしてＭＡＣアドレス学習テーブルに登録し、そのＭＡＣアドレス学習テーブルを基に、次に受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送するポートを決定することによりＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの転送を行う。

ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録した情報はある一定期間（エイジング時間：デフォルト３００ｓｅｃ）保持され、その一定期間が経過すると学習した情報は削除される。このＭＡＣアドレス学習機能により、ネットワーク資源を有効に使用することができる。

しかし、スイッチングハブと前述した複数の無線アクセスポイントによるハンドオーバーを利用すると、スイッチングハブに搭載されているＭＡＣアドレス学習機能によるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの転送により、一時的な通信断が発生する。例えば、ＭＡＣアドレス学習テーブルからハンドオーバー元となるポート番号を削除し、ハンドオーバー先となるポート番号を新規登録している期間では通信断が発生する。特に、切り替える無線アクセスポイント間に複数のスイッチングハブがある場合では、無視することができない程度の長い時間の通信断が発生する。

本発明は、このような背景に行われたものであって、ハンドオーバーを利用したネットワークをスイッチングハブで構築でき、安価にネットワーク構築できると共に、詳細な技術を知らないユーザがスイッチングハブと複数の無線アクセスポイントを用いてＥｔｈｅｒｎｅｔで構築されたＬＡＮ上でハンドオーバーを簡単に導入することができる無線ＬＡＮシステムおよびスイッチングハブを提供することを目的とする。

本発明の第一の観点は、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路を収容するスイッチングハブを備え、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続される無線ＬＡＮシステムである。

ここで、本発明の特徴とするところは、前記スイッチングハブは、前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持する学習手段を備え、この学習手段は、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録する手段と、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する手段とを備え、前記スイッチングハブが前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記スイッチングハブは、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する手段を備え、前記無線端末が前記無線アクセスポイントを介して他端末と通信を確立している際に、当該無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合には、前記無線端末は、新たな無線アクセスポイントを介して前記他端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する手段を備えたところにある。

すなわち、スイッチングハブの学習機能により、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとしてＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録することができる。

このようにして一つの送信元ＭＡＣアドレスに対して複数のポート番号が登録されているときに、スイッチングハブが端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、スイッチングハブは、ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送することができる。

よって、無線端末が無線アクセスポイントを切り替えるハンドオーバーの際には、スイッチングハブにより、ハンドオーバーに関わる複数の無線アクセスポイントに対してＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが転送されるため、通信断を回避することができる。

ただし、スイッチングハブに、必要な学習を行わせるためには、無線端末が無線アクセスポイントを介して他端末と通信を確立している際に、当該無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合には、無線端末は、新たな無線アクセスポイントを介して前記他端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信することが必要になる。

しかし、無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合に、新たな無線アクセスポイントを介して通信相手となる他端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信することは、無線端末が新たな無線アクセスポイントに向かって移動しながら前記他端末と通信を行っていれば必然的に行われることであるから、本発明を実現するために無線端末に新たな機能を持たせる必要はなく、本発明を容易に実現することができる。

また、前記スイッチングハブがＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）で情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う手段を備えることができる。

これによれば、学習履歴の古い情報から順に削除されるので、ＭＡＣアドレス学習テーブルを効率良く運用することができる。

また、前記スイッチングハブのデフォルト値（例えば、３００ｓｅｃ）と比較して、前記スイッチングハブのＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する手段を備えることができる。

これによれば、ハンドオーバーの際に頻繁に新たな学習が必要となるスイッチングハブ（例えば、無線アクセスポイントが接続されているスイッチングハブ）については、スイッチングハブのデフォルト値と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間（情報保持時間）を短く設定することにより、効率良くハンドオーバーを運用することができる。

本発明の第二の観点は、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路を収容するスイッチングハブであって、本発明の特徴とするところは、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続され、前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持する学習手段を備え、この学習手段は、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録する手段と、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する手段とを備え、前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する手段を備えたところにある。

また、ＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う手段を備えることができる。

また、デフォルト値と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する手段を備えることができる。

本発明の第三の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路を収容するスイッチングハブに相応する機能を実現させるプログラムであって、本発明の特徴とするところは、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続され、前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持する学習機能を実現させ、この学習機能として、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録する機能と、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する機能とを実現させ、前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する機能を実現させるところにある。

また、ＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う機能を実現させることができる。

また、デフォルト値と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する機能を実現させることができる。

本発明のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。

これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本発明のスイッチングハブを実現することができる。

本発明の第四の観点は、本発明の無線ＬＡＮシステムに適用されるハンドオーバー方法であって、本発明の特徴とするところは、前記スイッチングハブは、前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持し、この学習の際に、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録し、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新し、前記スイッチングハブが前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記スイッチングハブは、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送し、前記無線端末が前記無線アクセスポイントを介して他端末と通信を確立している際に、当該無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合には、前記無線端末は、新たな無線アクセスポイントを介して前記他端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信するところにある。

また、前記スイッチングハブがＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行うことができる。

また、前記無線アクセスポイントが接続されている前記スイッチングハブは、前記無線アクセスポイントが接続されていない前記スイッチングハブと比較して、前記ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定することができる。

本発明によれば、ハンドオーバーを利用したネットワークをスイッチングハブで構築でき、安価にネットワーク構築できると共に、詳細な技術を知らないユーザがスイッチングハブと複数の無線アクセスポイントを用いてＥｔｈｅｒｎｅｔで構築されたＬＡＮ上でハンドオーバーを簡単に導入することができる。

本発明実施例の無線ＬＡＮシステムを図１および図２を参照して説明する。図１は本実施例の無線ＬＡＮシステムの全体構成図である。図２は本実施例のスイッチングハブのブロック構成図である。

本実施例は、図１に示すように、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１〜４−１２を収容するスイッチングハブ１−１〜１−５を備え、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１〜４−１２には、固定端末２−１〜２−４または無線端末６−１〜６−３と無線伝送路５−１〜５−４を介して接続される無線アクセスポイント３−１〜３−４が接続される無線ＬＡＮシステムである。

ここで、本実施例の特徴とするところは、スイッチングハブ１−１〜１−５は、固定端末２−１〜２−４または無線端末６−１〜６−３から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係を送信元ＭＡＣアドレスおよび受信ポート番号抽出部１１により抽出し、ＭＡＣアドレス学習テーブル１０に登録してエイジングタイマ１２により所定のエイジング時間中保持する学習部２０を備え、この学習部２０は、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブル１０に既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとしてＭＡＣアドレス学習テーブル１０に新たに登録する手段と、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既にＭＡＣアドレス学習テーブル１０に登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する手段とをテーブル制御部１３に備え、スイッチングハブ１−ｉ（ｉは１〜５のいずれか）が固定端末２−ｊ（ｊは１〜４のいずれか）または無線端末６−ｈ（ｈは１〜３のいずれか）宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、ＭＡＣアドレス学習テーブル１０に固定端末２−ｊまたは無線端末６−ｈの送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、スイッチングハブ１−ｉは、ＭＡＣアドレス学習テーブル１０に登録されている固定端末２−ｊまたは無線端末６−ｈの送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する転送制御部１４を備え、無線端末６−ｈが無線アクセスポイント３−ｋ（ｋは１〜４のいずれか）を介して固定端末２−ｊまたは他の無線端末と通信を確立している際に、当該無線端末６−ｈが接続する無線アクセスポイント３−ｋを切り替える場合には、無線端末６−ｈは、新たな無線アクセスポイント３−ｋ±１を介して固定端末２−ｊまたは前記他の無線端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する手段を備えたところにある。

無線端末６−ｈの当該送信する手段は、実際には、従来からの送信部に相応する機能部でよい。すなわち、無線端末６−ｈが接続する無線アクセスポイント３−ｋを切り替える場合に、新たな無線アクセスポイント３−ｋ±１を介して固定端末２−ｊまたは他の無線端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信することは、無線端末６−ｈが新たな無線アクセスポイント３−ｋ±１に向かって移動しながら固定端末２−ｊまたは前記他の無線端末と通信を行っていれば必然的に行われることであるから、本実施例を実現するために無線端末６−ｈに新たな機能を持たせる必要はなく、本実施例を容易に実現することができる。

また、スイッチングハブ１−１〜１−５がＭＡＣアドレス学習を行う場合に、ＭＡＣアドレス学習テーブル１０に空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う手段をテーブル制御部１３に備える。

また、スイッチングハブのデフォルト値（３００ｓｅｃ）と比較して、スイッチングハブのＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する手段をエイジングタイマ１２に備える。

すなわち、無線アクセスポイント３−１〜３−４が接続されているスイッチングハブ１−１〜１−３は、無線アクセスポイント３−１〜３−３が接続されていないスイッチングハブ１−４、１−５と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル１０上のエイジング時間を短く設定することができる。

これによれば、ハンドオーバーの際に頻繁に新たな学習が必要となる無線アクセスポイント３−１〜３−３が接続されているスイッチングハブ１−１〜１−３については、スイッチングハブのデフォルト値と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間（情報保持時間）を短く設定することにより、効率良くハンドオーバーを運用することができる。

本実施例は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に本実施例のスイッチングハブに相応する機能を実現させるプログラムとして実現することができる。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置に、学習部２０、転送制御部１４を含む本実施例のスイッチングハブに相応する機能を実現させることができる。

以下では、本実施例をさらに詳細に説明する。
（第一実施例）
第一実施例を図面を参照して説明する。図１の構成では、無線端末が移動した場合においても、各無線アクセスポイントを切り替えて通信が可能となるように各無線アクセスポイントのＥＳＳＩＤは同じものに設定する。なお、構内や家庭内においてＬＡＮを構築する場合には、外部ネットワークとの接続地点にルータを接続するが図１ではこのルータは図示を省略する。また、図１中の各無線端末６−１、６−２、６−３は同一端末とし、無線端末の移動位置を示している。

はじめに、無線端末の移動による通信経路の変化について図１を用いて説明する。図１において、無線端末は７−１の場所から無線アクセスポイント３−４を介して端末２−１と通信を確立する。このときの無線端末からの通信経路は無線伝送路５−４→以下Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−８→４−６→４−４→４−１となる。

この経路上にある各スイッチングハブ１−１、１−２、１−３は固定端末２−１および無線端末７−１が各スイッチングハブのどのポート番号に接続されているかをＭＡＣアドレス学習機能により把握しているため、固定端末２−１および無線端末７−１の間で単一経路が設定されている。

ここで、スイッチングハブのＭＡＣアドレス学習機能について図３から図７を用いて説明する。図４は従来のスイッチングハブによるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの処理を示した全体フロー図である。すなわち、ＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをポートＸで受信したときには（Ｓ１）、ＭＡＣアドレス学習ロジックによりＭＡＣアドレス学習テーブルに然るべき登録を行い（Ｓ２）、ＭＡＣアドレス学習テーブルを参照して転送ロジックにより（Ｓ３）、各出力ポートにおける送信キューが行われ（Ｓ４）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信が行われる（Ｓ５）。

また、図５は図４に示すＭＡＣアドレス学習ロジック（Ｓ２）のフロー図であり、ＭＡＣアドレス学習ロジックが開始されると（Ｓ２−１）、送信元ＭＡＸアドレスを読み取り（Ｓ２−２）、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルにあれば（Ｓ２−３）、エイジング時間の更新を行い（Ｓ２−４）、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルに無く（Ｓ２−３）、ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがあれば（Ｓ２−５）、送信元ＭＡＣアドレスと受信したポート番号ＸとをＭＡＣアドレス学習テーブルに登録し、エイジング時間を設定し（Ｓ２−６）、ＭＡＣアドレス学習ロジックを終了する（Ｓ２−７）。

また、図６は図４に示す転送ロジック（Ｓ３）のフロー図であり、転送ロジックが開始されると（Ｓ３−１）、送信元ＭＡＣアドレスを読み取り（Ｓ３−２）、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストであれば（Ｓ３−３）、ポートＸを除く全てのポートの送信キューにマッピングを行い（Ｓ３−４）、転送ロジックを終了する（Ｓ３−５）。宛先ＭＡＣアドレスがユニキャストであれば（Ｓ３−３）、宛先ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルにあり（Ｓ３−６）、宛先ＭＡＣアドレスはポートＸに接続されていれば（Ｓ３−７）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを破棄する（Ｓ３−８）、宛先ＭＡＣアドレスがポートＸに接続されていなければ（Ｓ３−７）、ＭＡＣアドレス学習テーブルより判明したポートの送信キューにマッピングを行う（Ｓ３−９）。

また、図７は図４に示す各出力ポートにおける送信キューを示すフロー図であり、各出力ポートにおける送信キューが開始されると（Ｓ４−１）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに優先度表示がある場合には（Ｓ４−２）、優先度の高い送信キューへそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する（Ｓ４−３）。このときに、そのキューが満杯であれば（Ｓ４−４）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを廃棄する（Ｓ４−５）。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに優先度表示がない場合には（Ｓ４−２）、優先度の低い送信キューへそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する（Ｓ４−７）。このときに、そのキューが満杯であれば（Ｓ４−８）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを廃棄する（Ｓ４−５）、キューが満杯でなくて（Ｓ４−８）、優先度の高い送信キューがあれば（Ｓ４−９）、送信キュー内でそのまま待機する（Ｓ４−１０）。

図３に示すように、一台のスイッチングハブのポート番号♯１に端末Ａ、ポート番号♯２に端末Ｃ、ポート番号♯３に端末Ｂがそれぞれ接続されている。

はじめに、端末Ａが端末ＢにＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する。端末Ａから送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したスイッチングハブは図３および図５に示すように、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームより送信元アドレスと受信したポート番号とをＭＡＣアドレス学習テーブルに登録する（図３では送信元アドレスＡ、受信したポート番号♯１をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録）、ＭＡＣアドレス学習後、スイッチングハブは端末Ａから送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを端末Ｂへ転送するため、図６に示すように端末Ｂに関する情報をＭＡＣアドレス学習テーブルから検索する。

しかし、はじめは端末Ｂがどのポートに接続されているか学習されていないため、図３および図６に示すように端末Ａから送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信ポート番号♯１以外のポート番号♯２および♯３へ転送する。なお、端末Ｃは受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが端末Ｃ宛でないので、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを破棄する。端末Ａから送信された端末Ｂ宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信した端末Ｂは、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに応えるため、端末ＡへＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する。

端末Ｂから送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したスイッチングハブは前述したようにそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームから端末Ｂがどのポート番号に接続されているかＭＡＣアドレス学習する（ここでは、送信元ＭＡＣアドレスＢ、学習したポート番号♯３をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録）。このＭＡＣアドレス学習後、スイッチングハブは端末Ｂから送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを端末Ａへ転送するため、端末Ａに関する情報をＭＡＣアドレス学習テーブルから検索する。

このとき、スイッチングハブは端末Ａがどのポートに接続されているかを以前に学習しているため、端末Ｂから送信された端末Ａ宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをポート番号♯１のみへ転送する。なお、ＭＡＣアドレス学習テーブルに学習された情報（ＭＡＣアドレスおよびポート番号）は各情報毎にエイジング時間は保持され、このエイジング時間が経過すると、ＭＡＣアドレス学習テーブルに学習された情報は削除される。

これにより、フラッディングが生じないＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの転送を行うことができる。ここで、フラッディングとは、ネットワーク上に接続された送信可能なすべの端末に対して、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを洪水のように転送することである。

以上説明したように、スイッチングハブに搭載されるＭＡＣアドレス学習機能により固定端末２−１および無線端末６−１の間で単一経路が設定される。

次に、無線端末６−１が固定端末２−１と通信を確立したまま図１に示す６−１から６−２の場所へ移動した場合について説明する。

無線端末が６−１から６−２の場所へ移動した場合には、無線端末６−２は先に接続していた無線アクセスポイント３−４から受信電波の強い無線アクセスポイント３−３へ接続を切り替える。このとき、前述した通信経路（無線伝送路５−４→以下Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−８→４−６→４−４→４−１）から、無線伝送路５−３→以下Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−７→４−６→４−４→４−１に変わる。

この場合には、無線端末６から固定端末２−１への通信に関しては通信断が生じないが、無線アクセスポイントを切り替えた際に無線端末６がＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信していない場合には、各スイッチングハブは実際の経路（無線伝送路５−３→以下Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−７→４−６→４−４→４−１）とは異なる以前の経路（無線伝送路５−４→以下Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−８→４−６→４−４→４−１）に設定されているため、端末２−１から送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが無線端末６に到達しないため、一時的な通信断が生じる。

図１に示す無線端末が移動し、無線アクセスポイントを切り替えた場合に生じる一時的な通信断を回避するための手段について以下に説明する。

まず、はじめにスイッチングハブのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの転送処理の変更について図４および図７から図９を用いて説明する。

図８は図４におけるＭＡＣアドレス学習ロジック（Ｓ２）を変更した本実施例において提案するフロー図である。ＭＡＣアドレス学習ロジックが開始されると（Ｓ２−１′）、送信元ＭＡＣアドレスを読み取り（Ｓ２−２′）、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルにあり（Ｓ２−３′）、受信したポート番号とＭＡＣ学習テーブルに登録されているポート番号とが一致していれば（Ｓ２−４′）エイジング時間を更新する（Ｓ２−５′）。また、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルに無く（Ｓ２−３′）、あるいは、送信元ＭＡＣアドレスがＭＡＣアドレス学習テーブルにあっても（Ｓ２−３′）、受信したポート番号とＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されているポート番号とが一致しない場合に（Ｓ２−４′）、ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがあれば（Ｓ２−７′）、送信元ＭＡＣアドレスと受信したポート番号ＸとをＭＡＣアドレス学習テーブルに登録してエイジング時間を設定する（Ｓ２−９′）。また、ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きが無ければ（Ｓ２−７′）、学習した情報の中で最も古い情報を削除し（Ｓ２−８′）、送信元ＭＡＣアドレスと受信したポート番号ＸとをＭＡＣアドレス学習テーブルに登録してエイジング時間を設定する（Ｓ２−９′）。

また、図９は図４における転送ロジック（Ｓ３）を変更した本実施例で提案するフロー図である。転送ロジックが開始されると（Ｓ３−１′）、送信元ＭＡＣアドレスを読み取り（Ｓ３−２′）、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストである場合には（Ｓ３−３′）、ポートＸを除く全てのポートの送信キューにＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをマッピングし（Ｓ３−４′）、転送ロジックを終了する（Ｓ３−５′）。宛先ＭＡＣアドレスがユニキャストであり（Ｓ３−３′）、ＭＡＣアドレス学習テーブルにあり（Ｓ３−６′）、宛先ＭＡＣアドレスがポートｘに接続されていれば（Ｓ３−７′）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを破棄する（Ｓ３−８′）。ポートＸに接続されていなければ（Ｓ３−７′）、ＭＡＣアドレス学習テーブルより判明した全てのポートの送信キューにＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをマッピングし（Ｓ３−９′）、転送ロジックを終了する（Ｓ３−５′）。

すなわち、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したスイッチングハブは図４に示す従来の流れでＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを処理するが、ＭＡＣアドレス学習ロジックを図８に示すフローに、転送ロジックを図９に示すフローに変更する。

図８に示すＭＡＣアドレス学習ロジックについて機能変更する部分を説明する。スイッチングハブがＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信した際、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスを読み取った後、その送信元ＭＡＣアドレスがスイッチングハブのＭＡＣアドレス学習テーブルに学習されているか検索する。その送信元ＭＡＣアドレスが学習されていない場合は図８に示す従来どおりＭＡＣアドレス学習を行う。

もし、その送信元ＭＡＣアドレスが学習されていた場合には、次にＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とＭＡＣアドレス学習テーブル上に学習されているポート番号とが一致しているかを比較する。一致している場合は、その情報に対するエイジング時間を更新し、図８に示す従来どおりのＥｔｈｅｒｎｅｔフレーム転送動作を行う。もし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とＭＡＣアドレス学習テーブル上に学習されているポート番号とが一致していない場合は、その送信元ＭＡＣアドレスとＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とを新規にエイジング時間付けで学習する。

このように、送信元ＭＡＣアドレスと受信したポート番号とを対にして比較し、ＭＡＣアドレス学習することにより、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスが以前に学習されていたとしても、受信したポート番号が異なれば、その送信元ＭＡＣアドレスと受信したポート番号とを対にして新規学習する。

次に、図９に示す転送ロジックについて説明する。転送ロジックにおける変更点は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する際にＭＡＣアドレス学習テーブルより出力ポートが判明すると、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている宛先ＭＡＣアドレスに該当する全てのポート番号の出力キューにＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをマッピングする。

以上説明した従来のスイッチングハブの転送処理を図４および図７から図９に示す転送処理に変更したスイッチングハブを図１中の各スイッチングハブに設定する。

次に、無線端末６がある端末との通信確立を通信断なしに、無線アクセスポイントを切り替える手法について説明する。前述したように、無線端末は無線アクセスポイントが持つソフトに則って電波の強い方、同じ電波の強さなら先に受信した方、アクセスポイントの重み付けあるいは上位装置からの指示などで無線アクセスポイントの選択を判断する。

接続先の無線アクセスポイントが決まると、その無線アクセスポイントを介した通信をするための認証を行い、認証に成功すると相互通信のアソシエーションが設営され、実通信となる。この実通話になったあと、無線端末はある端末へ１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する。ここで、無線端末がある端末１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する場合の送信端末の特定として、ＡＲＰ(Address Resolution Protocol)コマンドの利用がある。ＡＲＰコマンドは、各端末においてＡＲＰテーブルの表示および設定を行う。

ここでＡＲＰとは、ＩＰアドレス情報からＭＡＣアドレス情報を得るために用いられるプロトコルである。また、ＡＲＰテーブルとは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ上で行う通信のために用いられるＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対照表のことであり、固定端末および無線端末などに搭載されるＯＳ(Operating System)が管理している。このＡＲＰテーブルを参照することにより、無線端末がある端末へ１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する場合の送信端末の特定ができる。

以上説明したように、前述した従来の転送処理を変更したスイッチングハブは、無線端末６が無線アクセスポイントを切り替えながら移動しても、確実に無線端末６へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送することができる。

次に、前述した図１２に示す従来方式におけるハンドオーバーと比較するために、図１０を用いて本実施例を説明する。図１０における１−９、１−１０、１−１１は上記で説明したスイッチングハブ、２−６は固定端末、３−７、３−８、３−９は無線アクセスポイント、４−２〜４−２３はＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路、５−７、５−８、５−９は無線伝送路、６−６、６−７、６−８は上記で説明した無線端末で構成されている。また、無線端末が移動した場合においても、各無線アクセスポイントを切り替えて通信が可能となるように各無線アクセスポイントのＥＳＳＩＤは同じものに設定する。なお、構内や家庭内においてＬＡＮを構築する場合には、外部ネットワークとの接続地点にルータを接続するが図１０では省略している。また、図１０中の各無線端末６−６、６−７、６−８は同一端末とし、無線端末の移動位置を示している。

はじめに、図１０中において、固定端末２−６と無線端末６−８が通信を確立しているとする。このときの経路はスイッチングハブのＭＡＣアドレス学習により、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−２０→４−２２→無線伝送路５−９となる。

次に、無線端末が６−８から６−７の場所へ移動する場合、前述した方法により無線アクセスポイント３−９から３−８へ切り替える。この切り替える際に無線端末６から送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにより、固定端末２−６と無線端末６の通信経路は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−２０→４−２２→無線伝送路５−８に切替わる。

このとき、上記で説明した機能を持つスイッチングハブ１−１１は無線端末が以前の経路５−９および現在の経路５−８に無線端末が接続されているとＭＡＣアドレス学習テーブルに記憶されているので、固定端末２−６から送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームは、両伝送路５−９および５−８に転送される。

このとき、無線端末６は無線アクセスポイント３−８と通信確立しているので、無線アクセスポイント３−９から転送される無線端末６宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームは破棄される。また、スイッチングハブ１−１１は、無線端末６と以前に学習したポート番号（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−２３が接続されているポート番号）の情報をエイジング時間が過ぎるまで、ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録し続ける。このエイジング時間が経過すると、無線端末６と以前に学習したポート番号（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−２３が接続されているポート番号）の情報がＭＡＣアドレス学習テーブルから削除されるため、無線端末６宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームはＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−２２のみに転送される。

次に、無線端末６が６−７から６−６へ移動する場合には、前述と同様にして、無線アクセスポイント３−８から３−７へ切替える。この切替える際に無線端末６から送信されるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにより、固定端末２−６との無線端末６の通信経路は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−１９→４−２１→無線伝送路５−７に変わる。ただし、無線端末６が無線アクセスポイントを３−８から３−７へ切替える際に送信するＥｔｈｅｒｎｅｔフレームはスイッチングハブ１−１０でフラッディングされる。

また、前述したように、各スイッチングハブ１−９、１−１１はＭＡＣアドレス学習テーブルによりエイジング時間が経過するまで記憶しているので、固定端末２−６と無線端末６との以前の経路（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−２０→４−２１→無線伝送路５−８）にも無線端末６宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームが送信される。この経路は各スイッチングハブ１−９および１−１１のＭＡＣアドレス学習テーブル上の以前の経路に相当する情報に対するエイジング時間が経過すると、削除される。このため、最終的に、固定端末２−６と無線端末６との通信経路はＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−１８→４−１９→４−２１→無線伝送路５−７のみとなる。なお、図１０の括弧内の数字（１）〜（５）は処理の順番を表す。

このように、前述した従来の転送処理を変更したスイッチングハブと無線アクセスポイントを切替える際に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する無線端末が無線アクセスポイントを切替えながら移動しても、通信を行うことができる。

（第二実施例）
第一実施例における従来の転送処理を変更したスイッチングハブがＭＡＣアドレス学習を行うとき、ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合は図８に示すようにＭＡＣアドレステーブルの情報をＦＩＦＯで削除し、新たに受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームより送信元ＭＡＣアドレス学習する。

これにより、ＬＡＮ上に設置される各スイッチングハブは常に新しい通信経路を保つことができる。

（第三実施例）
第一実施例におけるスイッチングハブにおいて、無線端末が無線アクセスポイントの接続切替えを行う場合、通信経路の更新を早くするためにＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短時間に設定することについて述べる。

図１０に示す無線端末が６−８から６−７の場所へ移動した場合、無線アクセスポイント３−９から３−８へ切替える。このとき、スイッチングハブ１−１１は、無線端末６と以前に学習したポート番号（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−２３が接続されているポート番号）の情報をエイジング時間が過ぎるまで、ＭＡＣアドレス学習テーブルに記憶し続ける。このため、無線端末宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを無線端末に届かない経路にもＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する。

これを回避するため、スイッチングハブのＭＡＣアドレス学習におけるエイジング時間を短く設定する。これにより、無線端末６と以前に学習したポート番号（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−２３が接続されているポート番号）の情報はＭＡＣアドレス学習テーブルから短時間で削除されるため、ネットワーク資源を無駄なく使用でき、無線端末６宛のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームはＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路４−２２のみに転送される。

以上説明したように、エイジング時間を調整することにより通信経路の更新間隔を設定できる。このエイジング時間を短く設定することにより、高速移動通信にも対応できる。

本発明によれば、スイッチングハブと前述した複数の無線アクセスポイントを介して通信を行う無線端末により、スイッチングハブに搭載されているＭＡＣアドレス学習機能による一時的な通信断をルータなしで回避することができる。また、ＭＡＣアドレス学習テーブルのエイジング時間を短くすることにより、高速移動する場合においても対応できる。

これにより、ハンドオーバーを利用したネットワークをスイッチングハブで構築できるため、ＩＰレベルで行う従来方式より安価にネットワーク構築できる。また、詳細な技術をしらないユーザがスイッチングハブと複数の無線アクセスポイントを用いてＥｔｈｅｒｎｅｔで構築されたＬＡＮ上でハンドオーバーを簡単に導入することができる。

本実施例の無線ＬＡＮシステムの全体構成図。 本実施例のスイッチングハブのブロック構成図。 スイッチングハブによるＭＡＣアドレス学習を説明する図。 スイッチングハブによるＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの処理を示した全体フロー図。 図４中に示すＭＡＣアドレス学習ロジックのフロー図。 図４中に示す転送ロジックのフロー図。 図４中に示す各出力ポートにおける送信キューを示すフロー図。 図４におけるＭＡＣアドレス学習ロジックを変更した本実施例により提案するフロー図。 図４における転送ロジックを変更した本実施例により提案するフロー図。 本実施例によるハンドオーバーを示した図。 アクセスポイント間におけるローミングの通信を表した図。 ネットワークハンドオーバーの従来例を示した図。

符号の説明

１−１〜１−１１ スイッチングハブ
２−１〜２−６ 固定端末
３−１〜３−４ 無線アクセスポイント
４−１〜４−２２ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路
５−１〜５−２３ 無線伝送路
６−１〜６−８ 無線端末
７−９〜７−１１ ルータ
１０ ＭＡＣアクセス学習テーブル
１１ 送信元ＭＡＣアドレスおよび受信ポート番号抽出部
１２ エイジングタイマ
１３ テーブル制御部
１４ 転送制御部
Ａ〜Ｃ 端末

Claims (12)

1. 複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路を収容するスイッチングハブを備え、
   前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続される
   無線ＬＡＮ(Local Area Network)システムにおいて、
   前記スイッチングハブは、前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持する学習手段を備え、
   この学習手段は、
   受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録する手段と、
   受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する手段と
   を備え、
   前記スイッチングハブが前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記スイッチングハブは、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する手段を備え、
   前記無線端末が前記無線アクセスポイントを介して他端末と通信を確立している際に、当該無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合には、前記無線端末は、新たな無線アクセスポイントを介して前記他端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する手段を備えた
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
2. 前記スイッチングハブがＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）で情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う手段を備えた請求項１記載の無線ＬＡＮシステム。
3. 前記スイッチングハブのデフォルト値と比較して、前記スイッチングハブのＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する手段を備えた請求項１記載の無線ＬＡＮシステム。
4. 複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路を収容するスイッチングハブにおいて、
   前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続され、
   前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持する学習手段を備え、
   この学習手段は、
   受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録する手段と、
   受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する手段と
   を備え、
   前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する手段を備えた
   ことを特徴とするスイッチングハブ。
5. ＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う手段を備えた請求項４記載のスイッチングハブ。
6. デフォルト値と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する手段を備えた請求項４記載のスイッチングハブ。
7. 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路を収容するスイッチングハブに相応する機能を実現させるプログラムにおいて、
   前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続され、
   前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持する学習機能を実現させ、
   この学習機能として、
   受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録する機能と、
   受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新する機能と
   を実現させ、
   前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送する機能を実現させる
   ことを特徴とするプログラム。
8. ＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う機能を実現させる請求項７記載のプログラム。
9. デフォルト値と比較して、ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間を短く設定する機能を実現させる請求項７記載のプログラム。
10. スイッチングハブには、複数のＥｔｈｅｒｎｅｔ伝送路が収容され、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ伝送路には、固定端末または無線端末と無線伝送路を介して接続される無線アクセスポイントが接続される無線ＬＡＮシステムに適用されるハンドオーバー方法において、
    前記スイッチングハブは、前記端末（固定端末または無線端末）から送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信して受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームに明記されている送信元ＭＡＣアドレスと当該Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号との対応関係をＭＡＣアドレス学習テーブルに登録して所定のエイジング時間中保持し、
    この学習の際に、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスが前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに既に登録されていた場合であって、その登録されているポート番号と実際にそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが異なる場合には、当該ポート番号を前記送信元ＭＡＣアドレスに対応する新たなポート番号の一つとして前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに新たに登録し、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信元ＭＡＣアドレスとそのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信したポート番号とが既に前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている対応関係と一致する場合には、それらの情報に該当するエイジング時間を更新し、
    前記スイッチングハブが前記端末宛に送信されたＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを受信し、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応するポート番号が複数登録されている場合は、前記スイッチングハブは、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに登録されている前記端末の送信元ＭＡＣアドレスに対応する全てのポート番号へＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを転送し、
    前記無線端末が前記無線アクセスポイントを介して他端末と通信を確立している際に、当該無線端末が接続する無線アクセスポイントを切り替える場合には、前記無線端末は、新たな無線アクセスポイントを介して前記他端末に１つ以上のＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信する
    ことを特徴とするハンドオーバー方法。
11. 前記スイッチングハブがＭＡＣアドレス学習を行う場合に、前記ＭＡＣアドレス学習テーブルに空きがない場合はＦＩＦＯで情報を削除した後に新規のＭＡＣアドレス学習を行う請求項１０記載のハンドオーバー方法。
12. 前記無線アクセスポイントが接続されている前記スイッチングハブは、前記無線アクセスポイントが接続されていない前記スイッチングハブと比較して、前記ＭＡＣアドレス学習テーブル上のエイジング時間が短く設定される請求項１０記載のハンドオーバー方法。

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