複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための装置及び方法

专利摘要:
本発明は、複数の無線ネットワークにアクセスするための装置及び方法であって、アクセス対象の前記無線ネットワークの個数に基づき複数のバーチャルＭＡＣアドレスを割り当てるホストと、各自が前記ホストにより割り当てられたバーチャルＭＡＣアドレスの１つを有し、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための複数のバーチャル装置とを有し、当該装置の物理アドレスは、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするためのフレームの送信又は受信アドレスとして設定される装置及び方法を提供する。
公开号:JP2011508551A
申请号:JP2010540096
申请日:2008-12-15
公开日:2011-03-10
发明作者:ジャン，ジガン；ゾウ，リー；チェン，リンシアン；ワン，シアン・レイ
申请人:トムソン ライセンシングＴｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ；
IPC主号:H04W48-18

专利说明:

[0001] 本発明は、一般に複数の無線ネットワークにアクセスするための装置及び方法に関し、より詳細には無線通信システムにおける単一のインタフェース装置により複数の無線ネットワークにアクセスするための装置及び方法に関する。]
背景技術

[0002] 無線アクセス技術は、ユーザが各種情報を取得し、ネットワークから／へドキュメントをダウンロード又はアップロードし、他人と通信するなどのため、無線ネットワークにアクセスすることを可能にする。一般に、ユーザの端末装置は、端末装置に埋め込まれた、又は無線ネットワークにアクセスするのに必要なネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）などの付加的な装置としてネットワークインタフェース装置としてのネットワークインタフェース装置を有する。端末装置は、無線ネットワークを介し通信可能なコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの何れかの装置でありうる。]
[0003] 多くの無線ネットワークでは、端末装置のＮＩＣは、ネットワークにおいて当該端末装置を識別するためのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを有する。ＭＡＣアドレスは、製造段階で割り当てられる一意的な物理的アドレスであり、通信プロトコルのＤＬＣ（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤのサブレイヤであるＭＡＣレイヤにおいて用いられる。]
[0004] 従来のＭＡＣレイヤプロトコルによると、ユーザは同時に単一の無線ＮＩＣカードによって無線通信システムのインフラストラクチャネットワークなどの無線ネットワークの１つにしかアクセスすることはできず、この結果、他のインフラストラクチャネットワークに変更することを所望する場合、ユーザは、接続しているネットワークと切断し、その後に他のネットワークに再び接続しなければならない。]
[0005] 単一の無線ネットワークインタフェースカードにおいて複数の無線ネットワークにアクセスするための手段を提供する既存の技術がある。この手段は、インフラストラクチャネットワーク通信のためのＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）互換性と、ポイント・ツー・ポイント通信のためのＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）互換性との双方をサポートするため、複数のネットワーク間でカードを連続的に切り替える。この手段によって、ユーザはまた端末装置を複数のネットワークに接続されているものとして見ることができる。]
[0006] しかしながら、上記方法は、インフラストラクチャとアドホックネットワークの間のスイッチングしかサポートしておらず、アクセスポイント（ＡＰ）上の２つのインフラストラクチャネットワークの間のスイッチングをサポートしていない。さらに、この手段に基づくデータトラフィックは大きな遅延を有する。これは、システムが物理ネットワークから他のネットワークにスイッチするのに長時間かかるためである。さらに、８０２．１ｘ認証により良好なパフォーマンスを達成することは困難である。]
[0007] 従って、同時に単一のインタフェースカードによって複数の無線ネットワークにアクセスするため、上記問題点を解決する装置及び方法を創作することが必要とされる。]
発明が解決しようとする課題

[0008] 本発明の課題は、複数のバーチャル装置によって同時に複数の無線ネットワークにアクセスするための装置及び方法を提供することであり、他の課題は、無線ネットワーク間のスイッチング時間の遅延を解消するため、単一のＮＩＣを用いて同時に複数のインフラストラクチャネットワークにアクセスすることである。]
課題を解決するための手段

[0009] 本発明の一態様によると、複数の無線ネットワークにアクセスするための装置であって、アクセス対象の前記無線ネットワークの個数に基づき複数のバーチャルＭＡＣアドレスを割り当てるホストと、各自が前記ホストにより割り当てられたバーチャルＭＡＣアドレスの１つを有し、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための複数のバーチャル装置とを有し、当該装置の物理アドレスは、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするためのフレームの送信又は受信アドレスとして設定される装置が提供される。]
[0010] 本発明の一実施例では、前記複数の無線ネットワークは、異なるサービスセットＩＤを有する複数のインフラストラクチャネットワークである。]
[0011] 一実施例では、前記バーチャル装置のそれぞれは、ＷＤＳ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に基づきインフラストラクチャネットワークの１つにアクセスする。]
[0012] 本発明の他の態様によると、端末装置において複数の無線ネットワークにアクセスするための方法であって、アクセス対象の前記無線ネットワークの個数に基づき複数のバーチャルＭＡＣアドレスを割り当てるステップと、各自が前記割り当てられたバーチャルＭＡＣアドレスの１つを有し、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための複数のバーチャル装置を生成するステップとを有し、前記端末装置の物理アドレスは、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするためのフレームの送信又は受信アドレスとして設定される方法が提供される。]
図面の簡単な説明

[0013] 図１は、ユーザが単一のネットワークインタフェースカードを用いてＡＰの２つのインフラストラクチャネットワークにおいて動作するための一例となるシナリオを示す図である。
図２は、本発明の実施例による単一のネットワークインタフェースカードを備える端末装置の一例となる図である。
図３は、本発明の実施例による複数のバーチャルＭＡＣアドレスを有するバーチャルＭＡＣ装置のネットワークアーキテクチャの一例となる図である。
図４は、本発明によるデータパケットを送信する処理を示すフローチャートである。] 図１ 図２ 図３ 図４
実施例

[0014] 本発明の例示的な各種実施例による本発明の多数の効果／特徴を示すための説明が、添付した図面を参照して与えられる。添付した図面では、同様の番号は同様の要素を示す。]
[0015] 図１は、クライアントが単一のネットワークインタフェースカードを用いてアクセスポイント（ＡＰ）１００の２つのインフラストラクチャネットワーク１０１，１０２において動作するための一例となるシナリオを示す図である。図１では、１つのＡＰしか２つのインフラストラクチャネットワークにより共有されていないが、２つのインフラストラクチャネットワークが複数のＡＰにより構成可能であることは当業者に明らかであろう。複数のクライアントコンピュータ１０１−１〜１０１−３，１０２−１〜１０２−３とクライアントコンピュータ１０５とが、その内部のネットワークインタフェースカードによってＡＰ１００を介し対応するインフラストラクチャネットワークにアクセスすることができる。図１において、端末装置はコンピュータとして示されるが、本発明はこの実施例に限定されるものでなく、ネットワークインタフェース回路によりネットワークにアクセス可能な何れかの端末装置とすることが可能である。さらに、当業者は、ＡＰ１００が２つののみでなく、複数のインフラストラクチャネットワークを有することも可能であることを認識することができる。] 図１
[0016] 図１において、インフラストラクチャネットワーク１０１，１０２のそれぞれは、ＡＰ１００により割り当てられる異なるサービスセットＩＤ（ＳＳＩＤ）を有し、各ネットワーク端末がＡＰの認証により対応するＳＳＩＤによりインフラストラクチャネットワークの１つにのみ同時にはアクセスすることができないことが知られている。ＡＰは、認証期間中にそれの一意的なＭＡＣアドレスによってネットワーク装置を特定する。ＮＩＣの物理的なＭＡＣアドレスは、ハードウェアアドレスとして工業規格により規定され、端末を一意的に特定するのに使用される。ＮＩＣは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．３などのＩＥＥＥ８０２イーサネット（登録商標）規格などの１以上の周知の規格又はプロトコルをサポートする。] 図１
[0017] 従って、クライアントコンピュータ１０１−１〜１０１−３は、ＡＰ１００により認証され、その後にインフラストラクチャネットワーク１０１に接続可能である。同様に、クライアントコンピュータ１０２−１〜１０２−３は、ＡＰ１００により認証され、その後にインフラストラクチャネットワーク１０２に接続可能である。クライアントコンピュータ１０５は、ＡＰ１００の認証によってインフラストラクチャ１０１又は１０２に接続可能である。]
[0018] 本発明の原理によると、端末の複数のバーチャルＭＡＣアドレスが自動的に又はユーザのリクエストに応じて割り当てられ、クライアントコンピュータの複数のバーチャルＭＡＣ装置に対応するという効果がある。従って、ＡＰ１００のインフラストラクチャネットワーク１０１，１０２の双方におけるクライアントコンピュータ１０５は、単一のネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）により同時に２つのインフラストラクチャネットワーク１０１，１０２にアクセス可能である。]
[0019] 本発明の実施例では、バーチャルＭＡＣ装置のそれぞれは対応するプロトコルに基づきインフラストラクチャネットワークの１つに接続可能であり、これにより、ＡＰ１００は複数の異なる端末として複数のバーチャルＭＡＣ装置を識別する。このため、ユーザが同時に複数のネットワークに接続することを所望するとき、複数のバーチャル装置が対応するインフラストラクチャネットワークに接続するのに利用可能であり、ネットワーク間でスイッチする必要はない。この時点において、物理的ＭＡＣアドレスがまた送信アドレス（ＴＡ）としてＡＰ１００に与えられ、バーチャルＭＡＣアドレスがＷＤＳ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に基づきソースアドレス（ＳＡ）として提供される。]
[0020] 具体的なアクセス方法とＭＡＣレイヤアーキテクチャは、以下の説明において詳細に説明される。さらに、当業者は、上記が単なる説明であり、本発明の限定でないことを認識することができるであろう。]
[0021] 図２を参照するに、本発明の実施例による単一のネットワークインタフェースカード２０２を有する図１のクライアントコンピュータの一例となる図である。クライアントコンピュータ１０５は、ホスト２０１とネットワークインタフェースカード２０２とを有する。ホスト２０１は、複数のバーチャル装置として用いられるバーチャルＭＡＣアドレス２０４−１〜２０４−ｎを割り当て、ネットワークインタフェースカード２０２とネットワーク１０１，１０２などとの間の接続を制御するのに用いられる。ＮＩＣ２０２は、インフラストラクチャネットワークにアクセスするため、各バーチャルＭＡＣ装置からＡＰ１００にパケットを転送し、又はＡＰ１００から各バーチャルＭＡＣ装置にパケットを転送するのに用いられる。] 図１ 図２
[0022] 図３は、本発明の実施例による複数のバーチャルＭＡＣアドレスを有するバーチャルＭＡＣ装置２０４のネットワークアーキテクチャの一例となる図である。ネットワークアーキテクチャは、例えば、ＷＤＳに基づく。図示されるように、ネットワークアーキテクチャは、物理レイヤ、物理ＭＡＣレイヤ、ＷＤＳアダプテーションレイヤ、バーチャルＭＡＣレイヤ、バーチャルデバイスレイヤ、アプリケーション例や及びバーチャルＭＡＣサービスレイヤを含む。] 図３
[0023] 物理レイヤは、ネットワークとの間でデータを転送するための各種装置を有する。]
[0024] 物理ＭＡＣレイヤは、８０２．１１フレームをカプセル化又はカプセル解除するためのものであり、フレームを物理レイヤから受信し、又はフレームを物理レイヤに送信するためのものである。]
[0025] ＷＤＳアダプテーションレイヤは、フレームを各バーチャルＭＡＣレイヤから物理ＭＡＣレイヤに受信し、フレームに正しいＷＤＳフラグを付加するためのものであり、さらにフレームを物理ＭＡＣレイヤから正しいバーチャルＭＡＣレイヤに送るためのものである。本発明の実施例では、物理ＭＡＣ装置がデータを転送するための他のＡＰとしてみなされることを示すため、ＷＤＳフラグのフィールド“Ｆｒｏｍ ＤＳ”と“Ｔｏ ＤＳ”が“１１”に設定される。ＷＤＳフラグの４つの状況に対して、Ｔｏ ＤＳ＝０かつＦｒｏｍ ＤＳ＝０である場合、それは、データフレームだけでなく、すべての管理制御タイプフレームが１つのステーション（ＳＴＡ）から同一のＩＢＳＳ内の他のＳＴＡに送信されることを意味する。Ｔｏ ＤＳ＝１かつＦｒｏｍ ＤＳ＝０である場合、それは、データフレームがＤＳに送信されることを意味する。Ｔｏ ＤＳ＝０かつＦｒｏｍ ＤＳ＝１である場合、それは、データフレームがＤＳから発信されることを意味する。Ｔｏ ＤＳ＝１かつＦｒｏｍ ＤＳ＝１である場合、それは、ＷＤＳフレームが１つのＡＰから他のＡＰに配信されていることを意味する。]
[0026] バーチャルＭＡＣレイヤは、各バーチャル装置とＡＰとの間の認証及び関連付けを管理するためのものである。各バーチャル装置は、ネットワークにおける端末としてみなされ、認証及び関連付けは既知であるため、ここでは詳細には説明しない。]
[0027] バーチャルデバイスレイヤは、オペレーションシステムの分野において一般的な生成方法を用いることによりアクセスされるネットワークの個数に基づき複数のバーチャル装置を生成するためのものである。各バーチャル装置はバーチャルＭＡＣアドレスに対応し、図３に示されるようなインフラストラクチャネットワークＮｅｔ１〜Ｎｅｔ４に接続可能である。ＭＡＣアドレスは、ユーザにより入力されるか、又は自動生成することも可能である。物理レイヤ、物理ＭＡＣレイヤ、ＷＤＳアダプテーションレイヤ、バーチャルＭＡＣレイヤ及びバーチャルデバイスレイヤを含む上記レイヤは、アーキテクチャのカーネルである。アダプテーションレイヤとバーチャルＭＡＣレイヤを含むユーザレイヤが後述される。] 図３
[0028] アプリケーションレイヤは、ＴＣＰ／ＩＰなどの各種アプリケーションプログラムを含み、端末にネットワークサービスを提供するためのものである。]
[0029] ＭＡＣサービスレイヤは、ユーザが複数のバーチャル装置を生成するためのＭＭＩ（Ｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供するためのものであり、ユーザは、バーチャル装置の個数を決定し、バーチャル装置のＭＡＣアドレスを入力し、それがＭＡＣなどの自動生成を可能にするか判断することができる。]
[0030] 複数のバーチャル装置及び複数のバーチャルアドレスの生成は、ＮＩＣのプラグイン時、システムのリブート時又は生成リクエストの受信時に開始可能である。例えば、バーチャルＭＡＣサービスは、ＮＩＣのプラグインイベントをモニタする。ＮＩＣがプラグインされると、バーチャル装置を生成するリクエストがユーザに送信される。その後、ユーザは、バーチャル装置の個数を選択し、必要な個数の対応するバーチャルアドレスによるバーチャル装置を生成するため、各バーチャル装置についてバーチャルＭＡＣアドレスを入力する。]
[0031] 図４を参照するに、単一のＮＩＣにより複数のネットワークにアクセスする方法が後述される。図１のクライアントコンピュータ１０５の処理が一例として説明される。図４は、本発明によるデータパケットを送信する処理を示すフローチャートである。それは、ＷＤＳに基づき実施例である。] 図１ 図４
[0032] パケットを対応するインフラストラクチャネットワークに送信する前に、ステップ４０１において、複数のバーチャルＭＡＣアドレスがアクセスされるインフラストラクチャネットワークの個数に基づき割り当てられる。インフラストラクチャネットワークの個数は、必要に応じてユーザにより設定可能である。その後、ステップ４０２において、複数のバーチャルＭＡＣアドレスに応じて複数のバーチャル装置が生成され、各バーチャル装置は割り当てられたバーチャルアドレスの１つを有する。ステップ４０３において、各バーチャル装置は、各ネットワークとの接続を確立する。例えば、バーチャル装置２０４−１はインフラストラクチャネットワーク１０１と接続し、同時にバーチャル装置２０４−２はインフラストラクチャネットワーク１０２と接続する。接続を確立するため、バーチャル装置は対応するプロトコルに従ってＡＰ１００により認証される。この認証処理は既知であり、ここでは省略される。]
[0033] 各ネットワークとの接続後、バーチャル装置２０４−１，２０４−２は、ＡＰ１００を介し各ネットワークの他の端末にパケットを送信することができる。ステップ４０４において、ＷＤＳフラグがＷＤＳレイヤにおいて設定される。例えば、バーチャル装置２０４−１がインフラストラクチャネットワーク１０１の端末コンピュータ１０１−１にパケットを送信する場合、フラグ“Ｆｒｏｍ ＤＳ”と“Ｔｏ ＤＳ”は“１１”に設定され、フィールド“ＳＡ”はバーチャル装置２０４−１のバーチャルアドレスに設定され、フィールド“ＴＡ”はクライアントコンピュータ１０５の物理ＭＡＣアドレスに設定され、“ＤＡ”はコンピュータ１０１−１のＭＡＣアドレスに設定される。その後、ステップ４０５において、パケットは、コンピュータ１０１−１に転送するためＡＰ１００に送信される。]
[0034] 上述されるように、各バーチャル装置は、パケットを対応するネットワークに送信することができる。同様に、クライアントコンピュータ１０５が、コンピュータとネットワークの接続の確立後にＡＰ１００からパケットを受信しようとするとき、受信されたＷＤＳフラグはＷＤＳアダプテーションレイヤにおいて抽象化される。ＷＤＳフラグでは、“Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＤＡ）”及び“Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＲＡ）”フィールドを読みことができる。バーチャル装置２０４−１がインフラストラクチャネットワーク１０１において端末コンピュータ１０１−１からパケットを受信している場合、フィールド“ＤＡ”はバーチャル装置２０４−１のバーチャルアドレスとなり、フィールド“ＲＡ”はコンピュータ１０５の物理アドレスとなる。]
[0035] 上述されるように、各バーチャル装置は、各インフラストラクチャネットワークからパケットを送受信することができる。従って、クライアントコンピュータ１０５は、単一のＮＩＣにより同時に複数のインフラストラクチャネットワークにアクセス可能であり、スイッチングにより引き起こされるデータトラフィックの遅延を解消するため、複数のネットワークの間でスイッチする必要がない。]
[0036] 単一の無線ＮＩＣにより複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための具体的な装置及び方法が上述されたが、当業者は、単一の無線ＮＩＣを用いた上記実施例が単に発明を明確に説明するためのものであり、本発明を単一の無線ＮＩＣに限定するものでないことを認識することが可能である。本発明の原理に基づく方法は、バーチャル装置を用いることにより必要に応じて複数のネットワークにアクセス可能であるが、物理ＭＡＣアドレスを有する物理装置に限定されるものでない。]
[0037] 上記説明は、本発明の原理を単に示すものであり、当業者が、ここに明示的には説明されないが、本発明の原理を実現し、その趣旨及び範囲内に属する多数の他の構成を想到できることが理解されるであろう。例示された実施例に対して多数の改良が可能であり、添付した請求項により規定されるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の構成が創出できることが理解されるであろう。]

权利要求:

請求項1
複数の無線ネットワークにアクセスするための装置であって、アクセス対象の前記無線ネットワークの個数に基づき複数のバーチャルＭＡＣアドレスを割り当てるホストと、各自が前記ホストにより割り当てられたバーチャルＭＡＣアドレスの１つを有し、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための複数のバーチャル装置と、を有し、当該装置の物理アドレスは、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするためのフレームの送信又は受信アドレスとして設定される装置。
請求項2
前記複数の無線ネットワークは、異なるサービスセットＩＤを有する複数のインフラストラクチャネットワークである、請求項１記載の装置。
請求項3
前記バーチャル装置のそれぞれは、ＷＤＳ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）に基づき前記複数のインフラストラクチャネットワークの１つにアクセスする、請求項２記載の装置。
請求項4
各バーチャルＭＡＣアドレスは、前記無線ネットワークへのパケットの送信時にソースアドレスとして設定され、前記無線ネットワークからのパケットの受信時にデスティネーションアドレスとして設定される、請求項２又は３記載の装置。
請求項5
前記物理ＭＡＣアドレスを有し、前記複数のバーチャル装置と対応するインフラストラクチャネットワークとの間でパケットを転送するネットワークインタフェース装置をさらに有する、請求項２又は３記載の装置。
請求項6
前記物理ＭＡＣアドレスは、前記インフラストラクチャネットワークへのパケットの送信時に送信アドレスとして設定され、前記インフラストラクチャネットワークからのパケットの受信時に受信アドレスとして設定される、請求項５記載の装置。
請求項7
端末装置において複数の無線ネットワークにアクセスするための方法であって、アクセス対象の前記無線ネットワークの個数に基づき複数のバーチャルＭＡＣアドレスを割り当てるステップと、各自が前記割り当てられたバーチャルＭＡＣアドレスの１つを有し、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするための複数のバーチャル装置を生成するステップと、を有し、前記端末装置の物理アドレスは、前記複数の無線ネットワークに同時にアクセスするためのフレームの送信又は受信アドレスとして設定される方法。
請求項8
前記複数の無線ネットワークは、異なるサービスセットＩＤを有する複数のインフラストラクチャネットワークである、請求項７記載の方法。
請求項9
前記バーチャル装置のそれぞれは、ＷＤＳ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）に基づき前記複数のインフラストラクチャネットワークの１つにアクセスする、請求項８記載の方法。
請求項10
各バーチャルＭＡＣアドレスは、前記無線ネットワークへのパケットの送信時にソースアドレスとして設定され、前記無線ネットワークからのパケットの受信時にデスティネーションアドレスとして設定される、請求項８又は９記載の方法。
請求項11
前記端末装置において前記物理ＭＡＣアドレスを有するネットワークインタフェース装置により前記複数のバーチャル装置と対応する無線ネットワークとの間でパケットを転送するステップをさらに有する、請求項８又は９記載の方法。
請求項12
前記物理ＭＡＣアドレスは、前記無線ネットワークへのパケットの送信時に送信アドレスとして設定され、前記無線ネットワークからのパケットの受信時に受信アドレスとして設定される、請求項１１記載の方法。