JPH1041971A - 端末の接続位置登録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端末の動作に影響を与えることなく、全ブリ
ッジに確実に端末のアドレス学習をさせること。 【解決手段】 複数のサブネットワークを、アドレス学
習機能を有するトランスペアレントＭＡＣブリッジ１
１、１２、１３、１４で相互接続し、端末１、２３、４
は、他のサブネット２１、２２、２３、２４、２５に移
動時、ユーザデータの存在しない同報フレームを送信
し、該同報フレームを受信したブリッジ１１、１２、１
３、１４は、送信元アドレスによりアドレス学習を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローカルエリアネ
ットワークに接続されたデータ通信端末に利用される端
末の接続位置登録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の接続位置登録方法として、アドレ
ス学習機能を持つトランスペアレントＭＡＣブリッジを
介して複数のサブネットを相互接続して構成されるＬＡ
Ｎの場合について説明する。

【０００３】図１は従来技術を説明するためのＬＡＮの
構成図で、図１において、１１、１２、１３、１４は、
アドレス学習機能を持つトランスペアレントＭＡＣブリ
ッジを示し、２１、２２、２３、２４、２５は、ＣＳＭ
Ａ／ＣＤのサブネットを示す。端末１及び端末２はサブ
ネット２１に、端末３はサブネット２２に、端末４はサ
ブネット２３にそれぞれ接続されている。ブリッジ及び
端末はＣＳＭＡ／ＣＤのアクセス制御方式に従いフレー
ムを送信する。

【０００４】ＣＳＭＡ／ＣＤのＭＡＣフレームフォーマ
ットを図２に示す。ＣＳＭＡ／ＣＤのＭＡＣフレーム
は、プリアンブル、フレーム開始デリミタ、宛先アドレ
ス、送信元アドレス、データフィールド長、データ、パ
ッド、チェックサムの各フィールドから構成される。プ
リアンブルは１０１０１０１０のパターンを含み、受信
に必要なビット同期を確立するためのフィールドであ
る。フレーム開始デリミタは１０１０１０１１のパター
ンを含み、フレーム開始を識別するために使用される。
宛先アドレスは宛先端末の４８ビット個別ＭＡＣアドレ
スあるいはグループＭＡＣアドレスを示す。宛先アドレ
スの全ビットが１のフレーム（同報フレーム）は、ネッ
トワーク上の全端末で受信され、全ブリッジで中継転送
される。送信元アドレスは、フレームを送信した端末の
個別ＭＡＣアドレスを示す。データフィールド長は、デ
ータフィールドの長さを表す。データフィールドは上位
レイヤ（サブレイヤ）のユーザデータ、パッドはフレー
ム長が最小フレーム長未満の場合に使用する。チェック
サムは３２ビットＣＲＣの演算値である。詳細はＩＳＯ
／ＩＥＣ８８０２ー２国際標準に規定されている。

【０００５】端末は、それぞれ固有の４８ビット個別Ｍ
ＡＣアドレスを持つ。送信データが発生した場合、図２
に示すフォーマットのフレームを作成し、ＣＳＭＡ／Ｃ
Ｄのアクセス制御方式に従い、サブネットにアクセスす
る。フレーム受信時には、宛先アドレスのＭＡＣアドレ
スをチェックし、自端末宛である場合は取り込み、それ
以外は廃棄する。

【０００６】トランスペアレントＭＡＣブリッジはＩＳ
Ｏ／ＩＥＣ１００３８標準で規定されている。２ポート
の場合、それぞれ異なるサブネットに接続される２つの
ポート（ポートａ及びポートｂと呼ぶ）を持つ。また、
中継フレームアドレスのデータベースを持つ。図１の場
合のブリッジ１１、１２、１３、１４の中継フレームア
ドレスデータベースを図３から図６に示す。図３では、
受信フレームの宛先アドレスが端末１のＭＡＣアドレス
の場合、中継転送すべきポートはポート１ｂであること
を示す。他も同様の意味を持つ。また、３ポート以上の
場合も同様である。ところで、図１ではループが存在し
ないが、トランスペアレントＭＡＣブリッジでは、スパ
ニングツリーアルゴリズムにより物理的接続にループが
存在する場合でも、物理的接続でループをなくすことが
できる。

【０００７】図７にスパニングツリーアルゴリズム終了
後のトランスペアレントＭＡＣブリッジの動作フローチ
ャートを示す。ポートｘでフレームを受信した場合の動
作は、大きくフレーム転送処理とアドレス学習処理に分
けられる。フレーム転送処理では、受信フレームの宛先
アドレスが中継フレームデータベースにあるかをチェッ
クし、中継転送先がポートｘ、あるいはデータベースに
なければアドレス学習の処理を行う。中継転送先ポート
がポートｘ以外でデータベースにあれば、中継転送先ポ
ートがブロックされているかをチェックし、中継転送先
のポートがブロックされていればフレームを廃棄、ブロ
ックされていなければデータベースに示されたポートに
フレームを転送する。転送においては、ＣＳＭＡ／ＣＤ
のアクセス制御方式に従う。そして、その後、アドレス
学習の処理を行う。なお、宛先アドレスが全て１の同報
アドレスの場合には、受信ポートｘ以外の論理的に接続
されている全ポートにフレームを中継転送する。

【０００８】アドレス学習の処理では、まず中継データ
ベースに送信元アドレスがあるかをチェックする。ない
場合には、フレームの送信元アドレスをデータベースの
受信宛先アドレスとして、フレームの受信ポートｘをデ
ータベースの中継転送先ポートとして、タイマー値を付
けてデータベースに追加する。送信元アドレスがデータ
ベースにある場合には、中継転送先ポートとタイマー値
を更新する。但し、図３から図６及び図７では、簡単化
のためタイマー値は省略している。

【０００９】ネットワーク全体の動作例として、端末３
が端末１宛のフレームを送信する場合を説明する。端末
３が端末１宛のフレームを作成しサブネット２２に送信
すると、ブリッジ１２がそのフレームを受信、宛先アド
レスが端末１のＭＡＣアドレスとなっているため、図４
に従いポート２ａを通してサブネット２４にそのフレー
ムを中継転送する。この時、ブリッジ１４とブリッジ１
１がその端末１宛のフレームを受信するが、ブリッジ１
４は宛先アドレスが端末１のＭＡＣアドレスであるフレ
ームは中継転送せずに廃棄し、ブリッジ１１はポート１
ｂをを通してサブネット２１に中継転送する。サブネッ
ト２１に送信された端末１宛のフレームは、端末２と端
末１が受信する。端末２は宛先アドレスが自分のＭＡＣ
アドレスと異なるため廃棄し、端末１はそのフレームを
受け取り、上位レイヤ（サブレイヤ）にデータを渡す。
この様にして、ネットワークは正しく動作する。

【００１０】次に、接続位置登録方法の従来技術を説明
するために、端末１をサブネット２１からサブネット２
３に移した場合について考える。従来技術では、接続位
置登録はアドレス学習により行われる。つまり、各ブリ
ッジは移動後に端末１が送信したフレームの受信を待
ち、その送信元アドレスにより端末１の接続位置を学習
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、端末１がいつ
フレームを送信するか、そして端末１が送信したフレー
ムがどのブリッジまで到達するかはデータ通信要求に依
存し、不確定である。図８は端末１が端末４にフレーム
を送信する場合を表している。この場合、ブリッジ１３
は端末１が送信したフレームを受信するが、宛先アドレ
スが端末４となっているため、そのフレームを他サブネ
ットに中継転送しない。その結果、ブリッジ１３は端末
１が送信したフレームからアドレス学習し、中継転送フ
レームアドレスデータベースを図９に示すように更新す
るが、他のブリッジではデータベースは更新されない。
この場合、例えば端末３が端末１宛に送信するフレーム
は、ブリッジ１４で廃棄され、端末１に正しく転送され
ない。この様に、各ブリッジのアドレス学習がいつ行わ
れ、適切な中継フレームアドレスデータベースの設定に
いつなるかは不確定である。そして、中継フレームアド
レスデータベースの設定が適切でない場合には、フレー
ムが宛先端末に正しく転送されないことが起こり得る。

【００１２】以上説明したように、従来技術では、中継
フレームアドレスデータベースの設定が、いつ適切にな
されるかは不確定であり、適切に設定されるまでは、フ
レームが宛先に正しく転送されない場合があるという問
題があった。

【００１３】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、端末
の動作に影響を与えることなく、全ブリッジに確実に端
末のアドレス学習をさせることが可能な端末の接続位置
登録方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明では、複数のサブ
ネットワークを、アドレス学習機能を有するトランスペ
アレントＭＡＣブリッジで相互接続してなる、ローカル
エリアネットワーク（ＬＡＮ）の端末の接続位置登録方
法において、端末は、他のサブネットに移動時、ユーザ
データの存在しない同報フレームを送信し、該同報フレ
ームを受信したブリッジは、送信元アドレスによりアド
レス学習を行なうことを特徴とする。この様に同報フレ
ームを利用することで、全ブリッジに確実にアドレス学
習させることができる。また、ユーザデータの存在しな
いフレームを使用しているため、端末の動作に影響を与
えない。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を、図
１０に示すＬＡＮ構成を用いて説明する。図１０におい
て、１１、１２、１３、１４は、アドレス学習機能を持
つトランスペアレントＭＡＣブリッジを示し、２１、２
２、２３、２４、２５は、ＣＳＭＡ／ＣＤのサブネット
を示す。端末１及び端末２はサブネット２１に、端末３
はサブネット２２に、端末４はサブネット２３にそれぞ
れ接続されている。端末１から端末４は本発明の接続位
置登録方法をサポートしており、ユーザデータの存在し
ない同報フレームを送信する手段を持つ。ブリッジ１１
乃至ブリッジ１４の動作は図７のフローチャートに従
い、ブリッジ及び端末はＣＳＭＡ／ＣＤのアクセス制御
方式に従いフレームを送信する。但し、同報フレーム受
信時には、受信ポート以外の全ポートにフレームを中継
転送する。

【００１６】端末１をサブネット２３に移す場合を例と
って説明する。端末１の電源をオフにし、サブネット２
１から外し、サブネット２３に接続、端末１の電源をオ
ンにする。端末１が起動したら、接続位置登録方法を動
作させ、ユーザデータの存在しないフレームを送信す
る。フレームでは、送信元アドレスは端末１のＭＡＣア
ドレス、宛先アドレスは同報アドレスとする。

【００１７】端末１の送信したフレームは図１１に示す
ように全ブリッジに到達し、全ブリッジが送信元アドレ
スによりアドレス学習を行う。そのため、各ブリッジの
中継フレームアドレスデータベースは図１２から図１５
に示すように正しく設定され、端末１宛のフレームは端
末１に正しく転送される。また、端末１が送信したフレ
ームを全端末が受信するが、ユーザデータが存在しない
ため、各端末の動作には影響を与えない。

【００１８】次に、図１６に示すＬＡＮの構成を用い
て、本発明の第二の実施の形態を説明する。図１６にお
いて、２１から２３は無線ＬＡＮのサブネット、２４及
び２５はＣＳＭＡ／ＣＤのサブネットである。無線ＬＡ
Ｎサブネット２１、２２、２３でのＭＡＣフレームフォ
ーマット例を図１７に示す。この中で、プリアンブル、
フレーム開始デリミタ、宛先アドレス、送信元アドレ
ス、データフィールド長、データ、チェックサムの各フ
ィールドはＣＳＭＡ／ＣＤの場合と同様である。サブネ
ット識別子には、サブネットのブリッジのＭＡＣアドレ
スを利用する。

【００１９】無線ＬＡＮのアクセス制御方式としては、
ＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ Ｍｕｌｔ
ｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ
Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）、ＮＰＭＡ（Ｎｏｎーｐｒｅーｅ
ｍｐｔｉｖｅ Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａ
ｃｃｅｓｓ）、ランダムパルス予約方式、等が知られて
いる。端末とＭＡＣブリッジのポートｂ（サブネット２
１、２２、２３側）では、このアクセス制御方式に従
い、フレームを送信する。

【００２０】サブネット２１、２２、２３は、端末が各
サブネットのＭＡＣブリッジと特定の品質を満足して通
信できる範囲であり、サブネット２１、２２、２３は物
理的にオーバーラップする場合もありえる。オーバーラ
ップする場合にも、サブネット識別子を利用すること
で、端末は１つのサブネットに論理的に接続される。ま
た、サブネット識別子を用いる方法の他に、サブネット
毎に異なる無線周波数を用いる方法、等もある。

【００２１】１１、１２、１３、１４は、アドレス学習
機能を持ち、図７のフローチャートに従い動作するトラ
ンスペアレントＭＡＣブリッジである。但し、同報フレ
ーム受信時には、受信ポート以外の全ポートにフレーム
を中継転送する。また、ブリッジ１１、１２、１３で
は、無線ＬＡＮ側のポートは、サブネット識別子が自分
のＭＡＣアドレスであるフレームしか受信しないため、
それだけがアドレス学習の対象となる。つまり、サブネ
ット識別子が他のＭＡＣブリッジを示すフレームを受信
したとしても廃棄し、アドレス学習の対象とはしない。
さらに、サブネット識別子が異なるフレームは廃棄し、
中継転送の対象とはならない。また、ブリッジ１１、ブ
リッジ１２、ブリッジ１３のポートｂ（サブネット２
１、２２、２３側）にフレームを中継転送する時、及び
端末がデータを送信する時は、無線ＬＡＮのアクセス制
御方式に従い、無線ＬＡＮのフレームを送信する。ブリ
ッジ１１、ブリッジ１２、ブリッジ１３のポートａ（サ
ブネット２４、２５側）にフレームを中継転送する時、
及びブリッジ１４がフレームを中継転送する時は、ＣＳ
ＭＡ／ＣＤのアクセス制御方式に従い、ＣＳＭＡ／ＣＤ
のフレームを送信する。ブリッジ１１、ブリッジ１２、
ブリッジ１３では、両ポートのＬＡＮサブネットで異な
るフォーマットのフレームを使用することから、宛先ア
ドレス、送信元アドレス、ユーザデータの内容を変更せ
ずに、フレームフォーマットの変換処理も行う。また、
中継転送フレームがない場合にも、ブリッジ１１、ブリ
ッジ１２、ブリッジ１３は周期的に宛先アドレスを同報
アドレスに、送信元アドレスとサブネット識別子を自ブ
リッジのＭＡＣアドレスとして、無線ＬＡＮのフレーム
（ビーコンフレームと呼ぶ）を生成し、アクセス制御方
式に従い送信する。この時、データは存在しなくても良
いし、ブリッジが端末に送信する制御情報を含んでも良
い。

【００２２】次に、端末について説明すると、図１６で
は、端末１及び端末２はサブネット２１に属し、端末３
はサブネット２２に、端末４はサブネット２３に属して
いるが、サブネット２１からサブネット２３内で移動可
能である。まず、端末の電源オン時、端末はブリッジが
送信するビーコンフレームの受信を待ち、複数ブリッジ
が送信するビーコンフレームを受信する場合には、通信
品質が最良のブリッジを選択し、サブネット識別子にそ
のブリッジのＭＡＣアドレスを使用する。端末は、サブ
ネット識別子が同じであり、宛先アドレスが自分のＭＡ
Ｃアドレスならば、受信する。つまり、サブネット識別
子が異なる自分宛フレームを受信しても廃棄し、ブリッ
ジ経由で転送されたフレームを受信する。

【００２３】例として、図１６において、端末１が端末
３宛にフレームを送信する場合の動作を説明する。端末
１は宛先アドレスに端末３のＭＡＣアドレス、サブネッ
ト識別子にブリッジ１１のＭＡＣアドレスを記載したフ
レームを作成し、送信する。もし端末３がこのフレーム
を直接受信した場合には、サブネット識別子が異なるた
め廃棄する。ブリッジ１１はそのフレームを受信する
と、フレームフォーマットを変換し、中継フレームアド
レスデータベースに従いサブネット２４に中継転送す
る。ブリッジ１２はそのフレームを受信すると、フレー
ムフォーマットを変換し、中継フレームアドレスデータ
ベースに従いサブネット２２に中継転送する。

【００２４】この時、サブネット識別子はブリッジ１２
のＭＡＣアドレスを使用する。端末３は、サブネット識
別子が自分のものと等しく、宛先アドレスが自分のＭＡ
Ｃアドレスとなっているため、そのフレームを受信す
る。

【００２５】次に、端末がサブネット間を移動する場合
の動作について説明する。無線ＬＡＮのサブネットで
は、端末が物理的位置を移動すると、ブリッジとの通信
の品質が変化しえる。この品質は、ブリッジが送信する
ビーコンフレームによりモニタする。このモニタの結
果、現在属しているサブネットのブリッジより、他のブ
リッジとの通信の品質の方が良いと検出した場合には、
端末は宛先アドレスを同報アドレス、送信元アドレスを
自分のＭＡＣアドレス、サブネット識別子を新たなサブ
ネットのブリッジのＭＡＣアドレス、データは空として
フレームを作成、送信することで、自動的に端末の接続
位置を登録する。そして、その後は新たなサブネットの
ブリッジのＭＡＣアドレスを用いて、データフレームを
送信する。

【００２６】サブネット間移動時の動作例として、端末
１がサブネット２１からサブネット２３に移動する場合
を説明する。端末１がサブネット２３に移動すると、端
末１は受信ビーコンフレームの通信品質から、サブネッ
ト２３に移動したことを検出する。端末１はサブネット
２３に移動したことを検出すると、接続位置登録方法を
自動的に動作させ、ユーザデータの存在しない同報フレ
ームを送信する。送信する際、端末１はサブネット２３
の識別子を用いて送信する。

【００２７】端末１の送信したフレームは同報フレーム
であるため全ブリッジに到達し、全ブリッジは送信元ア
ドレスによりアドレス学習を行う。そのため、その後は
端末１宛のフレームは端末１に正しく転送される。ま
た、端末１の送信したフレームを全端末が受信するが、
ユーザデータが存在しないため、各端末の動作に影響を
与えない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、端
末の動作に影響を与えることなく、全ブリッジに確実に
端末のアドレス学習をさせることが可能となる。特に、
本発明は端末の移動が頻繁に行われる無線ＬＡＮで有用
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術を説明するためのＬＡＮの構成図

【図２】ＣＳＭＡ／ＣＤのＭＡＣフレームフォーマット
の説明図

【図３】ブリッジ１１の中継フレームアドレスデータベ
ースの説明図

【図４】ブリッジ１２の中継フレームアドレスデータベ
ースの説明図

【図５】ブリッジ１３の中継フレームアドレスデータベ
ースの説明図

【図６】ブリッジ１４の中継フレームアドレスデータベ
ースの説明図

【図７】トランスペアレントＭＡＣブリッジの動作のフ
ローチャート図

【図８】端末１が端末４宛のフレームを送信した場合の
フレーム到達範囲の説明図

【図９】更新後のブリッジ１３の中継フレームアドレス
データベースの説明図

【図１０】本発明の第一の実施の形態を説明するための
ＬＡＮの構成図

【図１１】第一の実施の形態でのフレーム到達範囲の説
明図

【図１２】更新後のブリッジ１１の中継フレームアドレ
スデータベースの説明図

【図１３】更新後のブリッジ１２の中継フレームアドレ
スデータベースの説明図

【図１４】更新後のブリッジ１３の中継フレームアドレ
スデータベースの説明図

【図１５】更新後のブリッジ１４の中継フレームアドレ
スデータベースの説明図

【図１６】本発明の第二の実施の形態を説明するための
ＬＡＮの構成図

【図１７】無線ＬＡＮサブネットでのＭＡＣフレームフ
ォーマット例の説明図

【符号の説明】

１１、１２、１３、１４…ブリッジ、２１、２２、２
３、２４、２５…サブネット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のサブネットワークを、アドレス学
   習機能を有するトランスペアレントＭＡＣブリッジで相
   互接続してなる、ローカルエリアネットワーク（ＬＡ
   Ｎ）の端末の接続位置登録方法において、 端末は、他のサブネットに移動時、ユーザデータの存在
   しない同報フレームを送信し、該同報フレームを受信し
   たブリッジは、送信元アドレスによりアドレス学習を行
   なうことを特徴とする端末の接続位置登録方法。
2. 【請求項２】 無線ＬＡＮのサブネットを含むことを特
   徴とする請求項１記載の端末の接続位置登録方法。