(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末が接続され、該複数の無線端末にマルチキャストを行う無線基地局において、
該無線基地局がマルチキャストを行うか否かを、自律的に決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
請求項１記載の無線基地局において、
マルチキャストを行うか否かを、マルチキャストサービスのグループ毎に決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項３】
請求項１記載の無線基地局において、
マルチキャストサービスを行うか否かを、無線基地局のサービス可能な領域の大きさに基づいて決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
請求項１記載の無線基地局において、
マルチキャストサービスを行うか否かを、重複したサービスエリアの有無に基づいて決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項５】
請求項１記載の無線基地局において、
マルチキャストサービスを行うか否かを、周辺無線基地局のサービス状況に基づいて決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
請求項５記載の無線基地局において、
前記無線端末が発した、接続可能な無線基地局のマルチキャストサービス状況に基づいて、マルチキャストサービスを行うか否かを決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
請求項１記載の無線基地局において、
マルチキャストサービスを行うか否かを、ホップ数に基づいて決定することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
請求項１記載の無線基地局において、
自己のマルチキャストサービス状況を周辺の無線基地局に送信する手段と、
周辺の無線基地局のマルチキャストサービス状況を受信する手段とを有することを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
請求項１記載の無線基地局において、
制御メッセージの送信及び受信を行う送信部及び受信部と、
受信されたデータから、マルチキャストに関する制御メッセージを抽出するするメッセージ処理部と、
抽出された制御メッセージに基づいて、マルチキャストサービスを行うか否かを判定する判定部と、
送信するメッセージを作成するメッセージ作成部と
を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
複数の無線端末と、無線基地局を制御する制御局とが接続され、前記複数の無線端末にマルチキャストを行う無線基地局において、
前記無線基地局は、自己のマルチキャストサービス状況を前記制御局に送信する手段と、
前記制御局から、周辺の無線基地局のマルチキャストサービス状況を受信する手段とを有することを特徴とする無線基地局。
【請求項１１】
複数の無線端末と、無線基地局を制御する制御局とが接続され、前記複数の無線端末にマルチキャストを行う無線基地局において、
前記制御局が発した、マルチキャスト全体又はマルチキャストサービスグループ毎に対するサービスを行うか否かの指示に基づいて、
マルチキャストサービスを提供することを特徴とする無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一情報を複数の無線端末に同時に送信するマルチキャストのサービスを提供する無線基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の無線基地局がそれぞれサービスエリアをカバーしている無線通信システムにおいて、各無線基地局のサービスエリアは、一般的に重複して設けられている。
【０００３】
一方、音楽又は映像の配信など、放送に類似した通信アプリケーションの需要が高まっており、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークではこのようなアプリケーションに適したプロトコルの実証を行っている。
【０００４】
従って、無線アクセス通信システムにおいても、マルチキャストサービスをサポートすることは重要な課題である。
【０００５】
マルチキャストでは同一の情報を複数の無線端末が受信することになる。しかしながら、無線基地局のサービスエリアは、このようなマルチキャストサービスに適したエリアとして形成されていない。
【０００６】
例えば、複数の無線基地局が同じエリアをカバーしてサービスを提供して輻輳回避の対策としていることもしばしばある。
【０００７】
図９は、輻輳回避の対策として、大きなサービスエリア１，２内に小さなサービスエリア３〜９を設けた場合である。
【０００８】
図１０は、大きなサービスエリア１とその中に設けた小さなサービスエリア３の一部を拡大したものである。大きなサービスエリア１を無線基地局Ｂがサービスし、小さなサービスエリア３を無線基地局Ａがサービスしている。
【０００９】
また、無線端末ａ及び無線端末ｂが、サービスエリア３及びサービスエリア１内に存在している。なお、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂは、マルチキャストサービスを行う無線基地局とする。
【００１０】
図の構成において、無線端末ａは、無線基地局Ａからマルチキャストサービスを受け、無線端末ｂは、無線基地局Ｂからマルチキャストサービスを受けることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
複数の無線基地局のサービスエリアが重複している無線アクセス通信システムでマルチキャストサービスを提供する場合、複数の無線基地局が同一情報を重複エリアに同時に送信することが発生する。
【００１２】
図１０の構成において、無線端末ａは、無線基地局Ａからマルチキャストサービスを受け、無線端末ｂは、無線基地局Ｂからマルチキャストサービスを受ける。
【００１３】
従来のものでは、無線端末ａと無線端末ｂとが、無線基地局Ａと無線基地局Ｂから、同じ情報を同時に受ける場合が生じる。
【００１４】
無線基地局Ｂからマルチキャストサービスを受けている無線端末ｂと無線基地局Ａからマルチキャストサービスを受けている無線端末ｂとが、同じマルチキャストのグループに属し、同じ情報を受けている場合、無線端末ａは、無線基地局Ａのマルチキャストサービスを受ける代わりに、無線基地局Ｂからのマルチキャストを受信することでも足りる。
【００１５】
無線端末ａが、無線基地局Ｂからの信号を受信するようにすれば、無線基地局Ａはマルチキャストするこ必要がなくなる。
【００１６】
してみると、この場合、無線基地局Ａと無線基地局Ｂとが、同じ情報をマルチキャストすることは必要なく、無線基地局ａは、無駄なマルチキャストを行っていることとになる。
【００１７】
この状態は、無線リソースが無駄に利用され、その結果、無線リソースの利用効率が低下している。
【００１８】
また、無線基地局でサポートするサービス内容を無線基地局毎に変える場合、従来では、計画を立て、無線基地局毎に設定を変えるなど、主動的な手法で行っていた。
【００１９】
このような主動的な手法で行うと、保守運用の面で高いコストを要するという問題がある。
【００２０】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、無線リソースの有効利用を図り、保守運用コストの低減を図ることを目的とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、複数の無線端末が接続され、該複数の無線端末にマルチキャストを行う無線基地局において、該無線基地局がマルチキャストを行うか否かを、自律的に決定することを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、マルチキャストを行うか否かを、マルチキャストサービスのグループ毎に決定することを特徴とする。
【００２３】
請求項３に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、マルチキャストサービスを行うか否かを、無線基地局のサービス可能な領域の大きさに基づいて決定することを特徴とする。
【００２４】
請求項４に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、マルチキャストサービスを行うか否かを、重複したサービスエリアの有無に基づいて決定することを特徴とする。
【００２５】
請求項５に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、マルチキャストサービスを行うか否かを、周辺無線基地局のサービス状況に基づいて決定することを特徴とする。
【００２６】
請求項６に記載された発明は、請求項５記載の無線基地局において、前記無線端末が発した、接続可能な無線基地局のマルチキャストサービス状況に基づいて、マルチキャストサービスを行うか否かを決定することを特徴とする。
【００２７】
請求項７に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、マルチキャストサービスを行うか否かを、ホップ数に基づいて決定することを特徴とする。
【００２８】
請求項８に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、自己のマルチキャストサービス状況を周辺の無線基地局に送信する手段と、周辺の無線基地局のマルチキャストサービス状況を受信する手段とを有することを特徴とする。
【００２９】
請求項９に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局において、制御メッセージの送信及び受信を行う送信部及び受信部と、受信されたデータから、マルチキャストに関する制御メッセージを抽出するするメッセージ処理部と、抽出された制御メッセージに基づいて、マルチキャストサービスを行うか否かを判定する判定部と、送信するメッセージを作成するメッセージ作成部とを有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に記載された発明は、複数の無線端末と、無線基地局を制御する制御局とが接続され、前記複数の無線端末にマルチキャストを行う無線基地局において、前記無線基地局は、自己のマルチキャストサービス状況を前記制御局に送信する手段と、前記制御局から、周辺の無線基地局のマルチキャストサービス状況を受信する手段とを有することを特徴とする。
【００３１】
請求項１１に記載された発明は、複数の無線端末と、無線基地局を制御する制御局とが接続され、前記複数の無線端末にマルチキャストを行う無線基地局において、前記制御局が発した、マルチキャスト全体又はマルチキャストサービスグループ毎に対するサービスを行うか否かの指示に基づいて、マルチキャストサービスを提供することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３３】
図１に本発明の概要を説明する。
【００３４】
図１では、無線基地局Ａのサービスエリア１０Ａが、無線基地局Ｂのサービスエリア１０Ｂ内に存在する場合である。
【００３５】
また、無線端末ａ及び無線端末ｂが、サービスエリア１０Ａ及びサービスエリア１０Ｂ内に存在している。なお、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂは、マルチキャストサービスを行う無線基地局とする。
【００３６】
また、無線端末は、無線端末ａ及び無線端末ｂに限らず、複数の無線端末が存在しているが、代表して、無線端末ａ及び無線端末ｂで説明している。
【００３７】
図の構成において、無線端末ａは、無線基地局Ａからマルチキャストサービスを受け、無線端末ｂは、無線基地局Ｂからマルチキャストサービスを受けることができる。
【００３８】
サービスエリア１０Ａ内にいる無線端末ａは無線基地局Ｂからの情報も受信可能であることから、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂが同じ情報を送信している場合は、サービスエリア１０Ａではマルチキャストサービスを提供せず、サービスエリア１０Ｂのみがサービスを提供することで、無線基地局Ａの無線リソースは他のサービスに振り向けることが可能となる。
【００３９】
これにより、無線リソースの有効利用を図ることができる。
【００４０】
無線リソースを有効利用するために、マルチキャストのサービスを行うか否かを決定するためのトリガとしては、
▲１▼サービスエリアの大きさ
▲２▼重複したサービスエリア
▲３▼周辺無線基地局のサービス状況
がある。
【００４１】
これらについて以下に説明する。
【００４２】
まず、サービスエリアの大きさによりサービス提供可否を決定する方法について説明する。
【００４３】
サービスエリアの大きさは無線基地局の送信電力で決まる。送信電力の大きさ別に数個のレベルを設け、あるレベルの無線基地局にマルチキャストのサービスを行うものと決めることができる。
【００４４】
例えば、サービスエリアの半径が、１００ｍ以内の無線基地局をレベル１、同じく、１００〜２００の無線基地局をレベル２、２００ｍ以上のサービスエリアをカバーする無線基地局をレベル３とする。
【００４５】
例えば、レベル１及びレベル３の無線基地局は、スポット的に配置され、レベル２の無線基地局が広範囲に配置されているとする。この場合では、無線端末が全体のサービスエリアで接続される可能性が最も高い無線基地局はレベル２の無線基地局となる。このような状況では、レベル２だけでマルチキャストサービスを提供する。
【００４６】
このように、予め定めておくことにより、各無線基地局は自局の送信電力からサービスエリアサイズを決め、マルチキャストサービスを行うか否かを判断することができる。
【００４７】
さらに、複数のレベルの無線基地局（例えば、レベル１及びレベル２の無線基地局又はレベル２及びレベル３の無線基地局）にマルチキャストサービスを行うものとすることも、このアナロジーで可能である。
【００４８】
また、上記レベルを送信電力と独立に装置内部のパラメータとして有し、パラメータに従ってサービス提供の可否を決定することも可能である。
【００４９】
次に、重複したサービスエリアにより、サービス提供可否を決定する方法について、図２を用いて説明する。
【００５０】
サービスエリアが重複していることは、隣接無線基地局Ｂからの止まり木チャネルの受信電力Ｒ１、隣接無線基地局Ｂの送信電力Ｔ１、自局Ａのサービスエリアの半径Ｄ２（自局の送信電力から算出する）から検出可能である。
【００５１】
送信電力Ｔ１及び受信電力Ｒ１から隣接無線基地局Ｂとの距離Ｄ１が算出できる。
【００５２】
半径Ｄ２と距離Ｄ１を比較し、距離Ｄ１＜半径Ｄ２の場合（図２（Ａ））は、自局Ａのサービスエリア内に隣接無線基地局Ｂのエリアが存在することがわかる。この場合は、自局Ａがマルチキャストサービスを行う。
【００５３】
距離Ｄ１＞半径Ｄ２の場合（図２（Ｂ）、（Ｃ））、送信電力Ｔ１から算出されるサービスエリアの半径Ｄ３を求め、距離Ｄ１＞半径Ｄ３の場合（図２（Ｃ））は重複しないためサービスを行い、逆に距離Ｄ１＜半径Ｄ３の場合（図２（Ｂ））は隣接無線基地局Ｂのサービスエリア内に含まれているため、サービスを行わないと決定する。
【００５４】
マルチキャストサービスとサービスエリアの関係について以下に説明する。
【００５５】
図２（Ａ）に示すように、無線基地局Ａのサービスエリアが無線基地局Ｂのサービスエリアを含む場合、無線基地局Ａでのサービス提供をすれば隣接無線基地局Ｂではサービスは不要となる。しかし、一般に、サービスエリアの小さいシステムの方が周波数有効利用率を高くすることができるため、無線基地局Ｂの方がサービスを行い、サービスエリアの大きい無線基地局Ａはマルチキャストサービスをしないということも可能である。
【００５６】
図３及び図４は、本関係について説明する図である。
【００５７】
図３では、小さいサービスエリアが面的にカバーしており、大きいサービスエリアは輻輻回避の対策として、必要に応じて設置された場合等である。
【００５８】
この場合は、小サービスエリアの無線基地局はマルチキャストサービスをサポートすることにより、広い範囲で面的にカバーすることにし、大きいサービスエリアの無線基地局ではマルチキャストサービスは行わない。
【００５９】
このことにより、サービスエリアの重複によるマルチキャストサービスの重複を避けることが可能となる。
【００６０】
図４では、図３の例と逆に、大きいサービスエリアが面的にカバーしており、小さいサービスエリアは輻輳回避の対策として、スポット的に必要に応じて設置されている場合の例である。この場合は、大きいサービスエリアの無線基地局はマルチキャストサービスをサポートすることにより、広い範囲で面的にカバーすることにし、小サービスエリアの無線基地局ではマルチキャストサービスは行わない。
【００６１】
このことにより、サービスエリアの重複によるマルチキャストサービスの重複を避けることが可能となる。
【００６２】
周辺無線基地局の状況に応じて自局のマルチキャストサービス可否を決定する場合の実施例を以下に説明する。
【００６３】
図５に示すように、マルチキャストサービス▲１▼は、大きいサービスエリアを有する無線基地局で、マルチキャストサービス▲２▼は、小さいサービスエリアを有する無線基地局でサービスを提供し、マルチキャストのための無線リソースの使用負荷を制御する。
【００６４】
このように、マルチキャストに用いる無線リソースを分散させることにより、ユニキャストに用いられる無線リソースの利用効率が向上できる。
【００６５】
なお、マルチキャストサービスの状況は、無線基地局等から情報として収集する。収集の方法については後述する。
【００６６】
収集した情報に基づいて、周辺無線基地局のマルチキャストサービス内容を把握し、重複したサービスエリアの無線基地局間では同一のサービスを行わず、異なるサービスが提供できるように棲みわける。
【００６７】
また、すでにサービスを行っているものを除外し、その他のサービスについては、無線端末側の要求に応じてサービスを提供することも可能である。
【００６８】
重複したサービスエリアを検出する方法としては、上述の図２の例に従うことも可能である。
【００６９】
また、バーゲンなどの情報をマルチキャストするようなアプリケーションでは限定された地域のみで有効である。このような場合は、情報源に近い無線基地局に限定してマルチキャストサービスの提供を行う。このために、例えば、ホップ数を利用する。
【００７０】
なお、ホップ数は、情報源に最も近い無線基地局を１とし、その隣接無線基地局を２とし、その又隣接無線基地局を３…とする。ここで、ホップ数に関して言えば、無線基地局は、ＩＰ（インターネットプロトコル）におけるルータに相当する。
【００７１】
例えば、情報源に近い無線基地局がホップ数を３として、ホップ数等の制御情報を隣接無線基地局に送信した場合は、隣接基地局ではホップ数を１減らし、ホップ数を２としてこの制御情報をその又隣接局へ送信する。さらに、ホップ数２の制御情報を受信した隣接基地局ではホップ数を１減らしてホップ数を１としてこの制御情報をその又隣接局へ送信する。さらに、ホップ数１の制御情報を受信した隣接基地局ではホップ数を１減らしてホップ数０の制御情報をその又隣接基地局へ送信する。ホップ数０の制御情報を受信した隣接基地局ではマルチキャストは行わない。従って、ホップ数の情報を受けてマルチキャストを行うのは、ホップ数０〜３の４つの無線基地局となる。
【００７２】
無線基地局では、ホップ数をマルチキャストグループ毎に管理することにより、アプリケーション毎にマルチキャストする地域を限定することができる。これにより、情報源に近い無線基地局からホップ数０〜３の周辺の無線基地局においてマルチキャストを行うことで、地域限定のマルチキャストサービスの提供が可能となる。
【００７３】
このために、各無線基地局は、周辺無線基地局から、情報を収集する際には本ホップ数についても集めることにする。
【００７４】
周辺無線基地局の情報収集の方法について、以下に説明する。
【００７５】
図６は周辺無線基地局の情報について制御局による収集方法を示し、図７では無線基地局間通信による収集する方法を示している。
【００７６】
図６は、各無線基地局３１〜３４が制御局３０に接続され、制御局３０との間に制御メッセージの送受信が可能なシステムである。この場合、上記のとおりのマルチキャストに関する自局の情報を制御局３０に送信し、周辺無線基地局の情報を制御局３０から受信する。
【００７７】
本方法は無線であっても有線であっても実現可能である。
【００７８】
この場合、制御局は、各無線基地局毎に、マルチキャスト全体又はマルチキャストサービスグループ毎にサービスを行うか否かを指示し、無線基地局は、制御局の指示に基づいて、マルチキャストサービスを提供することもできる。
【００７９】
図７では、無線基地局間が直接制御情報を送受信することが可能なシステムの例である。
【００８０】
この場合は、制御局との通信の代わりに、無線基地局間通信により制御メッセージを送受信する。この場合も図６の方法と同様に無線及び有線のどちらの方法を用いても実現可能である。
【００８１】
全ての無線基地局は、止まり木チャネルのような報知用のチャネルを用いて制御情報を送信し、周辺基地局は必要な情報を必要な無線基地局から任意に受信することにより、実現することもできる。
【００８２】
マルチキャストサービス状況について、無線基地局は周辺の無線基地局に自局の情報を送信し、該情報を受信した無線基地局は、受信した情報に基づいて自局においてマルチキャストサービスを行うか否かを決定することもできる。
【００８３】
また、サービスを受ける無線端末は、止まり木チャネル又は制御チャネルを受信することにより、接続可能な無線基地局のマルチキャストサービス状況について知ることができる。そこで、無線端末は接続可能な無線基地局のマルチキャストサービス状況を、接続中の無線基地局へ送信し、受信した無線基地局において、この状況に基づいて、マルチキャストサービスを行うか否かを決定することもできる。
【００８４】
図８は、本発明を実施する装置構成を示している。
【００８５】
まず、送信部４３及び受信部４０は、制御メッセージの送受信に関わる部である。受信部４０において受信されたデータはメッセージ処理部４１においてマルチキャストに関する制御メッセージが抽出される。抽出された制御メッセージを判定部４２に送り、判定部４２では、マルチキャストサービスを行うか否かを判定する。また、マルチキャストサービス無しの判定もここで行う。判定結果については、無線端末側からの要求について対応するため呼処理部４５に通知すると同時に、サービス内容を周辺に知らせるため、メッセージ作成部４４で制御メッセージを作り、送信部４３から送信する。
【００８６】
制御メッセージの受信及び送信のタイミングは、無線基地局の立ち上げ時及び一定周期で行うことが可能であり、新しい周辺情報があった場合は装置内のメッセージ作成部４４及び呼処理部４５にその都度新しい情報について通知する。
【００８７】
なお、判定部４２は、周辺無線基地局でサービスされているマルチキャストグループはサービスしないと判定してもよい。
【００８８】
また、無線基地局は、マルチキャストのサービス種類（マルチキャストグループ）毎にサービス中、サービス不可、サービス可などの情報を管理し、制御局又は周辺の無線基地局に送信してもよい。
【００８９】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を奏することができる。
【００９０】
本発明は、無線基地局がサービスするマルチキャストについて周辺の無線基地局、制御局又は無線端末から情報を収集し、該情報に基づいてサービスを行うか否かを決定し、無線リソースを有効利用できるようにサービス提供する無線基地局を決定することができる。
【００９１】
この結果、異なる無線基地局に接続されている無線端末が同一のグループに属して同一の情報を受信しているマルチキャストサービスにおいては、サービスエリアが重なり同一エリアに同一情報を別々に送信することをなくすことができるので、無線リソースの有効利用が可能となる。
【００９２】
また、マルチキャストグループ毎の制御を行うことにより、１つの無線基地局にサービスを集中することなくなる。
【００９３】
また、異なるマルチキャストに関しては異なる無線基地局でサービス提供することが自律的に行われるため、マルチキャストの輻輳が発生しにくくなる。
【００９４】
さらに、全無線基地局でサービス内容を手動的に行うことと比較して保守運用のコストダウンを図ることができる。
【００９５】
また、ホップ数でマルチキャストする無線基地局数を制御することができるため、特定のエリアにマルチキャストするようなアプリケーションに適し、マルチキャストが不要なエリアへの送信を防ぐことができる。
【００９６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概要図である。
【図２】重複サービスエリアの検出を説明するための図である。
【図３】小サービスエリアの無線基地局がマルチキャストサービスを行う場合を説明するための図である。
【図４】大サービスエリアの無線基地局がマルチキャストサービスを行う場合を説明するための図である。
【図５】周辺無線基地局のマルチキャストサービス状況に応じたサービスの提供を説明するための図である。
【図６】周辺無線基地局の情報について制御局による収集方法を説明するための図である。
【図７】周辺無線基地局の情報について無線基地局間通信による収集方法を説明するための図である。
【図８】  本発明の装置構成を説明するための図である。
【図９】従来の技術を説明するための図である。
【図１０】図９の一部を拡大した図である。
【符号の説明】
１、２    大きなサービスエリア
３〜９    小さなサービスエリア
１０    サービスエリア
３０    制御局
３１〜３４    無線基地局
Ａ、Ｂ    無線基地局
ａ，ｂ    無線端末
【図１】
0003657839.tif 000002
【図２】
0003657839.tif 000003
【図３】
0003657839.tif 000004
【図４】
0003657839.tif 000005
【図５】
0003657839.tif 000006
【図６】
0003657839.tif 000007
【図７】
0003657839.tif 000008
【図８】
0003657839.tif 000009
【図９】
0003657839.tif 000010
【図１０】
0003657839.tif 000011