(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末が、マルチキャストを行う無線基地局を選択する無線基地局選択方法であって、
前記無線端末において複数の無線基地局から同じマルチキャスト情報が受信可能な場合、
無線端末は、同一情報を送信する無線基地局数を少なくするように無線基地局を選択することを特徴とする無線基地局選択方法。
【請求項２】
請求項１記載の無線基地局選択方法において、
前記無線端末と接続可能な無線基地局であって、前記無線端末が受信しようとするマルチキャスト情報を送信中の無線基地局が存在する場合、
前記無線端末は、この無線基地局を接続先として選択することを特徴とする無線基地局選択方法。
【請求項３】
請求項１記載の無線基地局選択方法において、
前記無線端末と接続可能な無線基地局であって、前記無線端末が受信しようとするマルチキャスト情報を送信中の複数無線基地局のうちから、その無線基地局を選択したとき最も接続無線端末数が多くなる無線基地局を、接続先として選択することを特徴とする無線基地局選択方法。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項記載の無線基地局選択方法により選択された無線基地局が、マルチキャストを行うことを特徴とするマルチキャスト方法。
【請求項５】
無線端末に対してマルチキャストを行う無線基地局において、
同一情報を送信する無線基地局数を少なくするような、前記無線端末による選択に基づいて、該無線端末にマルチキャストを行うことを特徴とする無線基地局。
【請求項６】
無線端末に対してマルチキャストを行う無線基地局において、
前記無線端末からの離脱メッセージの受信によりカウントダウンし、前記無線端末からの参加メッセージの受信によりカウントアップするカウンタを有し、
該カウンタの値を前記無線端末に送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
請求項６記載の無線基地局において、
前記カウンタ値が変更されたとき、変更されたカウンタの値を、前記無線端末に送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
請求項６又は７記載の無線基地局において、
前記カウンタ値が０になった場合、マルチキャストを停止することを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
マルチキャストを行う無線基地局からマルチキャストサービスを受ける無線端末において、
前記無線基地局からの制御メッセージを解析する解析部と、
マルチキャストのサービスグループの参加無線端末数を比較する比較部とを有し、
前記解析部が前記無線基地局からの制御メッセージからサービスグループの参加無線端末数を検出し、前記比較部がサービスグループ毎に参加無線端末数を比較することにより、同一情報を送信する無線基地局数を少なくするように無線基地局を選択することを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局選択方法、マルチキャスト方法、無線基地局及び無線端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクセス系のバックボーンネットワークとしてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを前提とする考え方が広まっている。
【０００３】
ＩＰのネットワーク上で実現できるマルチキャストのプロトコルとしてＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。ＩＧＭＰはネットワークの輻輳をさけるため、ルータがサブネットワークにマルチキャスト情報を流すか否かを決定するためのプロトコルである。ＩＧＭＰをサポートするネットワークに接続するアクセス系通信システムとしては、ＩＧＭＰと親和性のあるアクセス系の制御フローにすることが好ましい。
【０００４】
ＩＧＭＰでは、不要な情報をサブネット内に送ることを避けるため、サブネット内に存在しないグループアドレスのパケットはマルチキャストしない。
【０００５】
マルチキャストをサポートする無線アクセスシステムにおいても、不要な情報をサブネット内に送ることを避け、無線リソースを節約する。
【０００６】
しかし、異なるルータＡ及びＢにおいて、同一のグループがそれぞれ存在する場合は、ルータＡ及びＢはそれぞれのサブネットに該グループに対してマルチキャストを行う。同様に、異なる無線基地局において、同一のグループがそれぞれ存在する場合はそれぞれのサービスエリア内の該グループに対してマルチキャストを行い、ルータに似た動作をすることは容易に実現できる。
【０００７】
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が重複することは一般的に行われる。サービスエリアが重複して、無線端末が接続可能な無線基地局が複数存在するような状況では、無線端末は、一般的に、最も通信品質のよい無線基地局に接続される。
【０００８】
図１０に、この様子を示す。無線基地局Ａのサービスエリアは１であり、無線基地局Ｂのサービスエリアは２である。
【０００９】
図１０（Ａ）において、無線端末ａは無線基地局Ａに接続される。無線端末ｂは、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂの両方に接続可能である。
【００１０】
しかし、無線端末ｂは、無線基地局Ａより無線基地局Ｂに近い位置に存在しているので、受信品質がよくなることを期待して、無線基地局Ｂに接続してサービスを受けることになる。
【００１１】
また、図１０（Ｂ）のように、無線基地局Ｂのサービスエリア３内に無線基地局Ａのサービスエリア４が存在する場合では、無線端末ａは、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂの両方に接続可能であるが、最も通信品質のよい無線基地局Ａに接続される。
【発明が解決しようとする課題】
従来の図１０（Ａ）では、無線端末ｂが無線端末ａと同一のＩＧＭＰグループ（グループＧＩ）に属して同一の情報を受信する場合でも、受信品質で無線基地局を選択していたため、無線端末ａは無線基地局Ａに接続し、無線端末ｂが受信する情報と同一のものを無線基地局Ａは、無線端末ａに送信していた。
【００１２】
しかし、無線基地局Ｂがサービスエリア２とする領域内に無線端末ｂ以外に同一のグループに属する無線端末が存在しない場合は、無線端末ｂは無線基地局Ａに接続を変更すれば、無線基地局Ｂは、無線端末ｂへのマルチキャストを停止し、グループＧ１の送信に所要な帯域分を他サービスのために使うことが可能となる。
【００１３】
また、図１０（Ｂ）に示すように無線基地局Ｂのサービスエリア３内に無線基地局Ａのサービスエリア４が存在する場合でも、無線端末ａは無線基地局Ａと通信することが最も品質的には有利であるため、無線端末ａは無線基地局Ａに接続し、無線端末ｃが受信する情報と同一のものを無線基地局Ａは送信していた。
【００１４】
しかし、無線端末ａは、無線基地局Ｂとも通信可能なエリアに存在するため、無線基地局Ｂからサービスを受けることにすれば、無線基地局Ａの無線リソースは節約可能になる。
【００１５】
従来のものは、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の状況においては、同一情報をそれぞれの無線基地局で同時に送信する場合が生じる。
【００１６】
このような場合は、重複エリアに対して、同一の情報を送ることになるために無線リソースが２倍使われ、無線リソースの利用効率が低下する。
【００１７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、無線端末に対して同一情報を送信する無線基地局数を減らして、無線リソースの利用効率を上げることを目的とするものである。
【００１８】
【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、無線端末が、マルチキャストを行う無線基地局を選択する無線基地局選択方法であって、前記無線端末において複数の無線基地局から同じマルチキャスト情報が受信可能な場合、無線端末は、同一情報を送信する無線基地局数を少なくするように無線基地局を選択することを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局選択方法において、
前記無線端末と接続可能な無線基地局であって、前記無線端末が受信しようとするマルチキャスト情報を送信中の無線基地局が存在する場合、前記無線端末は、この無線基地局を接続先として選択することを特徴とする。
【００２０】
請求項３に記載された発明は、請求項１記載の無線基地局選択方法において、
前記無線端末と接続可能な無線基地局であって、前記無線端末が受信しようとするマルチキャスト情報を送信中の複数無線基地局のうちから、その無線基地局を選択したとき最も接続無線端末数が多くなる無線基地局を、接続先として選択することを特徴とする。
【００２１】
請求項４に記載された発明は、請求項１ないし３いずれか一項記載の無線基地局選択方法により選択された無線基地局が、マルチキャストを行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載された発明は、無線端末に対してマルチキャストを行う無線基地局において、同一情報を送信する無線基地局数を少なくするような、前記無線端末による選択に基づいて、該無線端末にマルチキャストを行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項６に記載された発明は、無線端末に対してマルチキャストを行う無線基地局において、前記無線端末からの離脱メッセージの受信によりカウントダウンし、前記無線端末からの参加メッセージの受信によりカウントアップするカウンタを有し、該カウンタの値を前記無線端末に送信することを特徴とする。
【００２４】
請求項７に記載された発明は、請求項６記載の無線基地局において、前記カウンタ値が変更されたとき、変更されたカウンタの値を、前記無線端末に送信することを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載された発明は、請求項６又は７記載の無線基地局において、前記カウンタ値が０になった場合、マルチキャストを停止することを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載された発明は、マルチキャストを行う無線基地局からマルチキャストサービスを受ける無線端末において、前記無線基地局からの制御メッセージを解析する解析部と、マルチキャストのサービスグループの参加無線端末数を比較する比較部とを有し、前記解析部が前記無線基地局からの制御メッセージからサービスグループの参加無線端末数を検出し、前記比較部がサービスグループ毎に参加無線端末数を比較することにより、同一情報を送信する無線基地局数を少なくするように無線基地局を選択することを特徴とする。
【００２７】
なお、選択は、無線端末の移動に伴う選択も当然に含む。
【００２８】
【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。
【００２９】
本発明のマルチキャスト新規参加に関する実施の形態を図１により説明する。
【００３０】
無線基地局Ａのサービスエリアは１であり、無線基地局Ｂのサービスエリアは２である。
【００３１】
図１（Ａ）は、無線端末ｂが参加する前の状態であり、１図（Ｂ）は、無線端末ｂが、本発明の実施の形態に従って参加した状態である。
【００３２】
最初に無線基地局Ａに無線端末ａがマルチキャストグループＧ１として接続されている。その状態で、新たに無線端末ｂが同一グループＧ１に参加しようとする（Ａ）。
【００３３】
なお、無線端末ｂは無線基地局Ａ及びＢに接続可能な位置に存在している。
【００３４】
この場合、従来では、無線端末ｂは両方の無線基地局からの信号の品質測定を行い、最もよい品質が得られる無線基地局を選択する。しかし、本発明では、無線基地局が送信する止まり木チャネルの報知信号を解析し、無線基地局ＡがマルチキャストグループＧ１に対してサービス中であることを知る。無線端末ｂは、既にサービス中の無線基地局Ａを選択し、無線基地局Ａからマルチキャスト情報を受ける（Ｂ）。
【００３５】
これにより、無線基地局ＢはグループＧ１に対してマルチキャストを送信する必要がなく、無線リソースを他のサービスに割り当てることができる。
【００３６】
次に、本発明のマルチキャストサービス中の無線基地局切り替えに関する実施の形態を図２により説明する。無線基地局Ａのサービスエリアは１であり、無線基地局Ｂのサービスエリアは２である。
【００３７】
図２（Ａ）は、無線端末ｂが、無線基地局を切り替える前の状態であり、２図（Ｂ）は、無線端末ｂが、本発明の実施の形態に従って、無線基地局を切り替えた状態である。
【００３８】
図２では、無線基地局Ａに無線端末ａが、無線基地局Ｂに無線端末ｂ及びｃが接続され、各無線端末は、同じマルチキャストグループＧ１のサービスを受けているとする（Ａ）。
【００３９】
ここで、無線端末ｃが移動して無線基地局Ｂのサービスエリアから離れると、無線端末ｂのみがＧ１のマルチキャストサービスを受けることになる。無線端末ｂは無線基地局Ａ及びＢの両方に接続可能な無線端末である。そこで、無線端末ｂは、無線基地局Ａの方に接続を切り替えサービスを受ける。これにより、無線基地局Ｂは、グループＧ１に対するサービスを中止し、中止した無線リソースを他サービスのために使用することが可能になる。
【００４０】
図３により、重複したサービスエリアにおけるマルチキャストサービスに関する実施の形態を説明する。
【００４１】
図３は、無線基地局Ｂがサービスエリア３とする領域内に無線基地局Ａのサービスエリア４が存在し、サービスエリアが重複している場合である。
【００４２】
図３（Ａ）は、無線端末ａが、無線基地局を切り替える前の状態であり、３図（Ｂ）は、無線端末ａが、本発明の実施の形態に従って、無線基地局を切り替えた状態である。
【００４３】
最初、無線端末ａは無線基地局Ａに接続しマルチキャストグループＧ１に属してサービスを受けているとする（Ａ）。
【００４４】
次に無線基地局Ｂに無線端末ｃが接続されて、グループＧ１に参加する。このような状況では無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂの両方が同一情報を送信することになる。
【００４５】
これを避けるのが、この実施の形態である。なお、無線基地局は、後述するように、マルチキャストグループ毎に、無線基地局で送信している無線端末数を止まり木チャネルにより、無線端末に送信している。
【００４６】
無線端末ａは、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂの両方の無線基地局に接続可能である。従って、無線端末ａは、両方の無線基地局の止まり木チャネルから、それぞれの無線基地局で送信している無線端末数を検出する。
【００４７】
無線端末ａは、無線基地局Ａ及びＢの送信するマルチキャストグループ毎に接続無線端末数を比較する。このとき、無線基地局Ａの方では無線端末ａのみであるため接続無線端末数は１である。また、無線基地局Ｂの方では無線端末ｂがすでに接続されているため接続無線端末数は１であるが、無線端末ａが参加すると接続無線端末数は２に増える。
【００４８】
この場合、無線端末ａは、無線基地局Ｂに接続を変更して接続無線端末数を増加させるように動作する。その結果、グループＧ１に対しては無線基地局Ｂのみが送信することになる（Ｂ）。
【００４９】
次に、マルチキャストグループ毎に、無線基地局で送信している無線端末数を無線端末に通知する点を説明する。
【００５０】
各無線基地局は、無線端末が移動により自局のサービスを受けなくなった、もしくはサービスエリア内に１無線端末しか残っていないことを知る必要がある。また、無線端末側では、自分しかグループＧ１のサービスを受けていないことを知る必要がある。
【００５１】
このため、無線端末がサービスを受けたいときは、参加のメッセージを無線基地局に送信し、また、グループから離脱するときは離脱のメッセージを送信する。無線基地局は、この参加及び離脱のメッセージを受信するたびに、グループ毎に現在サービスを受けている無線端末数をカウントアップ又はカウントダウンする。
【００５２】
カウントの結果を止まり木チャネルの報知メッセージに反映させ、無線端末に報知する。
【００５３】
この報知メッセージを受信し、複数の無線基地局に接続可能な無線端末は、図３で説明したように、サービス中の無線端末数を比較し、大きい方に接続を変更する。
【００５４】
また、無線基地局では、サービスを受ける無線端末がなくなったグループに対しては、マルチキャストサービスを中止する。
【００５５】
無線端末の参加及び離脱の送信は、ランダムアクセスによるメッセージ送信、制御用専用チャネルの割り当てなどの従来の制御メッセージ送信方法で行うことができる。
【００５６】
参加及び離脱による無線基地局側の処理手順を図４及び図５に示す。
【００５７】
図４に示すように、無線端末があるマルチキャストのグループに参加を希望する場合、参加のメッセージを無線基地局に送信する。無線基地局は、参加メッセージを受信する（Ｓ１１）。
【００５８】
参加メッセージを受信した無線基地局では、カウンターにおいてカウントアップする（Ｓ１２）。同時に報知メッセージの参加無線端末数の内容を更新し（Ｓ１３）、報知メッセージを送信する（Ｓ１４）。
【００５９】
また、図５に示すように、参加中のグループから離脱する場合は、離脱メッセージを無線基地局へ送信する。無線基地局は、離脱メッセージを受信する（Ｓ２１）。受信した無線基地局はカウンターをカウントダウンし（Ｓ２２）、グループ参加無線端末数の減少を認識する。同時に報知メッセージの参加無線端末数の内容を更新する（Ｓ２３）。カウントダウンの結果として、カウンター値が0になった場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、グループ参加の無線端末がなくなったことを無線リソースの割当などを担当するスケジューラへ通知し（Ｓ２５）、スケジューラでは該グループに割当てていた無線リソースの割当てを停止し、当該情報の送信を停止する（Ｓ２６）。その後、報知メッセージを更新し、当該グループ参加無線端末が0であることを通知、もしくは当該グループに関する情報を削除した報知メッセージを送信する（Ｓ２７）。
【００６０】
カウンター値が0でない場合は（Ｓ２４：ＮＯ）、報知メッセージの送信を行う（Ｓ２７）。
【００６１】
参加による無線端末側の処理手順を図６に示す。
【００６２】
図６及び図７では無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂが接続可能な無線端末を仮定する。
【００６３】
図６に示すように、あるグループに参加を希望する無線端末は、まず周辺の無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂから報知メッセージを受信し（Ｓ３１）、報知メッセージの当該希望するグループに参加している無線端末数を比較する（Ｓ３２）。当該グループの情報がない場合は無線端末数０と解釈する。例えば、無線基地局Ａの無線端末数の方が多ければ無線基地局Ａに（Ｓ３３）、無線基地局Ｂの無線端末数の方が多ければ無線基地局Ｂに参加メッセージを送信し（Ｓ３４）、当該グループのマルチキャストサービスを受ける（Ｓ３４、３６）。
【００６４】
無線基地局Ｂからサービスを受けていた無線端末が、無線基地局Ａへの切換を行う場合を、図７を用いて説明する。
【００６５】
無線基地局Ｂからサービスを受けている無線端末は（Ｓ４１）、周辺の複数の無線基地局からの報知メッセージを間欠的に受信する。無線端末は、無線基地局Ａ及びＢが接続可能であるので、無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂからの止まり木チャネルの報知メッセージから、サービスを受けている無線端末数を知る。無線基地局Ａ及び無線基地局Ｂの参加無線端末数を比較する（Ｓ４２）。当該グループへの参加無線端末数が、無線基地局Ｂより、無線基地局Ａの方が多ければ（Ｓ４２：ＹＥＳ）、Ｂに対して離脱メッセージを送信し（Ｓ４３）、Ａに接続し参加メッセージを送信する（Ｓ４４）。これによりＡのマルチキャストグループのサービスを受ける（Ｓ４５）。
【００６６】
無線基地局Ｂの方が当該グループに参加無線端末数が多ければ（Ｓ４２：ＮＯ）、無線基地局の切換は行わない。
【００６７】
なお、無線端末が、単に離脱するだけの場合は、離脱メッセージを当該無線基地局に送信するだけでよい。
【００６８】
本発明の無線基地局の装置構成例を図８に示す。
【００６９】
無線基地局の受信部１０は、情報の受信の他に、参加及び離脱などの制御メッセージを受信する。メッセージ解析部１１では、参加／離脱のメッセージを抽出してカウンター１２に通知する。カウンター１２では通知された内容に応じてカウントアップ又はダウンを行い、カウンタ値が変更になった場合は報知メッセージ作成部１３に通知する。また、カウント値が0になった場合は、無線リソーススケジューラ１４に通知し、無線リソースの割当てを停止する。新しいグループヘの参加を希望する無線端末から参加希望があった場合、すなわちカウンタ値が０から１に変更になった場合も無線リソーススケジューラ１４にそれを通知し、新しいグループのための無線リソースを割当て、該マルチキャスト情報を、送信部１５から送信する。また、送信部１５は、報知メッセージ作成部１３で作成されたメッセージを送信する。
【００７０】
図９は無線端末の装置構成例を示す。
【００７１】
受信部２０は情報の受信の他に、報知メッセージなどの制御メッセージを受信する。メッセージ解析部２１では、報知メッセージを抽出してサービスグループの参加無線端末数を解析する。複数無線基地局からの報知メッセージを受信した場合は、比較部２２で参加無線端末数を比較し、接続先の無線基地局を変更するか否かを判断する。接続先を変更する場合は、参加／離脱メッセージ作成部２３及び無線基地局切り替え処理部２４に通知する。接続無線基地局の変更が不要な場合は、特に処理は行わない。参加／離脱メッセージ作成部２３では、比較部２２から通知された内容に応じて、接続中の無線基地局に離脱メッセージを、接続先には参加メッセージを送るために、メッセージを作成する。また、送信メッセージとともに送信先の通知を送信部２５に送出する。送信部はこれらの情報を送信する。無線基地局切り替え処理部２４は、接続先の無線基地局に対して同期をとるなど、システムに必要な手順に従って接続先の無線基地局に対して参加メッセージを送信できる状態にする。
【００７２】
【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。
【００７３】
本発明は、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の状況において、無線端末に同一情報に対してサービスする無線基地局数を減らすことができる。
【００７４】
このため、無線リソースを同一情報に対して重複して割り当てることが少なくなり、無線リソース有効利用が可能となりシステム全体容量の向上が図れる。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】マルチキャストの新規参加の実施の形態を示す図である。
【図２】マルチキャストサービス中の無線基地局切り替えに関する実施の形態を説明するための図である。
【図３】重複したサービスエリアにおけるマルチキャストサービスに関する実施の形態を説明するための図である。
【図４】無線端末の参加における無線基地局の処理手順を示す図である。
【図５】無線端末の離脱における無線基地局の処理手順を示す図である。
【図６】無線端末の参加における無線端末の処理手順を示す図である。
【図７】無線基地局の切換における無線端末の処理手順を示す図である。
【図８】  本発明の無線基地局の装置構成例を示す図である。
【図９】本発明の無線端末の装置構成例を示す図である。
【図１０】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
１〜４    無線基地局のサービスエリア
１０、２０    受信部
１１    メッセージ解析部
１２    カウンター
１３    報知メッセージの作成部
１４    無線リソーススケジューラ
１５、２５    送信部
２１    解析部
２２    比較部
２３    参加／離脱メッセージの作成部
２４    無線基地局切り換え処理部
【図１】
0003657838.tif 000002
【図２】
0003657838.tif 000003
【図３】
0003657838.tif 000004
【図４】
0003657838.tif 000005
【図５】
0003657838.tif 000006
【図６】
0003657838.tif 000007
【図７】
0003657838.tif 000008
【図８】
0003657838.tif 000009
【図９】
0003657838.tif 000010
【図１０】
0003657838.tif 000011