(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末に対してブロードキャストサービスを行うことが可能な無線基地局において、
個々の無線端末との無線通信に用いられるｎ個（ｎは２以上の整数）の第１ポートと、
ブロードキャストサービス用に用いられる少なくとも１個の第２ポートと、
前記ｎ個の第１ポートのうちの空きポートによりブロードキャスト受信要求を行った無線端末に対して、ブロードキャストを受けるのに必要なブロードキャスト受信情報を前記空きポートを介して送信するブロードキャスト処理部と、
前記ブロードキャスト受信情報の送信後に、前記ブロードキャスト受信情報の送信に利用したポートの無線コネクションを切断する無線送受信部と、を備え、
前記ｎ個の第１ポートのうち（ｎ−１）個のみがユニキャストサービス用に利用され、残りの１個はブロードキャストサービス要求に利用され、
前記無線送受信部は、前記ブロードキャスト受信情報を送信した無線端末に対して、前記第２ポートを用いてブロード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。
【請求項２】
前記第１ポートを用いて、ある無線端末の無線コネクションを確立させてからの経過時間を計測する時間計測部を備え、
前記無線送受信部は、前記時間計測部で計測された経過時間が所定時間を越えても該無線端末が前記ブロードキャスト受信要求を行わない場合は、該無線端末の無線コネクションを切断することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記ブロードキャスト受信情報は、所定時間ごとに暗号鍵情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記無線送受信部は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＴＭ）の規格に従って前記複数の無線端末と無線通信を行うことを特徴とする請求項１及至３のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項５】
個々の無線端末との無線通信に用いられるｎ個（ｎは２以上の整数）の第１ポートと、ブロードキャストサービス用に用いられる少なくとも１個の第２ポートとを有する無線基地局に対して、前記ｎ個の第１ポートのうちの空きポートを介してブロードキャスト受信要求を行うブロードキャスト受信要求部と、
ブロードキャストを受けるのに必要なブロードキャスト受信情報を前記空きポートを介して受信するブロードキャスト情報受信部と、
前記ブロードキャスト受信情報の受信後に、前記無線基地局からの指示により、前記無線基地局との無線コネクションを切断する無線送受信部と、
隣接する無線基地局に関する情報を格納する隣接基地局情報格納部と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項６】
時間計測を行う時間計測部を備え、
前記ブロードキャスト情報受信部は、前記時間計測部で計測される時間に基づいて、所定時間ごとに前記第１ポートを介して前記無線基地局から暗号鍵を含む前記ブロードキャスト受信情報を受信することを特徴とする請求項５に記載の無線端末。
【請求項７】
複数の無線端末と、これら無線端末に対してブロードキャストサービスを行うことが可能な無線基地局と、を備える無線通信システムにおいて、
前記無線基地局は、
個々の無線端末との無線通信に用いられるｎ個（ｎは２以上の整数）の第１ポートと、
ブロードキャストサービス用に用いられる少なくとも１個の第２ポートと、
前記ｎ個の第１ポートのうちの空きポートによりブロードキャスト受信要求を行った無線端末に対して、ブロードキャストを受けるのに必要なブロードキャスト受信情報を前記空きポートを介して送信するブロードキャスト処理部と、
前記ブロードキャスト受信情報の送信後に、前記ブロードキャスト受信情報の送信に利用したポートの無線コネクションを切断する無線送受信部と、を備え、
前記ｎ個の第１ポートのうち（ｎ−１）個のみがユニキャストサービス用に利用され、残りの１個はブロードキャストサービス要求に利用され、
前記複数の無線端末のそれぞれは、
前記無線基地局に対して、前記ｎ個の第１ポートのうちの空きポートを介してブロードキャスト受信要求を行うブロードキャスト受信要求部と、
前記ブロードキャスト受信情報を前記空きポートを介して受信するブロードキャスト情報受信部と、
前記ブロードキャスト受信情報の受信後に、前記無線基地局からの指示により、前記無線基地局との無線コネクションを切断する無線送受信部と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロードキャストサービスを行う無線基地局と、該サービスを受ける無線端末と、無線通信システムとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線技術の発達と無線機器の小型化に伴い、携帯電話は過去数年で他に例を見ない勢いで普及した。現在の携帯電話は、単に電話するだけでなく、パーソナルコンピュータ（以下、パソコン）と同じようにメールの交換や簡単な静止画像の交換まで行えるようになった。
【０００３】
最近の最新機種では、ＪＡＶＡ（登録商標）を搭載し、例えば十数年前に専用のパソコンソフトであったり、専用のボードを持ったゲームでさえも、この小さな機器で楽しめるようになっている。また、最近試験サービスを始めた第三世代携帯電話システムでは動画さえ伝送することが可能である。
【０００４】
携帯電話とは別に、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）と呼ばれる携帯機器が存在する。これはパソコンの機能をダウンサイジング化したものと言える。現在ではシステム手帳と同等のものとして使われることが多い。現在のＰＤＡは、数年前のパソコンと同等以上の性能を有するため、いずれ近いうちに、現在のパソコンの性能を上回るＰＤＡが出現することはほぼ確実である。高性能のＰＤＡが出現すると、現在家庭や会社で行われているインターネットアクセスと同等のことをＰＤＡ上で行いたいという要求が生じることも当然である。
【０００５】
現在では、携帯電話やＰＤＡは、その所有者にとっては、財布と同じくらい重要な存在であることが報告されている。例えば、携帯電話を家や職場に忘れた場合、時間さえ許せばそれを取りに帰るという話はよく聞かれる。このような生活の必需品である携帯電話に、財布と同じ機能、すなわち金銭の決済機能を持たせる動きが高まっている。
【０００６】
ところで、無線端末の所有者に対して、ある特定のエリアでのみ情報配信を行うホットスポットサービスが普及しつつある。これは、ｉ−ＭＯＤＥに代表される、携帯機器によるインターネットアクセスと同等のものであるが、後者が比較的大きなエリアで同一のサービスをするといったマスサービスなのに対して、前者はある特定の場所（例えば、駅・百貨店等のせいぜい半径数百メートル）を対象にしている。したがって、その場所特有の情報を流せることになる。
【０００７】
ホットスポットサービスを受ける無線端末は、ローカル基地局との間で無線通信を行う必要がある。狭いエリアで無線通信を行う企画にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＴＭ）と呼ばれる規格がある。この規格は、元々ＰＣと周辺機器を接続するために開発された、近距離・低消費電力無線であり、前述したホットスポットサービスに対して、相性がよい（特許文献１〜３参照）。
【０００８】
ホットスポットサービスの提供エリアは限定されており、各無線端末が長時間にわたって同サービスの提供を受けることはあまりないため、ユーザがアクセスしやすく、気軽にサービスの提供を受けられるようにするのが望ましい。より具体的には、簡単な操作で、情報が自然に流れてくるようにする必要がある。このため、ホットスポットサービスの一例としてブロードキャストが考えられている。
【０００９】
上述したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＴＭ）には、ベースバンドレベルブロードキャストという仕組みが存在していたが、その効用についてはほとんど論じられてこなかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−８４２９４号公報
【特許文献２】
特開２００１−２８５３４５号公報
【特許文献３】
特開２００２−５７７８９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＴＭ）の規格では、最大７台までのスレーブがマスタに接続できることを考慮に入れ、最大６台のサブマスタとピコネットを形成するスーパーバイザを設け、１台分をスレーブのために空けるものである。スーパーバイザは、その１台分のポートを用いてスレーブを接続し、そのスレーブに対していずれかのサブマスタからサービスを提供している。
【００１２】
特許文献１のスレーブは、直接スーパーバイザからサービスの提供を受けるわけではなく、スーパーバイザが指定したサブマスタからしかサービスの提供を受けられない。このため、サービスを受けるまでの接続や認証の手順が複雑になり、迅速にサービスを受けられないという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、任意の無線端末が簡易かつ迅速にブロードキャストサービスを受けられるようにした無線基地局、無線端末及び無線通信システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、複数の無線端末に対してブロードキャストサービスを行うことが可能な無線基地局において、個々の無線端末との無線通信に用いられるｎ個（ｎは２以上の整数）の第１ポートと、ブロードキャストサービス用に用いられる少なくとも１個の第２ポートと、前記ｎ個の第１ポートのうちの空きポートによりブロードキャスト受信要求を行った無線端末に対して、ブロードキャストを受けるのに必要なブロードキャスト受信情報を前記空きポートを介して送信するブロードキャスト処理部と、前記ブロードキャスト受信情報の送信後に、前記ブロードキャスト受信情報の送信に利用したポートの無線コネクションを切断する無線送受信部と、を備え、前記ｎ個の第１ポートのうち（ｎ−１）個のみがユニキャストサービス用に利用され、残りの１個はブロードキャストサービス要求に利用され、前記無線送受信部は、前記ブロードキャスト受信情報を送信した無線端末に対して、前記第２ポートを用いてブロードキャストサービスを提供する。
【００１５】
また、個々の無線端末との無線通信に用いられるｎ個（ｎは２以上の整数）の第１ポートと、ブロードキャストサービス用に用いられる少なくとも１個の第２ポートとを有する無線基地局に対して、前記ｎ個の第１ポートのうちの空きポートを介してブロードキャスト受信要求を行うブロードキャスト受信要求部と、ブロードキャストを受けるのに必要なブロードキャスト受信情報を前記空きポートを介して受信するブロードキャスト情報受信部と、前記ブロードキャスト受信情報の受信後に、前記無線基地局からの指示により、前記無線基地局との無線コネクションを切断する無線送受信部と、隣接する無線基地局に関する情報を格納する隣接基地局情報格納部と、を備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無線基地局、無線端末及び無線通信システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線基地局１と、この無線基地局１との間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＴＭ）の規格に従って無線通信を行う最大７台の無線端末２と、無線基地局１にインターネット３を介して接続されるサーバ４とを備えている。
【００１８】
無線基地局１は、無線端末２とユニキャストサービスを行うための７つのポート（以下、ユニキャストポート）と、無線端末２に対してブロードキャストサービスを行うための１つのポート（以下、ブロードキャストポート）とを有する。
【００１９】
７つのユニキャストポートのうち６つは各無線端末２が自由に利用できるが、１つはブロードキャストサービスの受信要求を行うために普段は空けておく。
【００２０】
このように、本実施形態の無線基地局１は、同時に無線コネクションを確立可能な無線端末２の台数を６台に制限し、７個のユニキャストポートのうちの１個を任意の無線端末２からのブロードキャストサービス要求を受け付けるために用いる。
【００２１】
図２は図１の無線基地局１の内部構成を示すブロック図である。図示のように、無線基地局１は、各ポートに接続された無線端末２に関する情報を記録した無線端末管理テーブル１１と、各ポートに接続された無線端末２との間で送受信されるパケットを処理するパケット処理部１２と、各無線端末２との無線通信制御を行う無線送受信部１３と、各無線端末２に対するブロードキャストサービスの制御を行うブロードキャスト処理部１４と、サーバ４との間でのデータ通信を制御する有線送受信部１５とを有する。
【００２２】
図３は無線端末管理テーブル１１のデータ構成を示す図である。図示のように、無線端末管理テーブル１１には、各無線端末２を識別する情報（例えば、ＭＡＣアドレス）や、同時に無線コネクションを確立可能な無線端末２の最大数などの情報が記録される。
【００２３】
図４はある無線端末２からユニキャストサービス要求があった場合の無線基地局１の処理手順を示すフローチャートである。ユニキャストサービス要求を行いたい無線端末２は、７つのユニキャストポートのうち空いているポートを利用して、無線基地局１に接続要求を行う。
【００２４】
無線端末２からの接続要求を受信すると（ステップＳ１）、パケット処理部１２は無線端末管理テーブル１１によりポートに空きがあるか否かを判断する（ステップＳ２）。パケット処理部１２は、７つのユニキャストポートのうち、５つまでしか使われていなければ、ポートに空きがあると判断し、すでに６つのユニキャストポートが使われていれば、ポートに空きがないと判断する。
【００２５】
パケット処理部１２は、ポートに空きがあると判断すると、接続要求をした無線端末２に未使用のポートを割り当てる。そして、無線送受信部１３は、この無線端末２との間で無線コネクションを確立する（ステップＳ３）。
【００２６】
一方、ポートに空きがないと判断されると、無線送受信部１３は、無線コネクションを確立できない旨を、接続要求をした無線端末２に回答する（ステップＳ４）。
【００２７】
図５はある無線端末２からブロードキャストサービス要求があった場合の無線基地局１の処理手順を示すフローチャートである。ブロードキャストサービス要求を行いたい無線端末２は、７つのユニキャストポートのうち空いているポートを利用して、無線基地局１にブロードキャスト受信要求信号を送信する。
【００２８】
無線端末２からのブロードキャスト受信要求信号が受信されると（ステップＳ１１）、ブロードキャスト処理部１４は、この無線端末２に対してブロードキャスト受信情報を送信する（ステップＳ１２）。ここで、ブロードキャスト受信情報とは、ブロードキャストサービスを受けるのに必要な各種の情報であり、ブロードキャストされるデータの暗号を解読するための暗号鍵やブロードキャストされるデータの種類を示すコンテンツ情報などである。
【００２９】
ブロードキャスト受信情報が送信された後、無線送受信部１３は無線端末２との無線コネクションを切断する（ステップＳ１３）。
【００３０】
ここで、ブロードキャスト受信情報の送信後にすぐに無線コネクションを切断する理由は、他の無線端末２からのブロードキャストサービス要求を受信できるようにするためである。
【００３１】
その後、無線基地局１は、インターネット３を介してサーバ４から供給されたブロードキャスト情報を、ブロードキャストポートを介して無線端末２に送信する。
【００３２】
このように、第１の実施形態では、７つのユニキャストポートのうち１つを通常は空けておき、この空きポートを、無線端末２からのブロードキャストサービス要求に用いるため、数多くの無線端末２に対して迅速にブロードキャストサービスを提供できる。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、いったん無線端末２にポートを割り当てた場合でも、その無線端末２がそのポートを使用していない場合には、無線コネクションを自動的に切断するものである。
【００３４】
図６は無線基地局１の第２の実施形態の内部構成を示すブロック図である。図の無線基地局１は、無線基地局１の構成に加えて、タイマ１６を備えている。このタイマ１６は、ある無線端末２に無線コネクションを確立してからの経過時間を計測する。
【００３５】
図７はある無線端末２からユニキャストサービス要求があった場合の第２の実施形態における無線基地局１の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２１〜Ｓ２３は、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４と同様である。接続要求を行った無線端末２に未使用のポートを割り当てて無線コネクションを確立した後（ステップＳ２４）、タイマ１６は時間計測を開始する（ステップＳ２５）。
【００３６】
次に、ブロードキャスト受信要求信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ２６）、受信した場合には、ブロードキャスト処理部１４は無線端末２に対してブロードキャスト受信情報を送信し（ステップＳ２７）、その後、無線送受信部１３はこの無線端末２の無線コネクションを遮断する（ステップＳ２８）。
【００３７】
一方、ステップＳ２６でブロードキャスト受信要求信号を受信しなかったと判断された場合は、無線コネクションを確立してから所定時間が経過したか否かをタイマ１６により判断し（ステップＳ２９）、経過した場合にはステップＳ２８に移行して無線端末２の無線コネクションを遮断する。
【００３８】
このように、第２の実施形態は、いったんポートを割り当てた無線端末２であっても、そのポートを所定時間以上使用していない場合は、無線コネクションを切断するようにしたため、他の無線端末２が無線基地局１と通信できる機会が増え、より多くの無線端末２がブロードキャストサービスを受けられるようになる。
【００３９】
（第３の実施形態）
ブロードキャストサービスの提供を受けている無線端末２が移動している場合には、途中で無線基地局１が切り替わることがある。このような場合に、同サービスの提供が受けられなくなると、著しく使い勝手が悪くなる。このため、以下に説明する第３の実施形態では、無線基地局１が切り替わっても、継続してブロードキャストサービスを受けられるようにしている。
【００４０】
図８は無線端末２の内部構成の一例を示す図である。図示のように、無線端末２は、隣接する無線基地局１に関する情報を記録した隣接基地局情報テーブル２１と、無線基地局１との無線通信制御を行う無線送受信部２２と、無線基地局１との間で送受信されるパケットを処理するパケット処理部２３と、無線基地局１から送信された暗号化パケットを解読するための暗号鍵を格納する暗号鍵テーブル２４とを有する。
【００４１】
無線送受信部２２は、無線基地局１が有するユニキャストポートのうちの空きポートを介してブロードキャスト受信要求を行った後、この空きポートを介してブロードキャストを受けるのに必要なブロードキャスト受信情報を受信し、受信後に、無線基地局１からの指示により、無線基地局１との無線コネクションを切断する。
【００４２】
無線基地局１の内部構成は図２と同様である。無線基地局１内のブロードキャスト処理部１４は、パケット処理部２３から送信されてくる情報を予め定めた単位で区分けし、ある決まった間隔で、隣接基地局のクロック情報及びアドレス情報（隣接基地局情報）や、暗号鍵を付加してパケットを生成する。このパケットを無線送受信部２２は無線端末２に対して送信する。この隣接基地局情報は、ブロードキャスト受信情報を無線端末２に送信する際に併せて送信してもよいし、無線端末２はこの隣接基地局情報を、無線基地局１にユニキャストで接続して隣接基地局情報要求を無線基地局１に対して送信することにより、意図的に受信してもよい。
【００４３】
このパケットを受信した無線端末２のパケット処理部２３は、受信したパケットを解読し、パケットに含まれる隣接基地局のクロック情報とアドレス情報に基づいて隣接基地局テーブルの情報を更新する。
【００４４】
無線端末２の移動により無線基地局１が切り替わると、無線端末２は隣接基地局情報テーブル２１の情報に基づいて、無線送受信部２２において物理リンクレベルの設定を行う。
【００４５】
これにより、無線端末２が無線基地局１とデータリンクレベルでの接続が確立されていなくても、無線基地局１が途中で切り替わったときにブロードキャスト情報を途切れることなく継続して受信できる。
【００４６】
また、隣接基地局の暗号鍵が異なる場合は、無線基地局１が切り替わったときに暗号鍵テーブル２４を更新すればよい。これにより、暗号鍵情報を頻繁に変更でき、セキュリティ性能が向上する。
【００４７】
なお、暗号鍵情報は、定期的に受信してもよいし、必要なときに無線基地局１に接続して入手してもよい。これにより、さらにセキュリティ性能が高くなる。
【００４８】
このように、第３の実施形態では、無線端末２の内部に隣接基地局の情報を記録しておくため、無線端末２が移動して無線基地局１が切り替わっても、ブロードキャストサービスの提供を継続して受けることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ｎ個の第１ポートのうち１個をブロードキャスト受信要求専用に用いるため、より多くの無線端末２に対してブロードキャストサービスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】図１の無線基地局の内部構成を示すブロック図。
【図３】無線端末管理テーブルのデータ構成を示す図。
【図４】ある無線端末からユニキャストサービス要求があった場合の無線基地局１の処理手順を示すフローチャート。
【図５】ある無線端末からブロードキャストサービス要求があった場合の無線基地局の処理手順を示すフローチャート。
【図６】無線基地局の第２の実施形態の内部構成を示すブロック図。
【図７】ある無線端末からユニキャストサービス要求があった場合の第２の実施形態における無線基地局の処理手順を示すフローチャート。
【図８】無線端末の内部構成の一例を示す図。
【符号の説明】
１  無線基地局
２  無線端末
３  インターネット
４  サーバ
１１  無線端末管理テーブル
１２  パケット処理部
１３  無線送受信部
１４  ブロードキャスト処理部
１５  有線送受信部
【図１】
0003629258.tif 000002
【図２】
0003629258.tif 000003
【図３】
0003629258.tif 000004
【図４】
0003629258.tif 000005
【図５】
0003629258.tif 000006
【図６】
0003629258.tif 000007
【図７】
0003629258.tif 000008
【図８】
0003629258.tif 000009