(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、マルチキャストデータの配信を行う際に必要なメンバーシップ報告の配信処理の遅延を抑えることである。【解決手段】  マルチキャストルータを経由して行っていたメンバーシップ報告の配信処理を無線基地局が行えるように、無線端末は、クライアントから送付されるＩＰパケットからメンバーシップ報告に関する情報を抽出し、当該抽出した情報を元にタグ情報を作成し、このタグ情報を無線フレームの無線制御チャネルに乗せる。さらに無線端末はＩＰパケットは無線フレームのトラフィックチャネルに乗せ、タグ情報とＩＰパケットを乗せた無線フレームを無線基地局に送付する。【選択図】図１０
2006279937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットプロトコルネットワークを接続する無線基地局と、その配下に置かれる無線端末にて構成される無線アクセスネットワークにおいて、
該無線基地局と該無線端末間で送受する無線フレームは無線制御チャネルとトラフィックチャネルから構成し、
該無線制御チャネルには該トラフィックチャネル内のインターネットプロトコルパケットデータの転送を行うためのタグ情報を乗せ、
該無線基地局と該無線端末は該タグ情報に基づき該インターネットプロトコルパケットデータの転送を制御する事を特徴とする無線アクセスネットワーク。
【請求項２】
無線基地局と無線端末間で無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを送受信する該無線端末おいて、
クライアントから送られてくるインターネットプロトコルパケットに含まれた情報の中に、マルチキャスト通信の維持を行うためのメンバーシップ報告の情報が有るか否かを判定する判定部と、
該判定部で判定した情報を該無線フレーム内の無線制御チャネルにタグ情報として付与するタグ情報生成処理部と、
該インターネットプロトコルパケットと該タグ情報を該無線フレームとして該無線基地局に送信する無線フレーム送信処理部と
を有することを特徴とする無線端末。
【請求項３】
無線基地局と無線端末間で無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを送受信する該無線基地局おいて、
該無線フレームを受信する無線フレーム受信処理部と、
受信した該無線フレーム内の該無線制御チャネルに乗せられたマルチキャスト通信の維持を行うための該タグ情報を抽出するタグ抽出処理部と、
該タグ情報に基づき新規のタグ情報か否かを判定するタグ判定処理部と、
該タグ判定処理部の判定結果に基づき該無線端末に対してマルチキャスト通信維持のための登録タグを生成するタグ生成部と、
該タグ生成部で生成した登録タグを無線制御チャネルに乗せ、該無線端末に送信する無線フレーム送信処理部と
を設けたことを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
無線基地局と無線端末間で無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを送受信する該無線端末おいて、
該無線基地局から該無線フレームを受信する無線フレーム受信処理部と、
受信した該無線フレーム内の該無線制御チャネルに乗せられたマルチキャスト通信の維持を行うための該タグ情報を抽出する無線フレーム内タグ情報抽出部と、
該タグ情報に基づき新規のタグ情報か否かを判定する判定部と、
該タグ情報の判定結果に基づきクライアント側へ該パケットデータを転送するインターネットプロトコルパケットを生成するインターネットプロトコルパケット生成処理部と
を設けたことを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰネットワークと接続される無線アクセスネットワークに設けられる無線通信装置に関し、好ましくは、ブロードキャスト又はマルチキャスト通信が可能な無線アクセスネットワークで利用される無線端末（移動局）、無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワークにおいて、ＩＰパケットデータをある一つのサーバから同時に複数のクライアントに対して送信する技術は、ＩＰマルチキャストと呼ばれている。
【０００３】
ＩＰマルチキャストを利用したサービスとしては、インターネット放送やプッシュ型データ配信等がある。
【０００４】
ＩＰマルチキャストでは、マルチキャストサーバから特定の複数のコンピュータ端末装置（以下、クライアントと称す）にＩＰパケットを配信するため、データ発信元を起点としたマルチキャストツリーを形成する。
【０００５】
そして、マルチキャストツリーの分岐点に、マルチキャストグループに属するクライアントの位置を把握する機能、およびマルチキャストデータパケットを転送するための機能を有するマルチキャストルータが設置される。
【０００６】
図１は、マルチキャストツリーについて説明するための図である。
【０００７】
図のように、マルチキャストルータ３はサービス（データ）の提供元であるマルチキャストサーバ１をツリーの頂点とするＩＰネットワーク等のネットワーク２に接続されている。
【０００８】
マルチキャストルータ３は複数のクライアント４（４−１〜４−ｎ）を接続している。
【０００９】
尚、マルチキャストルータ３は、サービスの提供元であるマルチキャストサーバ１からのＩＰパケットをネットワークの下位にある複数のクライアント４に転送する際に、ＩＰパケットを複製して、クライアントのあるそれぞれの通信経路にＩＰパケットを送信する機能を有する。
【００１０】
クライアント４がマルチキャストデータを受信する場合には、マルチキャストグループへ参加し、マルチキャストグループＩＤを取得する必要がある。
【００１１】
マルチキャストグループＩＤは、マルチキャストデータの配信時に使用されるＩＰパケットに格納される。
【００１２】
具体的なマルチキャストのやり方はＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２３６にてＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＩＧＭＰ  ｖｅｒｓｉｏｎ２）として規定されている。
【００１３】
ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２３６の中にはマルチキャストルータ３から配下のクライアント４までのルーティング経路を決定するためのマルチキャストツリーの形成することが規定されている。
【００１４】
さらに、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２３６の中にはクライアント４からマルチキャストルータ３間のマルチキャストを行うマルチキャストグループに対するメンバーシップ管理についても規定されている。
【００１５】
図２から図４を用いて、ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２３６のメンバーシップ管理について説明する。マルチキャストサーバ１からのデータの配信はこのメンバーシップ管理に基づいて、マルチキャストルータ３が当該データをクライアント数分コピーし、クライアント配信することにより行われる。
【００１６】
図２はマルチキャストグループが運用状態になるまでを示している。
【００１７】
最初に、マルチキャストサーバ１がマルチキャスト可能なアドレス郡の中からマルチキャストデータの配信を行うためのマルチキャストグループＩＤを選択する。
【００１８】
マルチキャストを行うスケジュールとマルチキャストグループＩＤを潜在的なマルチキャストの参加者（クライアント）にメール等で通知をしておく。
【００１９】
次に、マルチキャストサーバ１はマルチキャストサービスを開始する（ステップ２００１）。
【００２０】
図中、クライアント４−１と４−ｎはマルチキャストサービスが開始された時点で、マルチキャストサービスを受信するために起動状態となっている（ステップ２００２、２００３）。
【００２１】
マルチキャストサービスが開始されると、マルチキャストルータ３はマルチキャストルータ３の配下に構築されたクライアント４−１乃至４−ｎに対してメンバーシップ問合わせを行う（ステップ２００４）。
【００２２】
クライアント４−１と４−ｎはマルチキャストサービスを受信するため、マルチキャストルータ３に対してマルチキャストのメンバーになる旨のメンバーシップの報告を行う（ステップ２００５、２００６）。
【００２３】
マルチキャストルータ３はメンバーシップの存続処理を行うことで、マルチキャストグループが運用状態となる（ステップ２００７）。
【００２４】
マルチキャストルータ３は内部のルーティングテーブルにマルチキャストのメンバーのアドレスを記憶し、マルチキャストサーバー１から送られてきたマルチキャストデータをマルチキャストグループのメンバーの数だけ複製を作りデータの配信を行う。
【００２５】
図３はマルチキャストグループが運用状態となった後に、マルチキャストグループの維持を行う状態を示している。
【００２６】
マルチキャストルータ３は自己が所有するタイマーに基づき、マルチキャストルータ３の配下にあるにクライアント４−１乃至４−ｎに対してメンバーシップ問合わせを行う（ステップ３００１）。
【００２７】
図３では、クライアント４−１はメンバーシップ問合から所定時間カウントする更新タイマーで、所定時間Ｔ１をカウントした後、マルチキャストルータ３と各クライアントに対して、メンバーシップの報告を行う（ステップ３００２、３００３）。図では一例として、クライアント４−１からメンバーシップ報告を行っているが、どこのクライアントからでもメンバーシップ報告を行える。
【００２８】
クライアント４−１からメンバーシップ報告を受けたマルチキャストルータ３はメンバーシップの更新処理を行う（ステップ３００４）。
【００２９】
各メンバーシップを行っている各クライアントはメンバーシップ問合から所定時間カウントする更新タイマーの値をリセットする（ステップ３００５−３００７）。
【００３０】
図４はマルチキャストグループが運用状態となった後に、マルチキャストグループからクライアントが離脱する場合と、マルチキャストグループ運用の停止する場合について示している。
【００３１】
図４ではクライアント４−ｎはマルチキャストデータの受信を必要としなくなったため、マルチキャストグループからのグループ離脱を始める（ステップ４００１）。
【００３２】
クライアント４−ｎはメンバーシップ離脱要求をマルチキャストルータ３に送る（ステップ４００２）。
【００３３】
マルチキャストルータ３はこのメンバーシップ離脱要求を受けると、クライアント４−１乃至４−ｎにメンバーシップの問い合わせを行う。
【００３４】
図では、クライアント４−２がまだマルチキャストデータを受信する意思がある。クライアント４−２はタイマーでメンバーシップの問合せの有った時点から所定時間Ｔ３をカウントする（ステップ４００４）。更新がタイムアウトした後、クライアント４−２は各クライアントとマルチキャストルータ３にメンバーシップ報告を通知する（ステップ４００５）。
【００３５】
各クライアントは更新タイマーをリセットする（ステップ４００７、４００８）。
【００３６】
マルチキャストルータ３はメンバーシップ報告を受信して、メンバーシップの更新処理を行う（ステップ４００６）。
【００３７】
さらに、マルチキャストルータ３はメンバーシップの更新処理を行った時点からタイマーを起動し、所定時間Ｔ４をカウントする。マルチキャストルータ３はタイマーがカウントアップするまで、各クライアントからメンバーシップの報告が無ければ、マルチキャストグループの運用を停止する（ステップ４００９）。
【００３８】
図５は、有線のネッワークで接続されたマルチキャストツリーの具体的な信号の流れを示している。図５は、図２乃至図４の中に記載した、メンバーシップ報告を行う際の信号の流れを示している。
【００３９】
クライアント４−１は、マルチキャストルータ３からのメンバーシップ問合せに対して、マルチキャストルータ３に向けてメンバーシップ報告を行う。
【００４０】
マルチキャストルータ３はクライアント４−１以外のクライアントに対して、メンバーシップ報告を複製し、各クライアントに配信を行う。
【００４１】
尚、マルチキャストルータ３は、図４のステップ4002で離脱したクライアント４−ｎ対しては、メンバーシップ登録要求のマルチキャスト先とする必要がなくなる。したがって、マルチキャストルータ３は、ルーティングテーブルの編集等をすることで、既に離脱したクライアントへのパケットの送信を行わない。
【００４２】
このように、マルチキャスト通信では、メンバーシップを登録、維持する場合、各クライアント間でのＩＰパケットの送信をマルチキャストルータ３で行わなければならない。
【００４３】
図６は図１のマルチキャストツリーの無線ネットワークを利用した場合の信号の流れを示す。図６はマルチキャストルータ３とクライアントの間に無線ネットワークを含む構成を示す。
【００４４】
図６では図５と同様に特定のクライアントからのメンバーシップ報告をネットワーク上で送信した場合の信号の流れを示す。
【００４５】
クライアント４−１からのメンバーシップ報告含むＩＰパケットは、携帯電話やＰｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ（ＰＤＡ）などの無線端末６−１に送られる。
【００４６】
無線端末６−１は、所定の処理を行った後に、無線波で無線基地局５−１にＩＰパケットの送信を行う。
【００４７】
無線基地局５−１は無線基地局５−１に接続される有線ネットワークを介してマルチキャストルータ３へＩＰパケットを送る。
【００４８】
そして、マルチキャストルータ３は、受信したメンバーシップ報告含むＩＰパケットの複製を作成し、無線基地局５−１に送る。
【００４９】
無線端末６−２と６−ｎは無線基地局５−１からＩＰパケットを受信すると、クライアント４−２と４−ｎにメンバーシップ報告含むＩＰパケットを送信する。
【００５０】
上述した、マルチキャスト等に関連する技術として次の特許文献１、２が挙げられる。
【特許文献１】特開２００１−１７７５６４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５１】
ここで、１つの無線基地局とその配下に接続された無線端末に対する信号の流れを考える。メンバーシップ報告のためのＩＰパケットがクライアントから送信されると、マルチキャストルータ３は複製のＩＰパケットを有線ネットワークを介して無線ネットワークにＩＰパケットの複製をクライアントの分だけ複製して送信することになる。
【００５２】
従って、１つの無線基地局の配下に接続される無線端末の台数が増加すると、返送する複製のＩＰパケット数も増大し、その無線基地局とマルチキャストルータ間のトラフィクが増大する。
【００５３】
加えて、無線基地局が、配下にある無線端末に対して順次ＩＰパケットを配信する処理を実行するため、各無線端末に対して順次無線フレームを割り当てて送信する。ここで言う無線フレームとはデータを送信するトラフィックチャネルと無線基地局と無線端末間の制御を行うための制御フレームの両方を一まとめとしたものを意味している。
【００５４】
マルチキャストルータ３からの複製されたＩＰパケットは無線リソースを用いて無線フレームで時系列的に送付される。従って、無線端末が増加すると、全ての無線端末へメンバーシップ報告のためのＩＰパケットの配信が完了するまでの処理時間が増大する。この時間の増大により更新タイマーのタイムアウト時間を超過するという問題を引き起す。
【００５５】
本発明の目的は、配信処理の遅延を抑えることである。
【００５６】
尚、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の目的の１つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００５７】
本発明は課題を解決するため、以下の手段を用いる。
【００５８】
第１の手段として：
インターネットプロトコルネットワークを接続する無線基地局と、その配下に置かれる無線端末にて構成される無線アクセスネットワークにおいて、
該無線基地局と該無線端末間で送受する無線フレームは無線制御チャネルとトラフィックチャネルから構成し、
該無線制御チャネルには該トラフィックチャネル内のインターネットプロトコルパケットデータの転送を行うためのタグ情報を乗せ、
該無線基地局と該無線端末は該タグ情報に基づき該インターネットプロトコルパケットデータの転送を制御する。
【００５９】
第２の手段として：
無線基地局と無線端末間で無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを送受信する該無線端末おいて、
クライアントから送られてくるインターネットプロトコルパケットに含まれた情報の中に、マルチキャスト通信の維持を行うためのメンバーシップ報告の情報が有るか否かを判定する判定部と、
該判定部で判定した情報を該無線フレーム内の無線制御チャネルにタグ情報として付与するタグ情報生成処理部と、
該インターネットプロトコルパケットと該タグ情報を該無線フレームとして該無線基地局に送信する無線フレーム送信処理部とを有する。
【００６０】
第３の手段として：
無線基地局と無線端末間で無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを送受信する該無線基地局おいて、
該無線フレームを受信する無線フレーム受信処理部と、
受信した該無線フレーム内の該無線制御チャネルに乗せられたマルチキャスト通信の維持を行うための該タグ情報を抽出するタグ抽出処理部と、
該タグ情報に基づき新規のタグ情報か否かを判定するタグ判定処理部と、
該タグ判定処理部の判定結果に基づき該無線端末に対してマルチキャスト通信維持のための登録タグを生成するタグ生成部と、
該タグ生成部で生成した登録タグを無線制御チャネルに乗せ、該無線端末に送信する無線フレーム送信処理部とを設ける。
【００６１】
第４の手段として：
無線基地局と無線端末間で無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを送受信する該無線端末おいて、
該無線基地局から該無線フレームを受信する無線フレーム受信処理部と、
受信した該無線フレーム内の該無線制御チャネルに乗せられたマルチキャスト通信の維持を行うための該タグ情報を抽出する無線フレーム内タグ情報抽出部と、
該タグ情報に基づき新規のタグ情報か否かを判定する判定部と、
該タグ情報の判定結果に基づきクライアント側へ該パケットデータを転送するインターネットプロトコルパケットを生成するインターネットプロトコルパケット生成処理部とを設ける。
【発明の効果】
【００６２】
メンバーシップ報告を無線基地局から無線端末に行う際、無線基地局は、無線端末からメンバーシップ報告があった際に配下にある無線端末に対して直接メンバーシップ報告を行う。従って、本発明では無線端末が増加しても配信処理遅延を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００６４】
本発明はＩＰネットワークを接続する無線基地局と、その配下に置かれる無線端末にて構成される無線アクセスネットワークに用いられるものである。
【００６５】
即ち、無線端末と無線基地局は、クライアントからマルチキャストルータに送られるＩＰパケット内のメンバーシップ報告に関する情報を無線端末と無線基地局間で利用される無線制御チャンネル内にタグ情報とし挿入する。そして、無線端末と無線基地局は当該タグ情報を利用して、マルチキャストルータを介さずに、メンバーシップ報告処理を行う。
【００６６】
言い換えると、本発明はＩＰパケットに含まれた上位レイヤ情報の受け渡しを、無線基地局と無線端末間の下位レイヤの通信にて代替処理を行うことである。
【００６７】
本実施例におけるクライアントとは無線端末に接続されたコンピュータ端末装置、並びに、無線端末内でマルチキャストデータを利用するコンピュータ処理手段を意味する。
【００６８】
図７はＯＳＩモデルと実施例のシステムの関係を示す図である。
【００６９】
クライアント４は上位プロトコル４５０、ＩＰプロトコル４５１、マルチメデイア・アクセス・コントロール／ロジカル・リンク・コントロル（ＭＡＣ／ＬＬＣ）制御４５２、有線物理層処理（有線ＰＨＹ処理）４５３の順にデータのカプセル化を行い、無線端末６にパケットを出力する。
【００７０】
無線端末６はクライアント４からのパケットを有線ＰＨＹ処理６５３、ＭＡＣ／ＬＬＣ制御６５２の順にプロトコル処理を行う。さらに、無線端末６はブリッジ処理６５０において、ＭＡＣ／ＬＬＣ制御６５２の後にＩＰプロトコルの中に記載されているマルチキャストデータ配信のために必要な情報であるメンバーシップ報告についてのデータを読み取りタグ情報を生成するデータ処理６５１を行う。そして、無線端末６は、無線リンク制御６５４と無線物理層処理（無線ＰＨＹ処理）６５５を行うことで、ブリッジ処理６５０において作成されたタグとＩＰパケットを、一つの無線フレームにし、無線基地局に送る。
【００７１】
無線インターフェース区間において、ＩＰパケットは無線フレームのトラフィックチャンネルで送信され、タグ情報は無線フレームの制御チャネルで送信される。
【００７２】
無線基地局５は無線端末６からの無線フレームを無線ＰＨＹ処理５５３、無線リンク制御５５２の順にプロトコル処理を行う。そして、無線基地局５はブリッジ処理５５０において、タグ情報にメンバーシップ報告に関する事項がある場合は、メンバーシップ報告のためのデータ処理５５１を行う。さらに、無線基地局５は無線リンク制御５５２、無線ＰＨＹ処理５５３を行い、無線端末６経由でクライアント４にメンバーシップ報告を行う。
【００７３】
無線リンク制御552で取り出されたＩＰパケットは、無線基地局５のブリッジ処理５５０において、ブリッジ処理が行われた後、ＭＡＣ／ＬＬＣ制御５５４と有線ＰＨＹ処理５５５が行われマルチキャストルータ３に送られる。
【００７４】
マルチキャストルータ３は、有線ＰＨＹ処理３５３とＭＡＣ／ＬＬＣ制御３５２のプロトコル処理を行った後、ＩＰプロトコル処理３５１とマルチキャスト制御３５０を行う。
【００７５】
マルチキャストサーバ１は、有線ＰＨＹ処理１５３とＭＡＣ／ＬＬＣ制御１５２のプロトコル処理を行った後、ＩＰプロトコル処理３５１と上位プロトコル処理１５２を行う。
【００７６】
ＩＰパケットに含まれた上位レイヤ情報の受け渡しを、無線基地局と無線端末間の下位のレイヤの通信にて代替する処理する例を図8に示す。図８では、クライアント４−２はすでにマルチキャストデータを受信しておりクライアント４−１が新たにメンバーシップの登録を行う状態を示している。
【００７７】
マルチキャストサービスが開始されることで、マルチキャストルータ３は各クライアントにメンバーシップの問い合わせを行う（ステップ７０００）。
【００７８】
クライアント４−１はメンバーシップ問い合わせから所定時間Ｔ１が経ち、メンバーシップ更新タイマーの値がカウントアウトした時（ステップ７００１）、ＩＰパケットを無線端末６−１に向けて転送し、メンバーシップ報告（ステップ７００２）を行う。
【００７９】
クライアント４−１に接続された無線端末６−１は、クライアント４−１からのＩＰパケットデータを終端して、「メンバーシップ報告」メッセージが含まれているかを判定する（ステップ７００３）。
【００８０】
その際、ＩＰパケットデータに「メンバーシップ報告」メッセージが含まれ、かつ、付与されているマルチキャストアドレスが新規の場合には、無線基地局に対して、このＩＰパケットデータの登録（保持）（ステップ７００５）と識別番号を通知するためのタグ情報（＝新規タグ）を生成する（ステップ７００４）。
【００８１】
そのあと、ＩＰパケットデータは無線フレームのトラフィックチャネルで、新規タグは無線フレームの無線制御チャネルで、無線基地局５へ送信される（ステップ７００６）。
【００８２】
無線基地局５では、無線フレームの制御チャンネルからタグデータを抽出し、その内容を判定する（ステップ７００７）。
【００８３】
この判定結果、タグデータの内容がＩＰパケットデータがメンバーシップ報告で「新規タグ」である場合、「新規タグ」とともに送出されてきたＩＰパケットを無線基地局５に登録することを認識する。
【００８４】
無線基地局５は、ＩＰパケットデータを登録（保持）（ステップ７００８）を実施するとともに、上位のネットワークへＩＰパケットデータの送出処理（ステップ７０１０）を実施する。
【００８５】
また、無線基地局５は、ＩＰパケットデータの登録（保持）と識別番号を通知するためにタグデータ（＝登録タグ）を作成する処理（７００９）を行う。
【００８６】
そして、無線基地局５は無線端末４−２へ登録タグとＩＰパケットデータの送信処理を実施（ステップ７０１１）する。
【００８７】
他の無線端末６−２では、無線基地局５の受信処理と同様に、タグデータの内容を判定する（ステップ７０１２）。さらに、無線端末６−２はタグデータの判定結果が「登録タグ」であることを認識し「登録タグ」とともに送出されてきたＩＰパケットデータの登録（保持）（ステップ７０１３）を実施したのち、クライアント４−２側へＩＰパケットデータを送出処理する（ステップ７０１４）。
【００８８】
これにより、マルチキャストグループは運用状態になる。
【００８９】
図９は、新規タグを契機としたメンバーシップ報告が終了し、マルチキャストグループが運用状態になった後の状態を示している。図９ではクライアント４−１とクライアント４−２がマルチキャストのメンバーである。
【００９０】
マルチキャストルータ３は定期的にメンバーシップの問い合わせを各クライアントに向けて行う（ステップ８０００）。
【００９１】
クライアント４−２はメンバーシップ問い合わせから所定時間T2が経ち、メンバーシップ更新タイマーの値がカウントアウトした時（ステップ８００１）、ＩＰパケットを無線端末６−１に向けて転送し、メンバーシップ報告（ステップ８００２）を行う。
【００９２】
クライアント４−２に接続された無線端末６−２は、クライアント４−２からのＩＰパケットデータを終端して、「メンバーシップ報告」メッセージが含まれているかを判定する（ステップ８００３）。
【００９３】
図８のステップ７０１３の処理で、クライアント４−２はメンバーシップ報告済みであることが判っているので、図９においては、無線端末６−２はメンバーシップを継続するための登録タグを作成する。（ステップ８００４）
そして、無線端末６−２はこの登録タグを無線フレームの制御チャンネルに乗せて送信をする。一方で、無線端末６−２はクライアント４−２からのＩＰパケットは無線フレームのトラフィックチャネルには乗せないで送信をする（ステップ８００５）。
【００９４】
無線基地局５は、無線フレームの制御チャンネルからタグ情報を抽出し、その内容を判定する（ステップ８００６）。
【００９５】
無線基地局５はタグ情報が新規タグではなく登録済みタグであることを認識すると、図８のステップ７００８で保持したＩＰパケットを読み出す（ステップ８００７）。無線基地局５はこの、読み出したＩＰパケットをマルチキャストルータ３にメンバーシップの報告として転送する（ステップ８００８）。
【００９６】
さらに、無線基地局５は登録済みタグをクライアント４−１が接続されている無線端末６−１に送付する（ステップ８００９）。
【００９７】
即ち、無線基地局５はタグの識別番号を挿入したタグ情報（＝登録継続タグ）の入った無線フレームを無線端末に送信する。この時、無線基地局５はＩＰパケットデータを無線端末側に送信しない。これにより、無線インターフェース区間はメンバーシップ報告に関するデータの送信により生じる、無線リソースの圧迫を抑制することができる。
【００９８】
無線基地局５から受信した無線フレームの中からタグ情報を検出し、タグの内容を判定する（ステップ８０１０）。
【００９９】
そして、無線基地局５はタグの内容が登録タグであれば、保持部に記憶されているＩＰパケットを読み出す（ステップ８０１１）。
【０１００】
さらに、無線基地局５は読み出したＩＰパケットをクライアント４−１に送信する。
【０１０１】
図１０は図８と図９の動作を実現するためのシステムを示している。
【０１０２】
クライアント４−１はメンバーシップ報告のＩＰパケットを無線端末６−１に送信する。これは図８のステップ７００２である。
【０１０３】
無線端末６−１はクライアント４−１からのＩＰパケットを有線インターフェース処理部６１５で有線ＰＨＹ処理を行いＩＰパケット終端処理部６１４に送る。
【０１０４】
ＩＰパケット終端処理部６１４はＩＰパケットの終端処理を行う。
【０１０５】
ＩＰパケットの終端処理について具体的な説明を行う前に、図１１を用いてＩＰパケットとタグ情報の関係を説明する。
【０１０６】
図１１（ａ）はＩＰパケットの構成を示し、図１１（ｂ）はタグの構成を示している。
【０１０７】
図１１（ａ）のＩＰパケットはＩＰヘッダ部とＩＧＭＰメッセージに分かれている。ＩＧＭＰメッセージはＩＰヘッダ部に付与されたペイロードの一部である。
【０１０８】
ＩＰヘッダ部はバージョン情報、トラフィッククラス、フローラベル、ペイロード長、次ヘッダ、ホップリミット、送信元アドレス、宛先アドレスから構成されている。
【０１０９】
バージョン情報はＩＰプロトコルのバージョンを示している。トラフィッククラスはペイロードが何に関するものであるかを示しており、特定のパターンの時、メンバーシップの情報で有ることを示している。フローラベルはデータの管理情報を示している。ペイロード長はペイロードの長さを示している。次ヘッダは次のヘッダの位置を示している。ホップリミットはパケットがホップできる回数が示されている。送信元アドレスは送信元のアドレスが示されている。宛先アドレスは宛先のアドレスが示されている。
【０１１０】
ＩＧＭＰメッセージはタイプ、最大応答時間、チェックサム、マルチクキャストグループアドレスから構成される。
【０１１１】
タイプには所定の値が入るとメンバーシップ報告を示し、ある値が入るとメンバーシップ離脱を示す。最大応答時間は応答までの時間を示す。チェックサムは通信時に起ったエラーを検出するためのものである。
【０１１２】
マルチクアストグループアドレスはマルチキャストグループＩＤが記載されている。
【０１１３】
図１０のＩＰパケット終端処理部６１４は図１１（ａ）のＩＰパケットのヘッダからトラフィッククラスと宛先アドレスを検出し、ＩＰパケットのペイロードの部分からタイプを検出する。
【０１１４】
そして、ＩＰパケット終端処理部６１４は検出結果を判定部６１２に送り、ＩＰパケットを無線フレーム送信処理部６１３に送る。
【０１１５】
判定部６１２は宛先アドレスがすでに登録されているか、保持部６１６に記憶されているＩＰパケットの宛先アドレスと比較し判定を行う。そして、判定部６１２は無線フレーム内タグ生成処理部６１１に判定結果を送る。さらに、判定部６１２は宛先アドレスが新規である場合ＩＰパケットデータを保持部６１６に登録する。
【０１１６】
無線フレーム内タグ生成処理部６１１は新規の宛先アドレスであれば新規タグを発生し、無線フレーム送信処理部６１３に送る。また、無線フレーム内タグ生成処理部６１１は登録済みの宛先アドレスであれば登録タグを発生し無線フレーム送信処理部６１３に送る。
【０１１７】
無線フレーム内タグ生成処理部６１１で発生されるタグ情報を図１１（ｂ）に示す。タグ情報（タグデータ）は８ビットで構成される。上位２ビットはタグ種別を示す。タグ種別の００は新規タグを、０１は登録タグを、１０は登録タグ消去を表す。タグ種別の１１は予備である。上位３ビットから７ビットは種別番号を示す。この種別番号は図１１（ａ）の宛先アドレスまたはマルチキャストグループアドレスに対応付けられた値である。
【０１１８】
無線フレーム内タグ生成処理部６１１は新規の宛先アドレスであればタグ種別に００を挿入し、宛先アドレスまたはマルチキャストグループアドレスに対応付けられた値を種別番号として種別番号のエリアに挿入する。
【０１１９】
従って、無線基地局及び無線端末はタグ情報のタグ種別とタグ種別番号を検出することで、ＩＰパケットがどのような情報であるかが判る。
【０１２０】
無線フレーム送信処理部６１３は無線フレーム内タグ生成処理部６１１からのタグ情報を無線制御チャネルに乗せる。さらに、無線フレーム送信処理部６１３は無線フレーム内タグ生成処理部６１１からのタグ情報が新規タグの場合、ＩＰパケット終端処理部６１４からのＩＰパケットをトラフィックチャネルに乗せる。登録タグの場合、無線フレーム送信処理部６１３はＩＰパケットをトラフィックチャネルに乗せない。そして、無線フレーム送信処理部６１３は無線制御チャネルとトラフィックチャネルを無線フレームとして無線基地局５に送信する。
【０１２１】
無線基地局５の無線フレーム受信処理部５６０は無線端末６−１からの無線フレームを受信する。無線フレーム受信処理部５６０で受信した結果はタグ抽出処理部５６１に送られる。
【０１２２】
タグ抽出処理部５６１は無線フレームの制御チャンネルの中からタグ情報を抽出し、当該タグ情報をタグ判定処理部５６５に送る。さらに、タグ抽出処理部５６１はトラフィックチャンネルの中のＩＰパケットをＩＰパケット受信処理部５６２に送る。
【０１２３】
タグ判定処理部５６５はタグ種別が新規タグであることを判定すると、ＩＰパケット受信処理部５６２にＩＰパケットを保持部５６４に記憶するための制御をし、タグ生成処理部５６６に登録タグを生成するための制御をする。
【０１２４】
また、タグ判定処理部５６５はタグ種別が登録タグであることを判定すると、ＩＰパケット受信処理部５６２にＩＰパケットを保持部５６４から読み出すための制御をし、タグ生成処理部５６６に登録タグを生成するための制御をする。
【０１２５】
新規タグの場合、ＩＰパケット受信処理部５６２はタグ判定処理部５６５の制御に従い、ＩＰパケットを保持部５６４に保持するとともに、当該ＩＰパケットを有線インターフェース処理部５６３に送る。また、登録タグの場合、ＩＰパケット受信処理部５６２は、タグ判定処理部５６５の制御に従い、保持部５６４から読み出したＩＰパケットを有線インターフェース処理部５６３に送る。
【０１２６】
新規タグの場合、タグ生成処理部５６６はタグ判定処理部５６５の制御に従い、登録タグを生成し無線フレーム送信処理部５６７に送る。
【０１２７】
さらに、新規タグの場合、無線フレーム送信処理部５６７は保持部５６４に記憶されたＩＰパケットを読み出しトラフィックチャネルに乗せ、タグ生成処理部５６６からのタグ情報を制御チャネルに乗せ、無線フレームを無線端末６−２に送信する。
【０１２８】
タグ判定処理部の判定が登録タグで有った場合、無線フレーム送信処理部５６７はタグ生成処理部５６６からのタグ情報を制御チャネルに乗せ、無線フレームを無線端末６−２に送信する。この時、無線フレーム送信処理部５６７はＩＰパケットをトラフィックチャンネルには挿入しない。
【０１２９】
無線端末６−２は無線基地局５からの無線フレームを無線フレーム受信処理部６２３で受信する。
【０１３０】
無線フレーム受信処理部６２３はタグ情報を判定部６２１に送り、ＩＰパケットをＩＰパケット生成処理部６２４に送る。
【０１３１】
判定部６２１はタグ情報の種別番号がすでに登録済みの番号であるかを保持部６２６に記憶されたＩＰパケットと比較することで判定を行う。そして判定部６２１は登録済みの種別番号であればＩＰパケット生成処理部６２４に保持部６２６からＩＰパケットを取り出すための制御を行う。また、判定部６２１は未登録の種別番号であればＩＰパケット生成処理部６２４から保持部６２６にＩＰパケットを保持する制御を行う。
【０１３２】
ＩＰパケット生成処理部６２４は種別番号がすでに登録済みの場合保持部６２６から読み出したＩＰパケットを有線インターフェース処理部６２５に送る。さらに、ＩＰパケット生成処理部６２４は種別番号がすでに登録済みの場合は受信したＩＰパケットを有線インターフェース処理部６２５に送るとともに、保持部６２６にＩＰパケットを記憶させる。
【０１３３】
有線インターフェース処理部６２５はＩＰパケット生成処理部６２４からのＩＰパケットをクライアント４−２に送る。
【０１３４】
このように、構成することで、マルチキャストルータ３からの無線基地局５への配信されるメンバーシップ報告の複製されたＩＰパケットとは無関係に、無線基地局５がメンバーシップの報告を代行処理することが出来る。このため、無線リソースの負荷が低減できる。
【０１３５】
図１２に無線端末６−１と６−２の構成を示す。図１０では処理の流れを説明するために、無線端末６−１はクライアントからの受信構成を記載し、無線端末６−２は無線基地局からの受信構成を記載した。しかしながら、無線端末６−１と６−２は無線基地局への送信と無線基地局から受信は一体の構成となっている。従って、図１０と同一機能は同一番号で示し、その説明は省略する。
図１０の保持部６１６と６２６は同一のものであるため、保持部６１６と６２６は図１２では一体表現している。
【０１３６】
保持部６１６と６２６が一体であるため、判定部６１２により保持されたＩＰパケットデータを用いて、判定部６２１が新規のタグ情報なのか、すでに登録済みのタグ情報なのかを判定することが出来る。
【０１３７】
図１３に無線端末６−１と６−２がクライアントからＩＰパケットデータを受信した際の処理フローを示す。
【０１３８】
ステップ１３１０では無線端末の有線インターフェース処理部はクライアントからＩＰパケットを受信する。
【０１３９】
ステップ１３１１では無線端末のＩＰパケット終端部は受信データからＩＰヘッダを検出すしステップ１３１２に移る。
【０１４０】
ステップ１３１２では判定部が保持部で保持しているＩＰパケットデ−タを読み出し、ステップ１３１３に移る。
【０１４１】
ステップ１３１３では判定部は保持部で保持していたＩＰパケットデ−タと受信したクライアントから受信したＩＰパケットのヘッダを比較する。
【０１４２】
既存のデータと一致する場合はステップ１３１４に移り、一致しない場合はステップ１３１７に移る。
【０１４３】
ステップ１３１７ではＩＰアドレスの宛先アドレスがマルチキャストアドレスであるかを比較する。ステップ１３１７でマルチキャストアドレスであればステップ１３１８に移る。ステップ１３１７でマルチキャストアドレスで無ければステップ１３１５に移る。
【０１４４】
ステップ１３１８ではＩＰアドレスのトラフィックフィールドがＩＧＭＰがあるか示しているか検出する。ステップ１３１８でＩＧＭＰであればステップ１３１９に移る。ステップ１３１８でＩＧＭＰで無ければステップ１３１５に移る。
【０１４５】
ステップ１３１９ではＩＧＭＰのタイプの部分がメンバーシップ報告であるか検出する。ステップ１３１９でメンバーシップ報告であればステップ１３２０に移る。ステップ１３１９でメンバーシップ報告で無ければステップ１３１５に移る。
【０１４６】
ステップ１３２０では新規タグを作成し、ステップ１３２１に移る。
【０１４７】
ステップ１３２１ではＩＰパケットを保持部に記憶し、ステップ１３１５に移る。
【０１４８】
ステップ１３１４ではステップ１３１３で、ＩＰヘッダが一致している場合は登録タグを作成し、ステップ１３１５に移る。
【０１４９】
ステップ１３１５ではステップ１３１４で生成された登録タグ、または、ステップ１３２０で生成された新規タグを無線制御チャネルに乗せ、新規タグの場合はＩＰパケットをトラフィックチャネルに乗せ、無線制御チャネルとトラフィックチャネルからなる無線フレームを構成する。ステップ１３１５では登録タグであればトラフィックチャネルにＩＰパケットを乗せない。
【０１５０】
ステップ１３１６ではステップ１３１５で作成した無線フレームを基地局に向けて送信を行う。
【０１５１】
図１４に無線基地局５が無線端末６−１と６−２から無線フレームを受信した際の処理フローを示す。
【０１５２】
ステップ１４１０では無線基地局５が無線端末６−１か６−２から無線フレームを受信する。
【０１５３】
ステップ１４１１では無線フレーム内の制御チャネル内にタグ情報があるかを検出する。タグ情報がある場合はステップ１４１２に移る。タグ情報がない場合はステップ１４２１に移る。
【０１５４】
ステップ１４１２ではタグ情報がメンバーシップ報告でない場合、即ち、メンバーシップの離脱の場合はステップ１４２１移リ、タグ情報がメンバーシップ報告の場合はステップ１４１３に移る。
【０１５５】
ステップ１４１３ではタグ情報の内容を保持部に記憶されているＩＰパケットのデタータと比較し、受信したタグが新規タグか否かを判定する。新規タグの場合ステップ１４１４に移る。新規タグでない場合はステップ１４２０に移る。
【０１５６】
ステップ１４１４ではＩＰパケットを保持部に格納し、ステップ１４１５に移る。
【０１５７】
ステップ１４１５では登録タグを作成し、ステップ１４１６に移る。
【０１５８】
ステップ１４１６では保持したＩＰパケットの複製を作成し、ステップ１４１７とステップ１４２１に移る。
【０１５９】
ステップ１４１７では作成した登録タグを制御チャネルに乗せ、無線フレームを作成し、ステップ１４１８に移る。
【０１６０】
ステップ１４１８では無線フレームを無線端末に送信し、ステップ１４１９に移る。
【０１６１】
ステップ１４１９では全端末に送信したかを確認し、全端末に送信していない場合はステップ１４１７に戻リ、全端末に送信済みの場合は処理を終了する。
【０１６２】
ステップ１４２０では保持部に保持されているＩＰパケットデータを読み出し、ステップ１４２１に移る。
【０１６３】
ステップ１４２１ではステップ１４２０で読み出されたＩＰパケット、ステップ１４１５で複製されたＩＰパケット、タグ情報のないＩＰパケット、またはメンバーシップの報告でないＩＰパケットを有線ネットワーク向けにフレーム生成し、ステップ１４２２に移る。
【０１６４】
ステップ１４２２はステップ１４２１で生成されたフレームを有線ネットワークに送信し、処理を終了する。
【０１６５】
図１５に無線端末６−１と６−２が無線基地局５から無線フレームを受信した際の処理フローを示す。
【０１６６】
ステップ１５１０では無線端末が基地局よりデータを受信し、ステップ１５１１に移る。
【０１６７】
ステップ１５１１ではタグ情報が無線フレームに含まれているかを検出し、タグ情報が含まれている時はステップ１５１２に移リ、タグ情報が含まれていない時はステップ１５１５に移る。
【０１６８】
ステップ１５１２では保持部に記憶されているＩＰパケットのデータと比較して、タグが新規の登録タグか既存の登録タグかを検出し、新規の登録タグの場合はステップ１５１３に移り、既存の登録タグの場合はステップ１５１７に移る。
【０１６９】
ステップ１５１３では無線基地局から受信したトラフィックの中からＩＰパケットを保持部に格納し、ステップ１５１４に移る。
【０１７０】
ステップ１５１４では受信したタグ情報を保持部に格納し、ステップ１５１５に移る。
【０１７１】
ステップ１５１５ではクライアント向けにトラフィックの中から抽出したＩＰパケットまたはステップ１５１７で保持部から読み出したＩＰパケットをフレーム生成し、ステップ１５１６に移る。
【０１７２】
ステップ１５１６ではステップ１５１５生成したフレームをクライアントに送信し、処理を終了する。
【０１７３】
ステップ１５１７はステップ１５１２で既存の登録タグであった場合、無線基地局からはＩＰパケットは送られてこないため、保持部から記憶されているＩＰパケットを読み出し、ステップ１５１５に移る。
【０１７４】
図１６は図９のマルチキャストグループが構成された後のメンバーシップ報告をアドホックネットワークを用いて行う場合を示している。
【０１７５】
即ち、無線基地局と配下の無線端末間でデータをやり取りとするための共通チャネルを使用することで、無線端末が無線基地局と他の無線端末に対して同時にメンバーシップ報告を行い、ＩＰマルチキャストにおける制御メッセージ送受の効率化を図ることが出来る。
【０１７６】
マルチキャストグループが構成された後無線基地局５は無線端末６−１、６−２に対して、アドホックネットワーク起動要求を送る（ステップ９００１）。
【０１７７】
無線端末６−１、６−２はアドホックモードを起動した旨の応答を無線基地局に返す（９００２，９００３）。
【０１７８】
クライアント４−２のタイマーがメンバーシップの問い合わせから所定時間経過した時メンバーシップの登録要求のＩＰパケットが無線端末に送られる（ステップ９００４、９００５）。
【０１７９】
無線端末６−２はＩＰパケットの判定を行う（ステップ９００６）。さらに、無線端末６−２はメンバーシップ報告のためのタグを作成する（ステップ９００７）。
【０１８０】
作成されたタグは無線共通チャネルに挿入され、無線端末６−２から無線端末６−１と無線基地局に送られる（ステップ９００８）。
【０１８１】
無線基地局５と無線端末６−１はタグ情報の判定を行う（ステップ９００９、ステップ９０１０）。
【０１８２】
そして、無線基地局５はメンバーシップ報告のＩＰパケットをマルチキャストルータ３に送信する（９０１１）。
【０１８３】
無線端末６−１はメンバーシップ報告のＩＰパケットをクライアント４−１に送信する（９０１２）。
【０１８４】
これにより、登録タグを無線基地局５から無線基地局６−１，６−２に送る処理が不要となリ、無線端末間で直接登録タグを受信できる。したがって、無線基地局５の処理負荷が少なくなるとともに、メンバーシップ報告の遅延もなくすことが出来る。
【０１８５】
この、アドホックネットワークを構成する場合、無線基地局は無線端末全てからアドホックモード応答がない場合は通常の無線フレームで通信を行う。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】マルチキャストツリーについて説明するための図
【図２】マルチキャストグループが運用状態になるまでを示す図
【図３】マルチキャストグループの維持状態示す図
【図４】マルチキャストグループからクライアントが離脱する場合と、マルチキャストグループ運用停止する場合を示す図
【図５】有線のネッワークで接続されたマルチキャストツリーの具体的な信号の流れを示す図
【図６】マルチキャストツリーを無線ネットワークを利用した場合の信号の流れを示す図
【図７】ＯＳＩモデルと実施例のシステムの関係を示す図
【図８】ＩＰパケットに含まれた上位レイヤ情報の受け渡しを説明する図
【図９】マルチキャストグループが運用状態になった後の状態を示す図
【図１０】図８と図９の動作を実現するためのシステム構成図
【図１１】ＩＰパケットとタグ情報の関係を説明する図
【図１２】無線端末６−１と６−２の構成を示す図
【図１３】無線端末がクライアントからＩＰパケットデータを受信した際の処理フローを示す図
【図１４】無線基地局が無線端末から無線フレームを受信した際の処理フローを示す図
【図１５】無線端末が無線基地局から無線フレームを受信した際の処理フローを示す図
【図１６】マルチキャストグループが構成された後のメンバーシップ報告をアドホックネットワークを用いる例を示す図
【符号の説明】
【０１８７】
１      マルチキャストサーバ
２      ネットワーク
３      マルチキャストルータ
４      クライアント装置
５      無線基地局
６      無線端末
６１５  有線インターフェース処理部
６１６  保持部
６１１  無線フレーム内タグ生成部
６１２  判定部
６１３  無線フレーム送信処理部
６１４  ＩＰパケット終端処理部
６２１  判定部
６２３  無線フレーム受信処理部
６２４  ＩＰパケット生成処理部
６２５  有線インターフェース処理部
６２６  保持部
５６３  有線インターフェース処理部
５６２  ＩＰパケット受信処理部
５６１  タグ抽出処理部
５６０  無線フレーム受信処理部
５６４  保持部
５６５  タグ判定処理部
５６６  タグ生成処理部
５６７  無線フレーム送信処理部
【図１】
2006279937.tif 000003
【図２】
2006279937.tif 000004
【図３】
2006279937.tif 000005
【図４】
2006279937.tif 000006
【図５】
2006279937.tif 000007
【図６】
2006279937.tif 000008
【図７】
2006279937.tif 000009
【図８】
2006279937.tif 000010
【図９】
2006279937.tif 000011
【図１０】
2006279937.tif 000012
【図１１】
2006279937.tif 000013
【図１２】
2006279937.tif 000014
【図１３】
2006279937.tif 000015
【図１４】
2006279937.tif 000016
【図１５】
2006279937.tif 000017
【図１６】
2006279937.tif 000018