(57)【要約】【課題】無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、各無線アクセスポイント装置の間で負荷を分散すること。【解決手段】複数の無線アクセスポイント装置の各々にかかている負荷と各無線アクセスポイント装置がデータブロックを送信しているマルチキャストグループとを管理ノード装置に把握させ、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定させる。そして、偏りがあると判定された場合には、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つを上記管理ノード装置に特定させ、そのマルチキャストグループへ参加している無線端末へ、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えることを要求させる。【選択図】      図１０
2004350052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段と、
１または複数のマルチキャストグループへデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該マルチキャストグループを一意に識別する識別子とを無線アクセスポイント装置毎に取得し前記記憶手段へ書き込む書き込み手段と、
前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定する判定手段と、
前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあると前記判定手段により判定された場合に、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定されたマルチキャストグループへ参加している無線端末へ、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置に接続を切替えることを要求する要求手段と
を有する管理ノード装置。
【請求項２】
前記特定手段は、参加している無線端末の数に基づいてマルチキャストグループを特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の管理ノード装置。
【請求項３】
無線区間へデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置へ接続する接続手段と、
無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されている宛先を一意に識別する識別子とが無線アクセスポイント装置毎に書き込まれている対応情報を前記接続手段により接続されている無線アクセスポイント装置を介して受信する受信手段と、
ユーザの指示を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された指示が、あるマルチキャストグループへ参加すべきことを示す指示である場合に、該マルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置が有るか否かを前記受信手段により受信された対応情報に基づいて判定する判定手段と、
該当する無線アクセスポイント装置が有ると前記判定手段により判定された場合には、その無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、逆に、該当する無線アクセスポイント装置がないと前記判定手段により判定された場合には、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えるように前記接続手段を制御する制御手段と
を有する無線端末。
【請求項４】
１または複数のマルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置と、
前記無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と前記無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループを一意に識別する識別子とを前記無線アクセスポイント装置毎に取得し記憶する管理ノード装置と、
を備え、
前記管理ノード装置は、
前記負荷情報に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定し、
偏りがあると判定した場合に、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定し、
特定したマルチキャストグループへ参加している無線端末に対して、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えることを要求する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
１または複数のマルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置と通信する管理ノード装置が、該無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループを一意に識別する識別子とを無線アクセスポイント装置毎に取得する第１のステップと、
前記管理ノード装置が、前記第１のステップにて取得した負荷情報に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあることを検出する第２のステップと、
前記管理ノード装置が、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定する第３のステップと、
前記管理ノード装置が、前記第３のステップにて特定されたマルチキャストグループへ参加している無線端末に対して、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続先を切替えることを要求する第４のステップと
を有する負荷分散方法。
【請求項６】
コンピュータ装置に、
１または複数のマルチキャストグループへデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該マルチキャストグループを一意に識別する識別子とを無線アクセスポイント装置毎に取得し記憶する記憶機能と、
前記記憶機能により記憶された負荷情報に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定する判定機能と、
前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあると前記判定機能により判定された場合に、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定する特定機能と、
前記特定機能により特定されたマルチキャストグループへ参加している無線端末へ、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置に接続を切替えることを要求する要求機能と
を実現させるプログラム。
【請求項７】
コンピュータ装置に、
無線区間へデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置へ接続する接続機能と、
無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されている宛先を一意に識別する識別子とが無線アクセスポイント装置毎に書き込まれている対応情報を前記接続機能により接続されている無線アクセスポイント装置を介して受信する受信機能と、
ユーザの指示を入力する入力機能と、
前記入力機能により入力された指示が、あるマルチキャストグループへ参加すべきことを示す指示である場合に、該マルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置が有るか否かを前記受信機能により受信された対応情報に基づいて判定する判定機能と、
該当する無線アクセスポイント装置が有ると前記判定機能により判定された場合には、その無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、逆に、該当する無線アクセスポイント装置がないと前記判定機能により判定された場合には、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えるように前記接続機能を制御する制御機能と
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線アクセスポイント装置の間で負荷を分散する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の無線アクセスポイント装置を有する無線通信システムの中には、各無線アクセスポイント装置に接続している無線端末の台数（以後、「接続端末数」）や処理する通信データ量（以後、「トラヒック」）等の負荷が無線アクセスポイント装置間で均等に分散されるように構成されたシステムがある。例えば、ＩＥＥＥ（ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ａやＩＥＥＥ８０２．１１ｂ等にその規格が定められている無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。この無線ＬＡＮにおいては、負荷を表す負荷情報と、信号強度や無線リンクにおける接続品質等の通信品質を表す通信品質情報とが、無線アクセスポイント装置毎に取得され、無線端末が新たに接続されるときには、取得した情報に基づいて接続先の無線アクセスポイント装置が決定される。こうすることで、ある程度の通信品質の確保と無線アクセスポイント装置間での負荷分散との両立が図られているのである。
【０００３】
以上に説明した負荷分散が実際の無線通信システムにおいてどのように行われるかについて図１５を参照しつつ説明する。図１５は、上述した負荷分散を行う無線通信システムの構成例を示す図である。図１５に示す無線通信システムは、インターネット等のバックボーンネットワークから送信されてくるデータを受信するルータ１４と、通信線を介してルータ１４と通信するネットワークスイッチ１３と、通信線を介してネットワークスイッチ１３と通信する無線アクセスポイント装置１２Ａおよび１２Ｂと、無線アクセスポイント装置１２Ａあるいは１２Ｂのいずれかへ接続し、無線通信する４台の無線端末１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄとを有している。なお、以下では、無線端末１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄの各々を区別する必要がない場合には、「無線端末１１」と表記する。また、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとを区別する必要がない場合には、「無線アクセスポイント装置１２」と表記する。そして、無線端末１１Ａと１１Ｂとは無線アクセスポイント装置１２Ａの近くに位置し、無線端末１１Ｃと１１Ｄとは無線アクセスポイント装置１２Ｂの近くに位置しているものとする。また、これら４台の無線端末は、いずれも、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとのどちらへも接続可能な位置にあるものとする。そして、図１５に示す無線通信システムにおいては、無線端末１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄがいずれも通信を行っていない状況下では、無線アクセスポイント装置１２Ａおよび１２Ｂは、負荷がほとんどかかっていない状態（以下、「無負荷状態」と呼ぶ）であるとする。
【０００４】
前述したように、無線端末１１は、無線アクセスポイント装置にかかっている負荷とその無線アクセスポイント装置との間の通信品質とに基づいて接続する無線アクセスポイント装置を決定する。無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとはともに無負荷状態であるので、無線端末１１は実質的には通信品質にのみに基づいて接続先を決定する。一般に無線端末と無線アクセスポイント装置との間の通信品質は、無線端末と無線アクセスポイント装置との距離が離れれば離れるほど悪化する。このため、上記状況下では、無線端末１１Ａと１１Ｂとは、無線アクセスポイント装置１２Ａへ接続し、無線端末１１Ｃと１１Ｄとは、無線アクセスポイント装置１２Ｂへ接続する。
【０００５】
このような接続が為された状態で、無線端末１１Ａのみが無線アクセスポイント装置１２Ａを介して通信を開始すると、無線アクセスポイント装置１２Ａにはその通信の通信速度に応じた負荷がかかる。例えば、その通信の通信速度が４Ｍｂｐｓであれば、無線アクセスポイント装置１２Ａにかかる負荷は４Ｍｂｐｓに相当する量となる。このような状況下で、さらに、無線端末１１Ｂが無線アクセスポイント装置１２Ａを介して２Ｍｂｐｓの通信を開始すると、無線アクセスポイント装置１２Ａにかかる負荷は６Ｍｂｐｓに相当する量になってしまう。一方、無線アクセスポイント装置１２Ｂは無負荷状態のままであるから、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの間で、かかっている負荷に大きな差が生じてしまう（以下では、このような状態を「負荷に偏りがある」と呼ぶ）。
【０００６】
このように各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りが生じることを避けるために、無線端末１１Ｂは、無負荷状態である無線アクセスポイント装置１２Ｂへ接続先を切替え、無線アクセスポイント装置１２Ｂを介して通信を開始する。その結果、無線アクセスポイント装置１２Ａにかかっている負荷は４Ｍｂｐｓに相当する量になり、無線アクセスポイント装置１２Ｂにかかっている負荷は２Ｍｂｐｓに相当する量になる。図１５に示す無線通信システムは、このようにして、複数の無線アクセスポイント装置の間で負荷を分散させている。
【０００７】
以上に説明した負荷分散技術は、受信者と送信者とが１対１で通信を行う通信態様（以下、このような通信態様を「ユニキャスト」と呼ぶ）には適している。しかしながら、既存の通信態様には、ユニキャストの他に、送信者から送信されたデータを複数の受信者が受信する通信態様（以下、このような通信態様を「マルチキャスト」と呼ぶ）も存在する。マルチキャストの一例としては、ネットワーク層の通信プロトコルであるＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）にしたがって実現されるＩＰマルチキャストが広く知られている。ＩＰマルチキャストでは、同一のデータの受信を希望する受信者のグループにマルチキャスト用のＩＰアドレス（以下では、このようなＩＰアドレスを「マルチキャストアドレス」と呼ぶ）を割当てることでマルチキャストグループを構成する。なお、マルチキャストグループに割当てられるマルチキャストアドレスは当該グループに固有である。あるマルチキャストグループへ宛てて送信されているデータの受信を希望するクライアントは、まず、自身の属するネットワークを管理しているネットワーク機器（例えばルータなど）へ当該データの受信を希望するクライアントが存在することを示す情報を送信し、この情報を記憶させる。なお、以下では、このような情報を上記ネットワーク機器へ送信し記憶させることを「マルチキャストグループへ参加する」と呼ぶ。そして、このような参加が為された後には、上記ネットワーク機器はバックボーンネットワークから上記マルチキャストアドレス宛てのデータがＩＰプロトコルにしたがってルーティングされてくると、このデータを自器の配下で上記マルチキャストグループへ参加しているクライアントの数だけコピーし、各クライアントへ宛てて送信する。なお、実際のデータの送受信は、当該データを所定のデータサイズで分割したデータブロックであるパケットの送受信として行われるので、上記データのコピーもパケット単位で行われる。
【０００８】
以上に説明したマルチキャストは前述した無線通信システムで実行することも可能であり、同一のパケットを複数の無線端末へ送信する場合には、マルチキャストを利用することにより無線区間の通信帯域を有効に利用することができる。その理由は、無線区間では、無線アクセスポイント装置から送信される電波信号はその無線アクセスポイント装置へ接続している全ての無線端末により受信され得るので、マルチキャストグループへ参加している個々の無線端末毎にパケットをコピーして送信する必要はないからである。
【０００９】
次に、図１５の無線通信システムにおいて、無線端末１１Ａが既に無線アクセスポイント装置１２Ａに接続し、あるマルチキャストグループ宛てのパケットを受信している状況下で、無線端末１１Ｂが同一のマルチキャストグループへ参加する場合について考察する。無線アクセスポイント装置１２Ａはマルチキャストグループ宛てにパケットを送信しているため、無線アクセスポイント装置１２Ｂに比較し大きな負荷がかかっている。前述したように、このような状況下では、無線端末１１Ｂは無線アクセスポイント装置１２Ｂへ接続し、上記マルチキャストグループへ参加する。このため、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの両者から同一のマルチキャストグループへ宛ててパケットが送信されることになる。つまり、無線区間において、このマルチキャストグループ宛てのパケットの送信に使用される通信帯域が倍増してしまう。また、上記マルチキャストグループへ宛ててパケットを送信することにより無線アクセスポイント装置に４Ｍｂｐｓに相当する負荷がかかるとすると、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの両者にそれぞれ４Ｍｂｐｓに相当する負荷がかかることになる。このような状況下で、無線端末１１Ｃがユニキャストを行おうとしても、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとには、それぞれ大きな負荷（４Ｍｂｐｓに相当する負荷）がかかっているため、無線アクセスポイント装置１２Ａあるいは１２Ｂのどちらへ接続して通信を開始しても、希望する通信品質で通信を行うことが困難になる虞がある。このような問題点を解決するための技術としては、非特許文献１に開示されている技術がある。以下、非特許文献１に開示されている技術について図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１６は、非特許文献１に係る負荷分散を行う無線通信システムの一例を示す図である。図１６に示す無線通信システムが図１５に示す無線通信システムと異なっている点は、無線端末１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄに替えて、無線端末２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄを設けた点と、管理ノード装置２２を新たに設けた点とである。なお、以下では、無線端末２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄの各々を区別する必要がない場合には、「無線端末２１」と表記する。
【００１１】
管理ノード装置２２は通信線を介してネットワークスイッチ１３と通信するコンピュータ装置であり、図１７に示す対応情報を記憶している。図１７に示されるように、対応情報には、アクセスポイント識別子とグループ識別子と受信端末数とが含まれている。アクセスポイント識別子とは、図１６に示す無線通信システムに含まれている無線アクセスポイント装置を一意に特定する識別子（例えば、無線アクセスポイント装置に割当てられているＩＰアドレス）である。なお、以下では、無線アクセスポイント装置１２Ａに割当てられているＩＰアドレスは「１０．１．１．２」であり、無線アクセスポイント装置１２Ｂに割当てられているＩＰアドレスは「１０．１．１．３」であるものとする。グループ識別子とは、当該グループ識別子に対応付けられているアクセスポイント識別子で特定される無線アクセスポイント装置からパケットを送信されているマルチキャストグループを一意に特定する識別子（例えば、マルチキャストアドレス）である。なお、以下では、マルチキャストグループ１には、マルチキャストアドレス「２３４．１．２．３」が割当てられており、このマルチキャストアドレス宛てに６Ｍｂｐｓの通信速度でデータが送信されてくるものとする。一方、マルチキャストグループ２には、マルチキャストアドレス「２３４．１．２．４」が割当てられており、このマルチキャストアドレス宛てに４Ｍｂｐｓの通信速度でデータが送信されてくるものとする。そして、受信端末数とは、当該受信端末数に対応付けられているアクセスポイント識別子で特定される無線アクセスポイント装置へ接続し、当該受信端末数に対応付けられているグループ識別子で特定されるマルチキャストグループへ参加している無線端末の数を表す情報である。この管理ノード装置２２は、無線端末２１のユーザにより参加を所望されているマルチキャストグループへパケットを送信している無線アクセスポイント装置をその無線端末２１へ通知する機能を備えている。より詳細に説明すると、管理ノード装置２２は、あるマルチキャストグループへパケットを送信している無線アクセスポイント装置を問い合わせる旨の通知を無線端末２１から受信した場合に、上記対応情報に基づいて該当する無線アクセスポイント装置のアクセスポイント識別子を特定し、そのアクセスポイント識別子を上記通知の送信元へ送信する。
【００１２】
一方、無線端末２１は、あるマルチキャストグループへ参加することをユーザに指示された場合に、そのマルチキャストグループへ宛ててパケットを送信している無線アクセスポイント装置１２が存在するか否かを上記管理ノード装置２２へ問い合わせる。そして、無線端末２１は、該当する無線アクセスポイント装置が存在する旨を管理ノード装置２２から通知された場合には、その無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、そのマルチキャストグループへ参加する。例えば、無線端末２１Ａが無線アクセスポイント装置１２Ａへ接続しマルチキャストグループ１へ参加している状況下で、無線端末２１Ｂがマルチキャストグループ１へ参加する場合、無線端末２１Ｂは無線アクセスポイント装置１２Ａへ接続しマルチキャストグループ１へ参加する。このため、同一のマルチキャストグループ宛てのパケットが複数の無線アクセスポイント装置から送信されることが防止され、無線区間における通信帯域が無駄に使用されることが防止される。
【００１３】
もっとも、図１６に示される無線通信システムにおいて、無線端末２１Ａがマルチキャストグループへ参加するのと略同時にそのマルチキャストグループへ無線端末２１Ｂが参加する場合には、異なる無線アクセスポイント装置から同一のマルチキャストグループへ宛ててパケットの送信が行われることが起こり得る。その理由は、無線端末２１Ａが上記マルチキャストグループへ参加することに起因して上記対応情報の更新を行う前に、無線端末２１Ｂから対応情報の送信を要求され、上記更新を反映していない対応情報を無線端末２１Ｂへ送信してしまう虞があるからである。非特許文献１には、このような事態の発生を避けるための技術も開示されている。具体的には、管理ノード装置２２は、無線アクセスポイント装置へ接続しマルチキャストグループへ参加している無線端末の数等に基づいて、各無線アクセスポイント装置に優先順位を割当て、その優先順位を定期的に無線端末２１へ通知する。そして、このような通知を受信した無線端末２１は、接続している無線アクセスポイント装置の優先順位が低い場合には、優先順位が最も高い無線アクセスポイント装置へ接続先を切替える。これにより、同一マルチキャストグループ宛てのパケットが複数の無線アクセスポイント装置から送信されることが防止され、無線区間における通信帯域が無駄に使用されることが防止される。
【００１４】
【非特許文献１】
電子情報通信学会技術研究報告，
ＮＳ２００２−１１５，ＩＮ２００２−５９，ＣＳ２００２−７０，
２００２年９月，
“無線ＬＡＮホットスポットにおけるマルチキャスト受信者集約
方式の提案”，
森谷  優貴，渥美  幸雄
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
非特許文献１に開示された技術により、同一マルチキャストグループへ参加する無線端末の各々が異なる無線アクセスポイント装置へ接続することが防止され、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることが回避される。しかしながら、その一方で、図１６に示す無線通信システムでは、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの間で負荷の偏りが発生することが起こり得る。その一例として、図１６に示す無線通信システムにおいて、無線端末２１Ａがマルチキャストグループ１へ参加するのと略同時に、無線端末２１Ｂがマルチキャストグループ２へ参加し、その後しばらくしてから無線端末２１Ｃがマルチキャストグループ１へ参加し、無線端末２１Ｄがマルチキャストグループ２へ参加する場合について考察する。
【００１６】
無線端末２１Ａや２１Ｂがマルチキャストグループへ参加する時点では、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとは、いずれも、マルチキャストグループ宛てのパケットを送信しておらず、その旨を示す対応情報が管理ノード装置２２に記憶されている。無線アクセスポイント装置１２Ａおよび１２Ｂは、ともに無負荷状態であるから、無線端末２１Ａと２１Ｂとは、無線アクセスポイント装置との間の通信品質のみ基づいて無線アクセスポイント装置１２Ａに接続し、それぞれマルチキャストグループ宛てのパケットの受信を開始する。その後、無線端末２１Ｃや２１Ｄがマルチキャストグループへ参加する時点では、無線アクセスポイント装置１２Ａがマルチキャストグループ１および２へ宛ててパケットを送信していることを示す対応情報が管理ノード装置２２に記憶されている。このため、無線端末２１Ｃと２１Ｄとは、管理ノード装置２２から取得した対応情報に基づいて無線アクセスポイント装置１２Ａに接続しマルチキャストグループ宛てのパケットの受信を開始する。その結果、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの間で、かかっている負荷に偏りが生じてしまう。
【００１７】
また、無線端末２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄがこの順番でマルチキャストグループ１へ参加する場合、非特許文献１に開示された技術によれば、無線端末２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄも無線端末２１Ａが接続している無線アクセスポイント装置へ接続しマルチキャストグループへ参加する。この状態で、無線端末２１Ａがマルチキャストグループ１宛てのパケットの受信を中止し、新たにマルチキャストグループ２へ参加する場合、無線端末２１Ａは既に無線アクセスポイント装置１２Ａに接続しているため、無線アクセスポイント装置１２Ａに接続したままでマルチキャストグループ２へ参加することになる。このため、無線アクセスポイント装置１２Ｂが無負荷状態である一方、無線アクセスポイント装置１２Ａからはマルチキャストグループ１および２宛てのパケットが送信され、無線アクセスポイント装置１２Ａに負荷が集中してしまう。なお、前述したユニキャスト向けの負荷分散技術を用いたとして上記問題点を解決することができないことは言うまでもない。例えば、無線端末２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄに、この順番で、従来の負荷分散技術に基づいて接続先を特定させマルチキャストグループ１へ参加させると、これら４台の無線端末のうちの２台は無線アクセスポイント装置１２Ｂへ接続してしまう。その結果、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの両者からマルチキャストグループ１宛てのパケットが送信され、無線区間の通信帯域が無駄に使用されてしまう。
【００１８】
つまり、非特許文献１に開示されている技術やユニキャスト向けの負荷分散技術を用いたとしても、以下に示す２つの場合には、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、無線アクセスポイント装置にかかる負荷を分散させることはできない。第１に、複数の無線端末がほぼ同時に各々異なるマルチキャストグループへ参加しようとする場合である。第２に、あるマルチキャストグループへ参加している無線端末がそのマルチキャストグループから退出し、他のマルチキャストグループへ参加する場合である。
【００１９】
本発明は、上記問題点に鑑みて為されたものであり、複数の無線端末の各々が略同時にそれぞれ異なるマルチキャストグループへ参加しようとする場合や、既にあるマルチキャストグループへ参加している無線端末がそのマルチキャストグループから退出し、他のマルチキャストグループへ参加する場合であっても、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、複数の無線アクセスポイント装置の間で負荷を分散させる技術を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、記憶手段と、１または複数のマルチキャストグループへデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該マルチキャストグループを一意に識別する識別子とを無線アクセスポイント装置毎に取得し前記記憶手段へ書き込む書き込み手段と、前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定する判定手段と、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあると前記判定手段により判定された場合に、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定する特定手段と、前記特定手段により特定されたマルチキャストグループへ参加している無線端末へ、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置に接続を切替えることを要求する要求手段とを有する管理ノード装置を提供する。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明は、１または複数のマルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置と、前記無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と前記無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループを一意に識別する識別子とを前記無線アクセスポイント装置毎に取得し記憶する管理ノード装置と、を備え、前記管理ノード装置は、前記負荷情報に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定し、偏りがあると判定した場合に、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定し、特定したマルチキャストグループへ参加している無線端末に対して、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えることを要求することを特徴とする無線通信システムを提供する。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明は、１または複数のマルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置と通信する管理ノード装置が、該無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループを一意に識別する識別子とを無線アクセスポイント装置毎に取得する第１のステップと、前記管理ノード装置が、前記第１のステップにて取得した負荷情報に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあることを検出する第２のステップと、前記管理ノード装置が、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定する第３のステップと、前記管理ノード装置が、前記第３のステップにて特定されたマルチキャストグループへ参加している無線端末に対して、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続先を切替えることを要求する第４のステップとを有する負荷分散方法を提供する。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明は、コンピュータ装置に、１または複数のマルチキャストグループへデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該マルチキャストグループを一意に識別する識別子とを無線アクセスポイント装置毎に取得し記憶する記憶機能と、前記記憶機能により記憶された負荷情報に基づいて、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定する判定機能と、前記無線アクセスポイント装置の各々にかかっている負荷に偏りがあると前記判定機能により判定された場合に、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループを特定する特定機能と、前記特定機能により特定されたマルチキャストグループへ参加している無線端末へ、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置に接続を切替えることを要求する要求機能とを実現させるプログラムと、コンピュータ装置読み取り可能な記録媒体であって、当該プログラムを記録した記録媒体とを提供する。
【００２４】
このような管理ノード装置、無線通信システム、負荷分散方法、プログラムおよび記録媒体によれば、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りがある場合には、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから少なくとも１つのマルチキャストグループが特定され、そのマルチキャストグループへ参加している無線端末へ、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えることが要求される。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明は、無線区間へデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置へ接続する接続手段と、無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されている宛先を一意に識別する識別子とが無線アクセスポイント装置毎に書き込まれている対応情報を前記接続手段により接続されている無線アクセスポイント装置を介して受信する受信手段と、ユーザの指示を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された指示が、あるマルチキャストグループへ参加すべきことを示す指示である場合に、該マルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置が有るか否かを前記受信手段により受信された対応情報に基づいて判定する判定手段と、該当する無線アクセスポイント装置が有ると前記判定手段により判定された場合には、その無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、逆に、該当する無線アクセスポイント装置がないと前記判定手段により判定された場合には、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えるように前記接続手段を制御する制御手段とを有する無線端末を提供する。
【００２６】
また、上記課題を解決するために、本発明は、コンピュータ装置に、無線区間へデータブロックを送信する無線アクセスポイント装置へ接続する接続機能と、無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報と該無線アクセスポイント装置からデータブロックを送信されている宛先を一意に識別する識別子とが無線アクセスポイント装置毎に書き込まれている対応情報を前記接続機能により接続されている無線アクセスポイント装置を介して受信する受信機能と、ユーザの指示を入力する入力機能と、前記入力機能により入力された指示が、あるマルチキャストグループへ参加すべきことを示す指示である場合に、該マルチキャストグループへ宛ててデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置が有るか否かを前記受信機能により受信された対応情報に基づいて判定する判定機能と、該当する無線アクセスポイント装置が有ると前記判定機能により判定された場合には、その無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、逆に、該当する無線アクセスポイント装置がないと前記判定機能により判定された場合には、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替えるように前記接続機能を制御する制御機能とを実現させるプログラムと、コンピュータ装置読み取り可能な記録媒体であって、当該プログラムを記録した記録媒体とを提供する。
【００２７】
このような、無線端末、プログラムおよび記録媒体によれば、あるマルチキャストグループへ参加すべきことをユーザに指示された無線端末は、そのマルチキャストグループへデータブロックを送信している無線アクセスポイント装置がある場合には、その無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、逆に、該当する無線アクセスポイント装置がない場合には、かかっている負荷が最も小さい無線アクセスポイント装置へ接続を切替える。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。
【００２９】
（１：システム構成）
図１は、本発明に係る管理ノード装置と無線端末とを含む無線通信システムの全体構成の一例を示す図である。この図に示す無線通信システムが図１６に示す無線通信システムと異なる点は、無線端末２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃおよび２１Ｄに替えて無線端末３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃおよび３１Ｄを設けた点と、管理ノード装置２２に替えて管理ノード装置３２を設けた点とである。なお、以下では、無線端末３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃおよび３１Ｄの各々を区別する必要がない場合には「無線端末３１」と表記する。
【００３０】
管理ノード装置３２は、図１７に示される対応情報に替えて図２に示される対応情報を記憶している。図２に示されているように、管理ノード装置３２に記憶されている対応情報は、無線アクセスポイント装置１２にかかっている負荷を表す負荷情報を含んでいる点が、管理ノード装置２２に記憶されている対応情報と異なっている。なお、本実施形態においては、負荷情報の一例として、無線アクセスポイント装置が単位時間当たりに処理可能な最大のデータ量に対する実際に処理しているデータ量の割合を百分率で表した値を用いる。この管理ノード装置３２は、無線端末３１からの要求に応じて上記対応情報をその無線端末３１へ送信する一方、その配下にある無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りがある場合には、その偏りを是正するために無線端末３１へ接続先の無線アクセスポイント装置を切替えることを要求するものである。
【００３１】
無線端末３１は、無線アクセスポイント装置１２Ａあるいは１２Ｂへ接続し無線通信する機能を備えたコンピュータ装置である。加えて、無線端末３１は、管理ノード装置３２から上記対応情報を取得し、取得した対応情報に基づいて特定される無線アクセスポイント装置へ接続を切替える機能を備えている。さらに、無線端末３１は、管理ノード装置３２からの要求に応じて接続先の無線アクセスポイント装置を切替える機能も備えている。
【００３２】
図１に示す無線通信システムにおいては、管理ノード装置３２からの要求に応じて無線端末３１に接続先の無線アクセスポイント装置を切替えさせたり、管理ノード装置３２から取得した対応情報に基づいて無線端末３１に接続先の無線アクセスポイント装置を切替えさせることにより、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとの間で負荷を分散させている。
【００３３】
（２：  無線端末３１の構成）
次いで、無線端末３１の構成について図３を参照しつつ説明する。図３は、無線端末３１のハードウェア構成の一例を示すブロック図であり、この図に示されるように無線端末３１は、制御部４１と、操作部４２と、無線通信部４３と、記憶部４４と、これら各構成要素間のデータ授受を仲介するバス４６とを有している。制御部４１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であり、無線端末３１の各部を制御するためのものである。操作部４２は、ユーザに各種指示を入力させるための操作子（テンキーやカーソルキーなど）を備えており、操作子の操作内容に応じたデータを制御部４１へ引渡すものである。
【００３４】
無線通信部４３は無線アクセスポイント装置１２と無線通信を行うためのものであり、無線アクセスポイント装置１２から送信されてきたデータを制御部４１へ引渡すとともに、制御部４１から引渡されたデータを無線アクセスポイント装置１２へ送信する。
【００３５】
記憶部４４は、揮発性記憶部４４１と不揮発性記憶部４４２とを含んでいる。揮発性記憶部４４１は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）であり、ソフトウェアを実行中の制御部４１によりワークエリアとして利用される。不揮発性記憶部４４２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）であり、各種ソフトウェアを格納している。不揮発性記憶部４４２に格納されているソフトウェアの一例としては、制御部４１にオペレーティングシステム（以下、「ＯＳ」と表記する）を実現させるためのＯＳソフトウェアや、無線アクセスポイント装置１２を介してユニキャストあるいはマルチキャストでデータの送受信を行う機能を制御部４１に実現させるための通信ソフトウェアが挙げられる。以下では、これらのソフトウェアを実行することにより制御部４１に付与される機能について説明する。
【００３６】
上述した操作部４２に設けられている電源ボタン（図示省略）が押下されるなどして、電源（図示省略）を投入されると、制御部４１は、まず、ＯＳソフトウェアを不揮発性記憶部４４２から読み出し実行する。ＯＳソフトウェアにしたがって作動している制御部４１には、無線端末３１の各部を制御する機能や他のソフトウェアを不揮発性記憶部４４２から読み出し実行する機能が付与される。そして、制御部４１は、ＯＳソフトウェアにしたがって作動している状況下で、あるマルチキャストグループへ参加することを指示されると、不揮発性記憶部４４２から通信ソフトウェアを読み出し実行する。この通信ソフトウェアにしたがって作動している制御部４１には、以下に述べる２つの機能が付与される。
【００３７】
第１の機能は、管理ノード装置３２からの要求に基づいて接続先の無線アクセスポイント装置を切替える機能である。そして、第２の機能は、管理ノード装置３２から対応情報を取得し、取得した対応情報に基づいて決定される無線アクセスポイント装置へ接続を切替え、その無線アクセスポイント装置を介してマルチキャストグループへ参加する機能である。より詳細に説明すると、制御部４１は、まず、上記対応情報の送信を要求する旨の通信メッセージ（以下、「対応情報送信要求」と呼ぶ）を管理ノード装置３２へ送信し、管理ノード装置３２から送信されてくる対応情報に基づいて決定される無線アクセスポイント装置へ接続を切替える。次いで、制御部４１は、その無線アクセスポイント装置を介してマルチキャストグループへ参加することを通知する通信メッセージ（以下、「参加通知」と呼ぶ）をルータ１４と管理ノード装置３２との両者へ送信する。また、制御部４１は、マルチキャストグループからの退出をユーザに指示された場合には、その旨を示す通信メッセージ（以下、「退出通知」と呼ぶ）をルータ１４と管理ノード装置３２との両者へ送信する。なお、参加通知および退出通知には、上記無線アクセスポイント装置のアクセスポイント識別子と上記マルチキャストグループのグループ識別子とが含まれている。なお、詳細な説明は省略するが、ユニキャストで通信することをユーザに指示された場合には、上記通信ソフトウェアにしたがって作動している制御部４１に、従来の負荷分散技術に基づいて接続先の無線アクセスポイント装置を決定させるとしてもよいことは勿論である。
【００３８】
以上に説明したように、無線端末３１のハードウェア構成は、一般的なコンピュータ装置と同一であり、不揮発性記憶部４４２に格納されている各種ソフトウェアを制御部４１に実行させることにより、本発明に係る無線端末に特有な機能が実現される。
【００３９】
（３：  管理ノード装置３２の構成）
次いで、管理ノード装置３２の構成について図４を参照しつつ説明する。図４に示されるように、管理ノード装置３２のハードウェア構成が無線端末３１のハードウェア構成と異なっている点は、無線通信部４３に替えて有線通信部４５を設けた点と、不揮発性記憶部４４２に替えて不揮発性記憶部４４３を設けた点とである。有線通信部４５は、通信線を介してネットワークスイッチ１３に接続されており、ネットワークスイッチ１３と通信するためのものである。有線通信部４５は、ネットワークスイッチ１３から送信されてくるデータを上記通信線を介して受信し、受信したデータを制御部４１へ引渡すとともに、制御部４１から引渡されたデータを、上記通信線を介してネットワークスイッチ１３へ送信する。不揮発性記憶部４４３は、例えばハードディスクであり、無線アクセスポイント装置１２Ａおよび１２Ｂの各々にかかっている負荷に偏りがあるか否かを判定する際に使用される閾値を格納している。また不揮発性記憶部４４３には、ＯＳソフトウェアや後述する負荷管理機能を制御部４１に実現させるための負荷管理ソフトウェアが格納されている。以下、これらソフトウェアを実行することにより、管理ノード装置３２の制御部４１に付与される機能について説明する。
【００４０】
操作部４２に設けられている電源ボタン（図示省略）を押下されるなどして、電源（図示省略）を投入されると、制御部４１は、まず、ＯＳソフトウェアを不揮発性記憶部４４３から読み出し実行する。ＯＳソフトウェアにしたがって作動している制御部４１には、無線端末３１の各部を制御する機能や他のソフトウェアを不揮発性記憶部４４３から読み出し実行する機能が付与される。そして、ＯＳソフトウェアの実行を完了しＯＳを実現している状態の制御部４１は、即座に、不揮発性記憶部４４３から負荷管理ソフトウェアを読み出し実行する。この負荷管理ソフトウェアにしたがって作動している制御部４１には、本発明に係る管理ノード装置に特徴的な３つの機能が付与される。
【００４１】
第１の機能は、無線端末３１から送信されてきくる通信メッセージの内容に応じて上記対応情報（図２参照）を揮発性記憶部４４１へ書き込んだり、その対応情報を無線端末３１へ送信したりする機能である。より詳細に説明すると、無線端末３１から送信されてきた通信メッセージが参加通知である場合には、制御部４１は、当該参加通知に含まれているアクセスポイント識別子およびグループ識別子に該当する対応情報の受信端末数に１を加算する。なお、該当する対応情報が揮発性記憶部４４１に格納されていない場合には、制御部４１は、上記アクセスポイント識別子、上記グループ識別子および受信端末数として１を含んだ対応情報を新たに揮発性記憶部４４１へ書き込む。無線端末３１から送信されてきた通信メッセージが対応情報送信要求である場合には、管理ノード装置３２の制御部４１は、上記対応情報を揮発性記憶部４４１から読み出し、その対応情報を内包した通信メッセージ（以下、「対応情報送信応答」と呼ぶ）をその無線端末３１へ送信する。そして、さらに、無線端末３１から送信されてきた通信メッセージが退出通知である場合には、制御部４１は、当該退出通知に含まれているアクセスポイント識別子およびグループ識別子に該当する対応情報の受信端末数から１を減算する。なお、受信端末数が０になる場合には、制御部４１は該当する対応情報を揮発性記憶部４４１から削除する。なお、対応情報の書き込み先は、揮発性記憶部４４１に限定されるものではなく、不揮発性記憶部４４３であっても勿論よい。
【００４２】
第２の機能は、無線アクセスポイント装置１２Ａおよび１２Ｂから負荷情報を取得し、取得した負荷情報に基づいて上記対応情報を更新する機能である。より詳細に説明すると、制御部４１は、例えば定期的に、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等に準拠した通信を無線アクセスポイント装置１２と行い、無線アクセスポイント装置１２にかかっている負荷を表す負荷情報を取得し、取得した負荷情報でその無線アクセスポイント装置に対応する対応情報を更新する。なお、制御部４１が負荷情報を取得する際に無線アクセスポイント装置１２と行う通信は、ＳＮＭＰに準拠した通信に限定されるものではない。要は、無線アクセスポイント装置１２にかかっている負荷を表す負荷情報を取得できる態様であればよい。また、本実施形態では、制御部４１に定期的に負荷情報を取得させる場合について説明するが、無線端末３１から送信されてくる各種通知を受信したことを契機として上記負荷情報の取得を行う態様であっても勿論よい。
【００４３】
第３の機能は、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りがあるか否かを定期的に判定し、偏りがあると判定した場合にその偏りを是正する機能である。より詳細に説明すると、制御部４１は、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷の最大値と最小値との差の大きさが揮発性記憶部４４１に格納されている閾値よりも大きいか否かを判定し、上記差の大きさが上記閾値よりも大きい場合には、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りがあると判定する。なお、本実施形態においては、上記閾値の値として５０が設定されている場合について説明するが、係る値は５０に限定されるものではなく、管理ポリシにしたがって適切に定められた値であればよい。そして、制御部４１は、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りがあると判定した場合には、以下に説明するようにしてその偏りを是正する。すなわち、制御部４１は、上記最大値に対応する負荷がかかっている無線アクセスポイント装置を介してパケットを受信しているマルチキャストグループのうち、上記最小値に対応する負荷がかかっている無線アクセスポイント装置を介してパケットを受信すべきマルチキャストグループを特定する。そして、制御部４１は、当該マルチキャストグループへ参加している無線端末３１へ宛てて、上記最小値に対応する負荷がかかっている無線アクセスポイント装置へ接続を切替えることを要求する。
【００４４】
以上に説明したように、管理ノード装置３２のハードウェア構成は、一般的なコンピュータ装置と同一であり、不揮発性記憶部４４３に格納されている各種ソフトウェアを制御部４１に実行させることにより、本発明に係る管理ノード装置に特有な機能が実現される。
【００４５】
（４：  動作）
次に、本実施形態に係る管理ノード装置および無線端末が行う動作のうち、その特徴を顕著に示す動作について、図面を参照しつつ説明する。
【００４６】
（４−１：  動作例１）
まず、図１に示す無線通信システムにおいて、無線端末３１Ａと３１Ｂとは無線アクセスポイント装置１２Ａに接続しており、無線端末３１Ｃと３１Ｄとは無線アクセスポイント装置１２Ｂに接続しているものとする。そして、無線端末３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃおよび３１Ｄは、何れもマルチキャストグループへ参加していないものとする。この状態から、無線端末３１Ａがマルチキャストグループ１へ参加し、略同時に無線端末３１Ｂがマルチキャストグループ２へ参加する場合について、図５に示すシーケンス図を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する動作の開始時点では、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとは、何れも、マルチキャストグループ１および２宛てにパケットを送信しいないものとし、両者は無負荷状態であるものとする。このため、管理ノード装置３２の揮発性記憶部４４１には、図６に示す対応情報が記憶されている。
【００４７】
無線端末３１の制御部４１は、操作部４２を介してマルチキャストグループへの参加を指示されると、前述した対応情報送信要求を無線通信部４３を介して管理ノード装置３２へ宛てて送信する。本動作例では、図５に示すように、無線端末３１Ａの制御部４１が対応情報送信要求７１Ａを管理ノード装置３２へ宛てて送信するのと略同時に、無線端末３１Ｂの制御部４１も対応情報送信要求７１Ｂを管理ノード装置３２へ宛てて送信する。なお、以下では、対応情報送信要求７１Ａと７１Ｂとを区別する必要がない場合には、「対応情報送信要求７１」と表記する。なお、本実施形態では、無線端末３１が上記対応情報送信要求をユニキャストで管理ノード装置３２へ送信する場合について説明したが、上記対応情報送信要求の送信態様はユニキャストに限定されるものではなく、マルチキャストであってもよいし同報送信であってもよい。このようにすると、無線端末３１が管理ノード装置３２に割当てられている通信アドレスを検出できない場合であっても、上記対応情報送信要求を送信することができる。
【００４８】
この対応情報送信要求７１は無線アクセスポイント装置１２Ａとネットワークスイッチ１３とを順に介して管理ノード装置３２へ到達する。管理ノード装置３２の制御部４１は、この対応情報送信要求７１を有線通信部４５を介して受信すると、揮発性記憶部４４１から対応情報を読み出し、当該対応情報を内包した対応情報送信応答を有線通信部４５を介して上記対応情報送信要求７１の送信元へ宛てて送信する。本動作例では、図５に示すように、管理ノード装置３２の制御部４１は、無線端末３１Ａへ宛て対応情報送信応答７２Ａを送信し、無線端末３１Ｂへ宛て対応情報送信応答７２Ｂを送信する。なお、以下では、対応情報送信応答７２Ａと７２Ｂとを区別する必要がない場合には、「対応情報送信応答７２」と表記する。なお、本実施形態では、管理ノード装置３２が上記対応情報送信応答をユニキャストで無線端末３１へ送信する場合について説明したが、上記対応情報送信応答の送信態様はユニキャストに限定されるものではなく、マルチキャストであってもよいし同報送信であってもよい。
【００４９】
この対応情報送信応答７２はネットワークスイッチ１３と無線アクセスポイント装置１２Ａとを順に介して、その宛先の無線端末へ到達する。具体的には、対応情報送信応答７２Ａは無線端末３１Ａへ到達し、対応情報送信応答７２Ｂは無線端末３１Ｂへ到達する。この対応情報送信応答７２を受信した場合に、無線端末３１の制御部４１が行う動作について、図７に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００５０】
図７に示されるように、無線端末３１Ａあるいは３１Ｂの制御部４１は、無線通信部４３を介して対応情報送信応答７２を受信すると、この対応情報送信応答７２を解析し、当該対応情報送信応答７２に内包されている対応情報を取得する（ステップＳＡ１）。
【００５１】
次に、制御部４１は、ステップＳＡ１  にて取得した対応情報に基づいて、ユーザにより参加を指示されたマルチキャストグループへ宛ててパケットを送信している無線アクセスポイント装置があるか否かを判定する（ステップＳＡ２）。具体的には、ステップＳＡ１にて取得した対応情報に、上記マルチキャストグループのグループ識別子に対応付けられているアクセスポイント識別子が含まれている場合には、制御部４１は、該当する無線アクセスポイント装置があると判定する。逆に、上記グループ識別子に対応付けられているアクセスポイント識別子が含まれていない場合には、制御部４１は、該当する無線アクセスポイント装置はないと判定する。
【００５２】
ステップＳＡ２の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合は、制御部４１は、上記グループ識別子に対応付けられているアクセスポイント識別子で特定される無線アクセスポイント装置に接続する（ステップＳＡ３）。逆に、ステップＳＡ２の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、制御部４１は、ステップＳＡ１にて取得した対応情報に含まれている負荷情報を参照し、かかっている負荷が最小の無線アクセスポイント装置へ接続する（ステップＳＡ４）。本動作例においては、図６に示す対応情報が管理ノード装置３２から送信されてくる。このため、上記ステップＳＡ３の判定結果は“Ｎｏ”になり、制御部４１は上記ステップＳＡ４の処理を行う。なお、図６に示されるように、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとは、ともに無負荷状態であるから、制御部４１は、現在接続している無線アクセスポイント装置１２Ａから接続先を切替えない。
【００５３】
そして、制御部４１は、ステップＳＡ３あるいはＳＡ４にて接続した無線アクセスポイント装置を介して、マルチキャストグループへ参加する。具体的には、制御部４１は、ステップＳＡ３あるいはＳＡ４にて接続した無線アクセスポイント装置を介して上記マルチキャストグループへ参加する旨の参加通知をルータ１４へ宛てて送信する。以下、ルータ１４とネットワークスイッチ１３と無線アクセスポイント装置１２と無線端末３１とは、一般的なマルチキャストと同一の動作を行う。具体的には、ルータ１４は自装置の配下にマルチキャストグループに参加するクライアント（無線端末３１Ａおよび３１Ｂ）があることをバックボーンネットワークへ通知する。そして、ルータ１４は、当該マルチキャストグループへ宛ててバックボーンネットワークから送信されてくるパケットを受信すると、このパケットを配下のネットワークスイッチ１３へ送信する。ネットワークスイッチ１３は、無線端末３１Ａおよび３１Ｂからルータ１４へ宛てて送信された参加通知の内容を参照し、無線アクセスポイント装置１２Ａの配下にマルチキャストグループ１および２へ参加する無線端末があることを検出する。そして、ネットワークスイッチ１３は、マルチキャストグループ１および２宛てのパケットをルータ１４から受信すると、無線アクセスポイント装置１２Ａを接続している通信ポートへのみ当該パケットを送信する。無線アクセスポイント装置１２Ａは、ネットワークスイッチ１３から送信されたマルチキャストグループ宛てのパケットを受信し、受信したパケットを無線区間へ送出する。無線端末３１Ａあるいは３１Ｂの制御部４１は、このようにして無線区間へ送出されたマルチキャストグループ宛てのパケットを受信すると、当該パケットの受信を開始したこと通知するため、前述した参加通知７３を管理ノード装置３２へ宛てて送信する（ステップＳＡ５）。
【００５４】
一方、管理ノード装置３２の制御部４１は、有線通信部４５を介して参加通知７３を受信すると、この参加通知７３に含まれているアクセスポイント識別子とグループ識別子とを含む対応情報を生成しその受信端末数に１を設定して、揮発性記憶部４４１へ書き込む。以上の動作により、無線端末３１Ａおよび３１Ｂは、無線アクセスポイント装置１２Ａを介してマルチキャストグループ宛てのパケットを受信するとともに、管理ノード装置３２の揮発性記憶部４４１に格納されている対応情報は、図８に示す状態になる。
【００５５】
次いで、図８の対応情報で示される状況下で、無線端末３１Ｃがマルチキャストグループ１へ参加する場合について説明する。
【００５６】
ユーザによりマルチキャストグループ１へ参加することを指示された場合に、無線端末３１Ｃの制御部４１が上述したステップＳＡ１およびＳＡ２の処理を行う点については、無線端末３１Ａあるいは３１Ｂの制御部４１と同一である。しかしながら、図８に示されるように、無線端末３１Ｃが管理ノード装置３２から受信した対応情報は、ユーザにより参加を指示されたマルチキャストグループへ宛てて無線アクセスポイント装置１２Ａからパケットが送信されていることを示している。このため、上述したステップＳＡ２の判定結果は“Ｙｅｓ”になり、無線端末３１Ｃの制御部４１は、上述したステップＳＡ３の処理を行う。すなわち、無線端末３１Ｃの制御部４１は、無線アクセスポイント装置１２Ａに接続先を切替える。以降、無線端末３１Ｃの制御部４１は、この無線アクセスポイント装置１２Ａを介してマルチキャストグループ１へ参加し、当該マルチキャストグループ１宛てのパケットを受信すると、上記参加通知を管理ノード装置３２へ送信する。この参加通知を受信した管理ノード装置３２の制御部４１は、揮発性記憶部４４１に格納されている対応情報をその参加通知の内容に基づいて更新する。具体的には、管理ノード装置３２の制御部４１は、無線アクセスポイント装置１２Ａのアクセスポイント識別子とマルチキャストグループ１のマルチキャストアドレスとを含んでいる対応情報の受信端末数に１を加算する。さらに、その後、制御部４１が各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷を表す負荷情報を取得し取得した負荷情報で上記対応情報を更新することにより、管理ノード装置３２の揮発性記憶部４４１に格納されている対応情報は、図９に示す状態になる。
【００５７】
以上に説明した動作が完了した時点では、図９に示されるように、無線アクセスポイント装置１２Ａにかかっている負荷は、無線アクセスポイント装置１２Ｂにかかっている負荷に比較して著しく大きくなっている。つまり、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りが生じている。以下では、この偏りを是正するために、管理ノード装置３２が行う動作について図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００５８】
図１０は、管理ノード装置３２の制御部４１が行う偏り是正動作の流れを示すフローチャートである。図１０に示されるように、管理ノード装置３２の制御部４１は、まず、ＳＮＭＰなどの所定のアルゴリズムにしたがって、無線アクセスポイント装置１２Ａおよび１２Ｂの各々から負荷情報を取得し、取得した負荷情報に基づいて対応情報を更新する（ステップＳＢ１）。
【００５９】
次いで、管理ノード装置３２の制御部４１は、揮発性記憶部４４１に格納されている対応情報に基づいて、かかっている負荷が最大の無線アクセスポイント装置（以下、「削減対象装置」と呼ぶ）とかかっている負荷が最小の無線アクセスポイント装置（以下、「増加対象装置」と呼ぶ）とを特定する（ステップＳＢ２）。本動作例においては、図９に示されるように、無線アクセスポイント装置１２Ａには、その処理能力に対して１００％の負荷がかかっており、無線アクセスポイント装置１２Ｂは無負荷状態である。よって、管理ノード装置３２の制御部４１は、無線アクセスポイント装置１２Ａを削減対象装置と特定し、無線アクセスポイント装置１２Ｂを増加対象装置と特定する。
【００６０】
次いで、管理ノード装置３２の制御部４１は、上記削減対象装置にかかっている負荷と上記増加対象装置にかかっている負荷との差の大きさが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＢ３）。なお、本実施形態では、削減対象装置にかかっている負荷と増加対象装置にかかっている負荷との差を単純に上記所定の閾値と比較する場合について説明したが、削減対象装置にかかっている負荷がある閾値を超えている場合にのみ、この比較処理を行うとしても勿論よい。
【００６１】
ステップＳＢ３の判定結果が“Ｎｏ”である場合には、制御部４１は、当該偏り是正動作を終了する。逆に、ステップＳＢ３の判定結果が“Ｙｅｓ”である場合には、制御部４１は、削減対象装置からパケットを送信されているマルチキャストグループのうち、増加対象装置からパケットを送信されるべきマルチキャストグループを特定する（ステップＳＢ４）。本実施形態では、制御部４１は、削減対象装置からパケットを送信されているマルチキャストグループのうち、受信端末数が最も少ないマルチキャストグループを対象マルチキャストグループとして特定する。本動作例では、図９に示されるように、削減対象装置（すなわち、無線アクセスポイント装置１２Ａ）にかかっている負荷は１００であり、増加対象装置（すなわち、無線アクセスポイント装置１２Ｂ）は無負荷状態であるから、上述したステップＳＢ３の判定結果は“Ｙｅｓ”になる。このため、上述したステップＳＢ４の処理が行われる。ステップＳＢ４においては、マルチキャストグループ１へ参加している無線端末は２台であり、マルチキャストグループ２へ参加している無線端末は１台であるから、マルチキャストグループ２が対象マルチキャストグループとして特定される。なお、受信端末数が最小のマルチキャストグループが複数存在する場合は、そのマルチキャストグループの中からランダムに対象マルチキャストグループを選択させるとしてもよい。要は、受信端末数が最小のマルチキャストグループの中から１つの対象マルチキャストグループを特定する態様であれば何れであってもよい。また、本実施形態では、受信端末数が最小のマルチキャストグループを対象マルチキャストグループとして特定する場合について説明した。これは、このようにすることにより、無線アクセスポイント装置の切替えを行う無線端末の数を少なくすることができるといった効果を奏するからである。しかしながら、受信端末数の数とは無関係に対象マルチキャストグループを特定するとしてもよいことは言うまでもない。また、本実施形態では、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置を介してデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから、１つのマルチキャストグループを特定し、このマルチキャストグループへ参加している無線端末３１に接続先を切替えさせる場合について説明した。しかしながら、かかっている負荷が最も大きい無線アクセスポイント装置を介してデータブロックを送信されているマルチキャストグループのうちから、複数のマルチキャストグループを特定し、それらのマルチキャストグループへ参加している無線端末３１に接続先を切替えさせるとしてもよいことは勿論である。
【００６２】
そして、ステップＳＢ４に後続するステップＳＢ５では、制御部４１は、ステップＳＢ４にて特定した対象マルチキャストグループへ参加している無線端末へ宛てて、接続先を増加対象装置（すなわち、無線アクセスポイント装置１２Ｂ）へ切替えることを要求する旨の通知を送信し、偏り是正動作を終了する。なお、上記通知を対象マルチキャストグループへ参加している無線端末へ送信する態様としては、そのマルチキャストグループのマルチキャストアドレスへ宛てて送信するとしてもよく、また、ネットワークスイッチ１３の配下で、マルチキャストグループへ参加している全ての無線端末へ宛てて（例えば、マルチキャストアドレス２２４．０．０．１へ宛てて）送信するとしてもよい。
【００６３】
上記通知を受信した無線端末３１Ｂは、その通知の内容にしたがって、接続先を無線アクセスポイント装置１２Ｂへ切替え、無線アクセスポイント装置１２Ｂを介してマルチキャストグループ２宛てのパケットを受信する。より詳細に説明すると、無線端末３１Ｂの制御部４１は、まず、無線アクセスポイント装置１２Ａを介して、マルチキャストグループ２から退出する旨の退出通知を管理ノード装置３２とルータ１４とへ送信する。このように、ルータ１４のみならず、管理ノード装置３２へも退出通知を送信するのは、この退出通知を受信したことを契機として管理ノード装置３２に対応情報の更新を迅速に行わせるためである。そして、制御部４１は、接続先を無線アクセスポイント装置１２Ｂへ切替えた後に、この無線アクセスポイント装置１２Ｂを介してマルチキャストグループ２へ参加する旨の参加通知をルータ１４へ送信し、マルチキャストグループ２宛てのパケットの受信を開始するとその旨を示す参加通知を管理ノード装置３２へ送信する。なお、本実施形態では、管理ノード装置３２に対応情報を早急に更新させるために、無線端末３１Ｂから管理ノード装置３２へ上記退出通知を送信する場合について説明した。しかしながら、管理ノード装置３２から無線端末３１へ定期的に受信マルチキャストグループと接続無線アクセスポイント装置の問合せ、この問合せに対する応答に基づいて対応情報を更新させるとしてもよい。このような場合には、上記退出通知を無線端末３１から管理ノード装置３２へ送信する必要はない。
【００６４】
以上に説明した動作が完了した時点では、管理ノード装置３２の揮発性記憶部４４１に格納されている対応情報は図１１に示す状態になり、各無線アクセスポイント装置にかかっている負荷に偏りはない。このように、本実施形態によれば、複数の無線端末の各々が略同時にそれぞれ異なるマルチキャストグループへ参加した場合であっても、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、各無線アクセスポイント装置にかかる負荷の偏りを是正することができる。
【００６５】
（４−２：  動作例２）
次に、無線アクセスポイント装置１２Ａへ接続しマルチキャストグループ１へ参加している無線端末３１Ａがマルチキャストグループ１から退出し、新たにマルチキャストグループ３（マルチキャストグループアドレス：２３４．１．２．５：３Ｍｂｐｓ）へ参加する場合の動作について説明する。なお、以下に説明する動作例の前提として、無線端末３１Ａと３１Ｃとが無線アクセスポイント装置１２Ａへ接続し、マルチキャストグループ１へ参加しており、無線端末３１Ｂと３１Ｄとが無線アクセスポイント装置１２Ｂへ接続し、マルチキャストグループ２へ参加しているものとする。このため、以下に説明する動作の開始時点では、管理ノード装置３２には、図１２に示す対応情報が記憶されている。
【００６６】
マルチキャストグループ３へ参加すべきことをユーザに指示されると、無線端末３１Ａの制御部４１は、前述したステップＳＡ１およびＳＡ２の処理を行う。すなわち、制御部４１は、管理ノード装置３２から対応情報を取得し、その対応情報に基づいて、マルチキャストグループ３宛てにパケットを配信している無線アクセスポイント装置があるか否かを判定する。
【００６７】
上述したように、無線アクセスポイント装置１２Ａと１２Ｂとは、ともに、マルチキャストグループ３へ宛ててパケットを配信していないので、ステップＳＡ２の判定結果は“Ｎｏ”になる。このため、制御部４１は、前述したステップＳＡ４の処理を行い、かかっている負荷が最小の無線アクセスポイント装置へ接続を切替える。本動作例においては、図１２に示されるように、無線アクセスポイント装置１２Ａにかかっている負荷よりも無線アクセスポイント装置１２Ｂにかかっている負荷の方が小さいので、制御部４１は、無線アクセスポイント装置１２Ｂへ接続を切り替て、マルチキャストグループ３へ参加する。その後、無線端末３１Ａはマルチキャストグループ３へ参加しこのマルチキャストグループ宛てに送信されるパケットの受信を開始した旨を管理ノード装置３２へ通知する。管理ノード装置３２は、この通知に基づいて対応情報を更新する。その結果、管理ノード装置３２に記憶されている対応情報は、例えば、図１３に示すような状態になる。
【００６８】
以上に説明したように、本実施形態によれば、あるマルチキャストグループへ参加している無線端末３１がそのマルチキャストグループから退出し、新たなマルチキャストグループへ参加する場合であっても、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、各無線アクセスポイント装置にかかる負荷を分散させることができる。
【００６９】
（５：  変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で様々な変形が可能である。なお、変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【００７０】
（５−１：変形例１）
上述した実施形態では、対応情報を記憶し無線アクセスポイント装置にかかっている負荷やその無線アクセスポイント装置からパケットを送信されているマルチキャストグループを管理する管理ノード装置３２を、ルータ１４やネットワークスイッチ１３とは異なる装置として設ける場合について説明した。しかしながら、ルータ１４に管理ノード装置３２の機能を付与するとしてもよく、また、ネットワークスイッチ１３に管理ノード装置３２の機能を付与するとしても勿論よい。要は、ルータ１４によりバックボーンネットワークに接続されている１つのサブネットワーク内に本実施形態に係る管理ノード装置３２と同一の機能を有する装置が存在する態様であれば、いずれであってもよい。
【００７１】
（５−２：変形例２）
上述した実施形態では、データを所定のデータサイズで分割したパケットを送受信することにより通信を行う場合について説明した。しかしながら、本発明に係る無線通信システムにおけるデータの通信単位はパケットに限定されるものではなく、フレームであってもよく、また、セグメントであってもよい。要は、宛先を内包したデータブロックであれば、いずれであってもよい。なお、フレームとは、データリンク層におけるデータの通信単位であり、セグメントとは、トランスポート層におけるデータの通信単位である。
【００７２】
（５−３：変形例３）
上述した実施形態では、マルチキャストの一例としてＩＰマルチキャストについて説明した。しかしながら、本発明に係る無線通信システムで実行されるマルチキャストは、ＩＰマルチキャストに限定されるものではない。例えば、ＩＰ（すなわち、ＯＳＩ参照モデルにおけるネットワーク層）より下位の通信プロトコル階層（例えば、データリンク層）に準拠して行われるマルチキャストであっても勿論よい。具体的には、データリンク層における通信アドレスであるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを用いたマルチキャストであっても勿論よい。
【００７３】
（５−４：変形例４）
上述した実施形態では、ルータ１４を介してバックボーンネットワークへ接続される無線通信システムに含まれている無線通信網の一例として無線ＬＡＮを用いる場合について説明した。しかしながら、本発明に係る無線通信システムに含まれる無線通信網は無線ＬＡＮに限定されるものではなく、移動パケット通信網であっても勿論よい。要は、マルチキャストグループ宛てにパケットを送信する際に、そのマルチキャストグループを示す宛先を指定して送信するような通信網であればよい。
【００７４】
（５−５：変形例５）
上述した実施形態では、ルータ１４にネットワークスイッチ１３が一台のみ接続されている構成について説明した。しかしながら、本発明に係る無線通信システムの構成は、係る構成に限定されるものではない。例えば、複数のネットワークスイッチがツリー状に接続されている場合であっても勿論よい。具体的には、図１４に示すように、ルータ１４にはネットワークスイッチ１３Ａが接続されており、このネットワークスイッチ１３Ａには、ネットワークスイッチ１３Ｂと１３Ｃとが接続されており、ネットワークスイッチ１３Ｂと１３Ｃとには、それぞれ複数の無線アクセスポイント装置１２が接続されているような構成であっても勿論よい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の無線端末の各々が略同時にそれぞれ異なるマルチキャストグループへ参加しようとする場合や、既にあるマルチキャストグループへ参加している無線端末がそのマルチキャストグループから退出し、他のマルチキャストグループへ参加する場合であっても、無線区間の通信帯域が無駄に使用されることを回避しつつ、複数の無線アクセスポイント装置の間で負荷を分散させることが可能になるといった効果を奏する。
【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全体構成の一例を示す図である。
【図２】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図３】同無線端末３１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】同管理ノード装置３２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図５】同無線通信システムにおける通信シーケンスの一例を示す図である。
【図６】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図７】同無線端末３１の制御部４１が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図９】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図１０】同管理ノード装置３２の制御部４１が実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図１２】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図１３】同管理ノード装置３２に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【図１４】変形例５に係る無線通信システムの全体構成の一例を示す図である。
【図１５】従来の負荷分散技術による無線通信システムの全体構成の一例を示す図である。
【図１６】非特許文献１に係る無線通信システムの全体構成の一例を示す図である。
【図１７】非特許文献１に係る管理ノード装置に記憶されている対応情報の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ…無線端末、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ…無線アクセスポイント装置、１３…ネットワークスイッチ、１４…ルータ、２２、３２…  管理ノード装置、４１  …  制御部、４２  …  操作部、４３…無線通信部、４４…記憶部、４４１…揮発性記憶部、４４２、４４３…不揮発性記憶部、４５…有線通信部、４６…バス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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