(57)【要約】【課題】  移動先の無線基地局におけるマルチキャストパケットの受信までの遅延時間を短くすることが可能な移動通信システムを提供すること。【解決手段】  この移動通信システムは、マルチキャストルータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、データリンク層スイッチ３０ａ，３０ｂと、無線基地局４０ａ，４０ｂ、４０ｃ，４０ｄと、移動端末５０とを含み、移動端末５０は、無線基地局の切り替えを検知し、かつ切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が自身が接続しているのとは異なるマルチキャストルータに接続されていると判定した場合には、そのマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信することを特徴とする。【選択図】  図１
2005136502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛ての情報信号を受信し、当該マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在する場合に、受信した信号を複製して配下のネットワークに向けて配信することが可能なマルチキャストルータと、
前記マルチキャストルータにより配信された情報信号を受信し、前記マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在するマルチキャスト配信経路にのみ当該受信した情報信号を配信することが可能なデータリンク層スイッチと、
前記データリンク層スイッチに接続され、前記データリンク層スイッチより配信された情報信号を配下の無線ネットワークに向けて配信することが可能な無線基地局と、
前記無線基地局から配信される情報信号を受信する移動端末と、を含む移動通信システムであって、
前記移動端末は、
自身が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する局切替検知手段と、
自身が接続している無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ、及び自身が接続しているマルチキャストルータがどのマルチキャストルータであるかを判定する接続局判定手段と、
マルチキャスト配信経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する確立要求送信手段と、
自身が属するマルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する脱退要求送信手段と、
前記局切替検知手段の検知、及び前記接続局判定手段の判定に応じて、前記確立要求送信手段に対して前記経路確立要求を送信するように指示する第１指示信号及び前記脱退要求送信手段に対して前記脱退要求を送信するように指示する第２指示信号を出力する送信制御手段と、を備え、
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ前記接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは前記移動端末が接続しているマルチキャストルータとは異なると判定した場合には、前記送信制御手段は当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して前記経路確立要求を送信するように前記第１指示信号を出力する、
ことを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ前記接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータと一致しなくなったと判定した場合には、以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータから当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータを除いたマルチキャストルータに対して前記脱退要求を送信するように前記第２指示信号を出力する、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記移動端末は、自身が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知するルータ検知手段を備え、
前記送信制御手段は、前記ルータ検知手段の検知に応じて前記第１及び第２指示信号を出力する機能を有し、
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知したものの、前記ルータ切替検知手段が前記マルチキャストルータの切り替えを検知しなかった場合には、前記送信制御手段は現在接続しているマルチキャストルータに対して前記経路確立要求、前記脱退要求、前記経路確立要求を順次送信するために、前記第１指示信号、前記第２指示信号、前記第１指示信号を順次出力し、
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ前記ルータ切替検知手段が前記マルチキャストルータの切り替えを検知した場合には、前記送信制御手段は切り替え後のマルチキャストルータに対して前記経路確立要求を送信するように前記第1指示信号を出力した後に、切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に前記確立要求送信手段が前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータに対して前記脱退要求を送信するように前記第２指示信号を出力する、請求項１又は２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記データリンク層スイッチは、
前記経路確立要求を受信した際に、当該受信した経路確立要求に応じた経路に対してマルチキャスト配信経路を確立する経路確立手段と、
前記脱退要求に応じて前記マルチキャストルータが配下に前記マルチキャストグループに属する移動端末が存在するかどうかを確認するために送信する存在確認要求を受信した際に、当該存在確認要求を配下に向けて配信すると共に、当該配信に応じて返信される経路確立要求に応じてマルチキャスト配信経路を再構成する配信経路再構成手段と、を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の移動通信システム。
【請求項５】
マルチキャストグループに属し、マルチキャストで送信される情報信号をマルチキャストルータ、データリンク層スイッチ、無線基地局を介して受信する移動端末であって、
自身が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する局切替検知手段と、
自身が接続している無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ、及び自身が接続しているマルチキャストルータがどのマルチキャストルータであるかを判定する接続局判定手段と、
マルチキャスト配信経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する確立要求送信手段と、
自身が属するマルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する脱退要求送信手段と、
前記局切替検知手段の検知、及び前記接続局判定手段の判定に応じて、前記確立要求送信手段に対して前記経路確立要求を送信するように指示する第１指示信号及び前記脱退要求送信手段に対して前記脱退要求を送信するように指示する第２指示信号を出力する送信制御手段と、を備え、
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ前記接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは前記移動端末が接続しているマルチキャストルータとは異なると判定した場合には、前記送信制御手段は当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して前記経路確立要求を送信するように前記第１指示信号を出力する、
ことを特徴とする移動端末。
【請求項６】
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ前記接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータと一致しなくなったと判定した場合には、以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータから当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータを除いたマルチキャストルータに対して前記脱退要求を送信するように前記第２指示信号を出力する、請求項５に記載の移動端末。
【請求項７】
自身が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知するルータ検知手段を備え、
前記送信制御手段は、前記ルータ検知手段の検知に応じて前記第１及び第２指示信号を出力する機能を有し、
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知したものの、前記ルータ切替検知手段が前記マルチキャストルータの切り替えを検知しなかった場合には、前記送信制御手段は現在接続しているマルチキャストルータに対して前記経路確立要求、前記脱退要求、前記経路確立要求を順次送信するために、前記第１指示信号、前記第２指示信号、前記第１指示信号を順次出力し、
前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ前記ルータ切替検知手段が前記マルチキャストルータの切り替えを検知した場合には、前記送信制御手段は切り替え後のマルチキャストルータに対して前記経路確立要求を送信するように前記第１指示信号を出力した後に、切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に前記確立要求送信手段が前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータに対して前記脱退要求を送信するように前記第２指示信号を出力する、請求項５又は６に記載の移動端末。
【請求項８】
送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛ての情報信号を受信し、当該マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在する場合に、受信した信号を複製して配下のネットワークに向けて配信することが可能なマルチキャストルータと、
前記マルチキャストルータにより配信された情報信号を受信し、前記マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在するマルチキャスト配信経路にのみ当該受信した情報信号を配信することが可能なデータリンク層スイッチと、
前記データリンク層スイッチに接続され、前記データリンク層スイッチより配信された情報信号を配下の無線ネットワークに向けて配信することが可能な無線基地局と、
前記無線基地局から配信される情報信号を受信する移動端末と、を含む移動通信システムに接続されるノード装置であって、
自身が存在する第１ネットワーク中に接続される第１無線基地局と第１無線基地局に隣接する第２無線基地局が第１ネットワークとは異なる第２ネットワークに接続されている場合に、移動端末に対して第１無線基地局と第２ネットワークに接続される自身とは異なるノード装置との対応を保持する保持手段と、
移動端末に対して、前記対応を通知する通知手段と、を備える、
ことを特徴とするノード装置。
【請求項９】
マルチキャストグループに属する移動端末が、マルチキャストで送信される情報信号をマルチキャストルータ、データリンク層スイッチ、無線基地局を介して受信するための移動通信方法であって、
前記移動端末の局切替検知手段が、前記移動端末自身が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する局切替検知ステップと、
前記移動端末の接続局判定手段が、前記移動端末自身が接続している無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ、及び自身が接続しているマルチキャストルータがどのマルチキャストルータであるかを判定する接続局判定ステップと、
前記局切替検知ステップにおいて前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、前記接続局判定ステップにおいて前記接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは前記移動端末が接続しているマルチキャストルータとは異なると判定した場合に、前記移動端末の確立要求送信手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信する第一更新ステップと、
を含むことを特徴とする移動通信方法。
【請求項１０】
前記局切替検知ステップにおいて前記局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、前記接続局判定ステップにおいて当該切り替え後の無線基地局が接続しているマルチキャストルータは以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータと一致しなくなったと判定した場合には、以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータから当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータを除いたマルチキャストルータに対して脱退要求を送信する第二更新ステップを含む、請求項９に記載の移動通信方法。
【請求項１１】
前記移動端末のルータ検知手段が、前記移動端末自身が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知するルータ検知ステップと、
前記局切替検知ステップにおいて無線基地局の切り替えを検知したものの、前記ルータ切替検知ステップにおいて前記マルチキャストルータの切り替えを検知しなかった場合には、前記移動端末の前記確立要求送信手段及び前記脱退要求送信手段が現在接続しているマルチキャストルータに対して前記経路確立要求、前記脱退要求、前記経路確立要求を順次送信する第三更新ステップと、
前記局切替検知ステップにおいて無線基地局の切り替えを検知し、前記ルータ切替検知ステップにおいて前記マルチキャストルータの切り替えを検知した場合には、前記移動端末の前記経路確立要求送信手段が切り替え後のマルチキャストルータに対して前記経路確立要求を送信し、前記移動端末の前記脱退要求送信手段が切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に前記確立要求送信手段により前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータに対して前記脱退要求を送信する第四更新ステップと、を含む、請求項９又は１０に記載の移動通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム、移動端末、ノード装置、及び移動通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この明細書では、その装置自身がパケットを生成し、送信を行うことを送信、他の装置によって生成されたパケットを、必要であれば複製し、配下（送信装置を上流として下流側）装置に送信することを配信と定義する。
【０００３】
ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等を含む広義のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いたネットワーク（ＩＰネットワーク）では、送信装置は、複数の受信装置に対してファイルや動画像のデータを送信するマルチキャスト通信（ＩＰマルチキャスト）を行うことができる。ＩＧＭＰを用いたマルチキャストグループの管理手順は、ＩＦＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）のＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）１１１２等に規定されている。
【０００４】
このようなマルチキャスト通信では、受信装置は、マルチキャストルータを介してマルチキャストデータの送信を行う送信装置に接続される。この場合、受信装置とマルチキャストルータとは、有線又は無線を介して接続される。更に、受信装置は、ＩＧＭＰ−ｊｏｉｎパケット（経路確立要求）もしくはＩＧＭＰ−Ｒｅｐｏｒｔパケット（経路確立要求）（以下では単にｊｏｉｎパケットと表記する）をマルチキャストルータへ送信する。このｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を受信したマルチキャストルータは、受信装置に対してマルチキャストパケットを配信する必要があることを知り、送信装置から供給されるマルチキャストパケットの配信を行う。
【０００５】
ＩＰネットワークにおけるマルチキャストパケットの配信経路（マルチキャストパケット配信経路）は、受信装置から送信装置の方向に確立される。具体的には、受信装置がｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信すると、このｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を受信したマルチキャストルータは、自身の配信テーブルに、ｊｏｉｎパケット（経路確立要求）により要求されたマルチキャストグループを追加し、上流（受信装置から見て送信装置側）にマルチキャスト配信経路の確立要求を送信する。このマルチキャスト配信経路の確立要求を受信した上流のマルチキャストルータも同様に配信テーブルを更新し、更に上流のマルチキャストルータに向けてマルチキャスト配信経路確立要求（経路確立要求）を送信する。
【０００６】
送信装置が接続しているマルチキャストルータにマルチキャスト配信経路確立要求（経路確立要求）が到達すると、送信装置から受信装置へのマルチキャスト配信経路が確立されることになる。なお、ある受信装置がマルチキャストグループへのｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信した際に、既に他の受信装置がマルチキャストパケットを受信しており、送受信装置間のマルチキャスト配信経路上に存在するあるマルチキャストルータまでマルチキャスト配信経路が確立されている場合は、マルチキャスト配信経路確立要求（経路確立要求）がそのマルチキャストルータに到達した時点で、送信装置から受信装置へのマルチキャスト配信経路が確立されることになる。
【０００７】
マルチキャスト配信経路の確立後、送信装置は、自身が接続しているマルチキャストルータにマルチキャストパケットを送信する。マルチキャストルータは、配下に複数の受信装置が存在し、これら複数の受信装置へマルチキャストパケットを送信するために複数のマルチキャスト配信経路を必要とする場合に、受信したマルチキャストパケットを複製して各マルチキャスト配信経路へ送信する。
【０００８】
このように、配下に複数のマルチキャスト配信経路が存在する位置、即ちマルチキャスト配信経路が分岐する位置に存在するマルチキャストルータは、マルチキャストパケットを複製して配信が必要なマルチキャスト配信経路にのみ送信することにより、マルチキャスト配信経路上でのトラヒックを必要以上に増加させず、ネットワークの帯域を有効に利用することができる。
【０００９】
上記において説明したＩＰマルチキャストは、ＩＰ層の処理を行うことができるマルチキャストルータが複製して配信することにより実現されるものであり、マルチキャストルータと受信装置を接続するためにＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）内で使用されるデータリンク層スイッチでは、通常ＩＰ層の処理を行わないため、マルチキャストルータから配信されたマルチキャストパケットはその経路に受信装置が存在するかどうかにかかわらず、全ての経路に配信され帯域が無駄に使用されることになる。
【００１０】
このようにＬＡＮ内で帯域が無駄に使用されることを防止し、受信装置が存在する経路にのみマルチキャストパケットを配信するための方法として、データリンク層スイッチが自身を経由するトラヒックをモニタし、受信装置から送信されるｊｏｉｎパケット（経路確立要求）が届いたポートを記録することで、受信装置が存在する経路を認識し、マルチキャストルータからマルチキャストパケットが配信された際に、受信装置が存在する経路にのみマルチキャストパケットを配信するＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇという方法が考えられている。この方法は、例えば、下記非特許文献１に記載されている。
【００１１】
この方法を使用することにより、ＬＡＮ内でも受信装置の存在する経路にのみマルチキャストパケットを配信することができ、帯域を有効に利用することができる。
【００１２】
ところで、受信装置が有線を介してデータリンク層スイッチ等の中継装置に接続される場合、受信装置が接続されている経路にマルチキャストパケットが送信されなければ、受信装置はマルチキャストパケットを受信することができないため、これら中継装置は配下に受信装置が存在するマルチキャスト配信経路の数だけマルチキャストパケットを複製して送信する必要がある。一方、中継装置が無線基地局であり、複数の受信装置が無線基地局を介してマルチキャストパケットを受信する場合、これら複数の受信装置が無線基地局から送信されるマルチキャストパケットの電波信号を同時に受信することができる。このため、無線基地局は受信装置の数だけマルチキャストパケットを複製する必要がなく、1台の受信装置にパケットを送信する場合と同じ使用帯域で、複数の受信装置への配信を行うことができる。
【００１３】
マルチキャストパケットを受信する受信装置が無線基地局を介してデータリンク層スイッチに接続される場合、受信装置は無線基地局間を移動することがある。受信装置が無線基地局間を移動した場合、移動前の無線基地局がデータリンク層スイッチに接続されている経路と、移動後の無線基地局がデータリンク層スイッチに接続されている経路は異なるため、移動先の無線基地局を介してマルチキャストパケットを受信するためには、データリンク層スイッチにおいて、移動先の無線基地局へのマルチキャスト配信経路が新たに確立される必要がある。しかしながら、上述したようにマルチキャスト配信経路は、受信装置がｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信し、データリンク層スイッチは、このｊｏｉｎパケット（経路確立要求）が届いたポートから受信装置が存在する経路を認識することによって確立される。通常、受信装置がｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信するのは、マルチキャストグループに参加する場合と、マルチキャストルータから配下受信装置の中に対応するマルチキャストグループに属する受信装置が存在するかどうかを確認するため、受信装置の存在確認要求であるＩＧＭＰ−Ｑｕｅｒｙパケット（以下では単にＱｕｅｒｙパケットと表記する）を受信した際に、その応答として送信する場合のみである。このため、移動後に、データリンク層スイッチの上流に存在するマルチキャストルータからＱｕｅｒｙパケットが送信され、受信装置がそれに応答してｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信するまで、受信装置はマルチキャストパケットを受信することができない。Ｑｕｅｒｙパケットの送信間隔のデフォルト値は１２０秒であるため、移動先の無線基地局配下に同一のマルチキャストグループの受信装置が存在しない場合、平均して６０秒程度の期間、マルチキャストパケットを受信することができないことになる。
【００１４】
また、受信装置が移動した後、移動元の無線基地局配下に同じマルチキャストグループに参加している他の受信装置が存在しない場合、移動元の無線基地局が接続された経路への配信を停止する必要があるが、受信装置の移動後にマルチキャストルータがＱｕｅｒｙパケットを送信し、移動元の無線基地局が接続されている経路からｊｏｉｎパケット（経路確立要求）の応答がないことにより、無線基地局が接続されている経路に受信装置が存在しなくなったことをデータリンク層スイッチが認識するまで移動元の無線基地局が接続されている経路への配信は停止しない。このため、受信装置が移動した後も、そのマルチキャストパケットを受信している受信装置が存在しないにもかかわらず、移動元の無線基地局が接続されている経路にマルチキャストパケットが配信され、無線基地局から無線側にも配信されるため、同様に平均して６０秒程度の期間、帯域が無駄に使用されることになる。
【００１５】
このように帯域が無駄に使用されることを防止し、受信装置が存在しないマルチキャスト配信経路を迅速に削除するための方法として、ＩＧＭＰでは、受信装置がマルチキャストパケットの受信を停止する際、マルチキャストグループからの脱退を要求するためのＩＧＭＰ−ｌｅａｖｅパケット（脱退要求）（以下では単にｌｅａｖｅパケットと表記する）をマルチキャストルータに送信する方法がある。ｌｅａｖｅパケット（脱退要求）を受信したマルチキャストルータは、Ｑｕｅｒｙパケットを送信し、受信装置が存在するかどうかを確認し、存在しない場合にはマルチキャスト配信経路を削除するという処理を行うため、受信装置が存在しない経路への配信を迅速に停止することができる。しかしながら、無線環境においては、受信装置は移動直前までマルチキャストパケットを受信する必要があるため、移動直前にＬｅａｖｅパケット（脱退要求）を送信することは非常に困難である。
【００１６】
このように、移動先の無線基地局からマルチキャストパケットが配信されない、及び移動元の無線基地局の接続された経路へのマルチキャストパケット配信を停止することができない、という問題を解決するため、無線基地局毎にＭＳＡ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ａｇｅｎｔ）を配置し、このＭＳＡによりマルチキャスト配信経路を確立、削除する方法が考えられている。具体的には、受信装置は移動前に、余裕をもって移動先の無線基地局が接続された経路に存在するＭＳＡに対して、移動後には移動元の無線基地局が接続された経路に存在するＭＳＡに対して、移動先におけるマルチキャスト配信経路の確立、及び移動元におけるマルチキャスト配信経路の削除を要求するパケットを送信する。このパケットを受信したＭＳＡは、受信装置の代理としてマルチキャストルータに対してｊｏｉｎパケット（経路確立要求）、もしくはｌｅａｖｅパケット（脱退要求）を送信する。これにより、受信装置が移動する前に移動先におけるマルチキャスト配信経路が確立され、移動した後に移動元におけるマルチキャスト配信経路が削除される。この方法は、例えば、下記非特許文献２に記載されている。
【００１７】
また、ＭＳＡを配置せず、移動先及び移動元のマルチキャストルータに直接ｊｏｉｎパケット（経路確立要求）やｌｅａｖｅパケット（脱退要求）を送信する方法も考えられている。この方法では、移動先の予測のために、無線リンクの接続強度を利用し、移動しそうな無線基地局の接続されている経路に存在するマルチキャストルータにｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を、移動後に移動元の無線基地局の接続されている経路に存在するマルチキャストルータにｌｅａｖｅパケット（脱退要求）を送信することで、ＭＳＡを配置せずにマルチキャスト配信経路の確立、削除を行っている。この方法は、例えば、下記非特許文献３に記載されている。
【００１８】
一方、これら２つの非特許文献に記載されている方法のように移動前にマルチキャスト配信経路を確立するのではなく、移動後に受信装置が移動を検知し、ｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信することで、マルチキャストルータからＱｕｅｒｙパケットが送信される前にマルチキャスト配信経路を確立する方法が考えられている。この方法では、移動後にマルチキャストルータが送信する広告パケットを受信した際に、移動元のマルチキャストルータとは異なるマルチキャストルータからの広告であった場合に、移動したことを検知しｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信することにより、移動後のマルチキャストパケットを受信するまでの時間を短縮している。この方法は、例えば、下記非特許文献４に記載されている。
【非特許文献１】Ｍｏｒｔｅｎ  Ｊａｇｄ  Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ（Ｔｈｒａｎｅ  ＆  Ｔｈｒａｎｅ）ら著，「Ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  ＩＧＭＰ  ａｎｄ  ＭＬＤ  ｓｎｏｏｐｉｎｇ  ｓｗｉｔｃｈｅｓ」，ＩＥＴＦ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔ，ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｇｍａ−ｓｎｏｏｐ−０８．ｔｘｔ，Ｊｕｌｙ  ２００３．
【非特許文献２】Ｊｉａｎｇ  Ｗｕ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｔｅｌｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，Ｒｏｙａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ）著，「ＡＮ  ＩＰ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ４ＧＷ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  １９９９  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ（ＰＣＣ‘９９）．
【非特許文献３】Ｙｕｋｉ  Ｍｏｒｉｔａｎｉら著，「Ｓｅａｍｌｅｓｓ  Ｈａｎｄ−ｏｆｆ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ２００３（ＷＣＮＣ２００３）．
【非特許文献４】橋本 崇ら著、「Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰネットワーク上でのマルチキャスト通信に関する一検討」、情報処理学会モバイルコンピューティングとワイヤレス通信研究報告Ｎｏ．１６−６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記非特許文献２に記載の技術では、マルチキャストルータの配下にデータリンク層スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続され、その配下に受信装置が存在する環境において、上述した非特許文献２に記載されている方法を実現するためには、無線基地局毎にＭＳＡを配置しなければ、移動先の無線基地局が接続された経路にマルチキャストパケットが配信されず、受信装置の移動後にマルチキャストパケットを受信することができないという問題があった。また、無線基地局毎にＭＳＡを配置した場合には、移動前に移動先ネットワークにおいて無線区間にマルチキャストが配信されてしまい、移動しない場合であっても、無線区間の帯域を無駄に消費してしまうという問題があった。また、移動元無線基地局から移動先無線基地局へ移動した後は、移動元無線基地局に接続されたＭＳＡに対してｌｅａｖｅパケット（脱退要求）を送信し、移動元無線基地局が接続された経路へのマルチキャスト配信を停止してしまうため、移動先の無線基地局へ移動後、移動方向を変えて、再度移動元の無線基地局に移動する場合、移動元無線基地局におけるマルチキャストパケットの配信が停止してしまっており、移動後即座にマルチキャストパケットを受信することができないという問題があった。
【００２０】
また、上記非特許文献３に記載の技術では、マルチキャストルータの配下にデータリンク層スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続されている環境で、無線基地局間を移動しても、データリンク層スイッチの接続ポートが変化するのみで、上流に接続されているマルチキャストルータが変化しない場合には、データリンク層スイッチの各ポートに対してｊｏｉｎパケット（経路確立要求）やｌｅａｖｅパケット（脱退要求）を送信しなければならないが、データリンク層スイッチには必ずしもアドレスが割当てられているわけではなく、またポート毎に異なるアドレスが割当てられることはないため、ポートを指定してｊｏｉｎパケット（経路確立要求）やｌｅａｖｅパケット（脱退要求）の送信を行うことはできないという問題点がある。また、受信装置が移動先無線基地局の広告を受信しなければならないため、受信装置は現在接続している無線基地局と移動先無線基地局の２つの無線基地局からの電波を受信できる機能を備えている必要があった。
【００２１】
また、上記非特許文献４に記載の技術では、受信装置の移動検知に広告パケットのマルチキャストルータのアドレスを使用しているため、マルチキャストルータの配下にデータリンク層スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続されている環境では、無線基地局間を移動しても、上流のマルチキャストルータは変化せず、接続する無線基地局のみが変化するという場合には、ｊｏｉｎパケット（経路確立要求）を送信できず、移動先の無線基地局において、移動後すぐにマルチキャストパケットを受信することはできないという問題があった。また、移動元の無線基地局におけるマルチキャスト配信経路の削除については言及されておらず、移動元の無線基地局においてはマルチキャストパケットの配信を停止することができないという問題があった。
【００２２】
このように、従来の方法では、マルチキャストルータの配下にデータリンク層スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続され、その配下に受信装置が存在する環境において、無線基地局毎にＭＳＡのような特別なノード装置を設置したり、受信装置が複数の無線基地局からの電波を受信できる機能を備えたりしなければ、受信装置が無線基地局間を移動した際に、移動後にマルチキャストルータからＱｕｅｒｙパケットが送信されるまでマルチキャストパケットを受信できないという問題があった。また、ＭＳＡのような特別なノード装置を無線基地局毎に設置しなければ、移動元の無線基地局からのマルチキャストパケットの配信を停止できないという問題があった。また、ＭＳＡのような特別なノード装置を無線基地局毎に設置した場合には、移動前に無線区間にマルチキャストパケットが配信されてしまい、無線区間の帯域が無駄に消費されてしまうという問題があった。このため、無線基地局毎に特別なノード装置を設置したり、受信装置が複数の無線基地局からの電波を受信できる機能を備えたりすることなく、これらの問題を解決する方法が要求されている。
【００２３】
そこで本発明では、マルチキャストルータの配下にデータリンク層スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続され、その配下に受信装置が存在する環境において、無線基地局毎に特別なノード装置を設置したり、受信装置に複数の無線基地局からの電波を受信できる機能を備えたりすることなく、かつ無線区間の帯域を無駄に消費することなく、受信装置が無線基地局間を移動した際に、移動先の無線基地局におけるマルチキャストパケットの受信までの遅延時間を短くすることを可能とする移動通信システム、移動端末、ノード装置、及び移動通信方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の移動通信システムは、（１）送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛ての情報信号を受信し、当該マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在する場合に、受信した信号を複製して配下のネットワークに向けて配信することが可能なマルチキャストルータと、（２）マルチキャストルータにより配信された情報信号を受信し、マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在するマルチキャスト配信経路にのみ当該受信した情報信号を配信することが可能なデータリンク層スイッチと、（３）データリンク層スイッチに接続され、データリンク層スイッチより配信された情報信号を配下の無線ネットワークに向けて配信することが可能な無線基地局と、（４）無線基地局から配信される情報信号を受信する移動端末と、を含む移動通信システムであって、移動端末は、（４−１）自身が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する局切替検知手段と、（４−２）自身が接続している無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ、及び自身が接続しているマルチキャストルータがどのマルチキャストルータであるかを判定する接続局判定手段と、（４−３）マルチキャスト配信経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する確立要求送信手段と、（４−４）自身が属するマルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する脱退要求送信手段と、（４−５）局切替検知手段の検知、及び接続局判定手段の判定に応じて、確立要求送信手段に対して経路確立要求を送信するように指示する第１指示信号及び脱退要求送信手段に対して脱退要求を送信するように指示する第２指示信号を出力する送信制御手段と、を備え、（ａ）局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは移動端末が接続しているマルチキャストルータとは異なると判定した場合には、送信制御手段は当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するように第１指示信号を出力する、ことを特徴とする。
【００２５】
本発明の移動通信システムによれば、無線基地局の切り替え後に、切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータが現在接続しているマルチキャストルータと異なる場合には、送信制御手段が隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するように第１指示信号を出力するので、移動前に移動先候補であるマルチキャストルータに対して経路確立要求が送信され、マルチキャスト配信経路が確立される。このため、移動端末が隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ配下に移動した際に、マルチキャストデータの受信までの遅延時間を短くすることができる。一方で、この段階では、隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ配下に存在するデータリンク層スイッチにはマルチキャスト配信経路が確立されていないため、データリンク層スイッチ配下にはマルチキャストデータが配信されず、無線帯域を無駄に消費することもない。
【００２６】
また本発明の移動通信システムでは、局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局が接続しているマルチキャストルータは以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータと一致しなくなったと判定した場合には、以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータから当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータを除いたマルチキャストルータに対して脱退要求を送信するように第２指示信号を出力することも好ましい。このようにすれば、無線基地局の切り替え後に、以前にマルチキャスト配信経路を確立したマルチキャストルータ配下の無線基地局に隣接しない無線基地局に移動した場合には、送信制御手段が当該マルチキャストルータに対して脱退要求を送信するように第２指示信号を出力するので、配下の無線基地局に移動する可能性が低いマルチキャストルータにおけるマルチキャスト配信経路を適切に削除することができ、有線の帯域やマルチキャストルータのメモリ等のリソースについても無駄な消費を減らすことができる。
【００２７】
また本発明の移動通信システムでは、移動端末は、（４−６）自身が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知するルータ検知手段を備え、（４−５´）送信制御手段は、ルータ検知手段の検知に応じて第１及び第２指示信号を出力する機能を有し、（ｃ）局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知したものの、ルータ切替検知手段がマルチキャストルータの切り替えを検知しなかった場合には、送信制御手段は現在接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求、脱退要求、経路確立要求を順次送信するために、第１指示信号、第２指示信号、第１指示信号を順次出力し、（ｄ）局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつルータ切替検知手段がマルチキャストルータの切り替えを検知した場合には、送信制御手段は切り替え後のマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するように第1指示信号を出力した後に、切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に確立要求送信手段が経路確立要求を送信したマルチキャストルータに対して脱退要求を送信するように第２指示信号を出力する、ことも好ましい。
【００２８】
これにより、無線基地局が切り替わったもののマルチキャストルータが切り替わっていない場合には、現在接続しているマルチキャストルータを対象として、送信制御手段が第１指示信号、第２指示信号、第１指示信号を順次出力するので、移動端末から現在のマルチキャストルータに対して経路確立要求、脱退要求、経路確立要求が順次送信される。また、無線基地局もマルチキャストルータも切り替わった場合には、送信制御手段が、現在接続しているマルチキャストルータを対象として、第１指示信号を、切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に経路確立要求を送信したマルチキャストルータを対象として、第２指示信号を出力するため、切り替え後のマルチキャストルータに対して経路確立要求が、切り替え前にマルチキャスト配信経路が確立されていたマルチキャストルータに対して脱退要求が送信される。どちらの場合も、最初に経路確立要求を送信するので、無線基地局が切り替わった後の情報信号受信までの遅延時間を短縮できる。また、マルチキャストルータが切り替わらない場合には、脱退要求が送信された後に再度経路確立要求が送信されるので、データリンク層スイッチに対して自身がどのポートの配下に存在するのかを通知することができる。一方、マルチキャストルータが切り替わった場合には、切り替え前のマルチキャストルータを含め、切り替え前にマルチキャスト配信経路を確立していたマルチキャストルータに対してマルチキャストルータに対して配下の受信装置としての移動端末の存在を確認させるためのきっかけとなる情報を与えることができる。
【００２９】
また本発明の移動通信システムでは、データリンク層スイッチは、（２−１）経路確立要求を受信した際に、当該受信した経路確立要求に応じた経路に対してマルチキャスト配信経路を確立する経路確立手段と、（２−２）脱退要求に応じてマルチキャストルータが配下にマルチキャストグループに属する移動端末が存在するかどうかを確認するために送信する存在確認要求を受信した際に、当該存在確認要求を配下に向けて配信すると共に、当該配信に応じて返信される経路確立要求に応じてマルチキャスト配信経路を再構成する配信経路再構成手段と、を備えることも好ましい。移動端末側から送信される経路確立要求に応じてマルチキャスト配信経路を確立するので、受信装置としての移動端末が存在する経路のみにマルチキャスト配信を行うことができる。また、マルチキャストルータ側から送信される存在確認要求を移動端末側に配信し、その結果返信される経路確立要求に応じてマルチキャスト配信経路を再構成するので、受信装置としての移動端末が存在しなくなった経路に情報信号を送信することを回避できる。
【００３０】
本発明の移動端末は、マルチキャストグループに属し、マルチキャストで送信される情報信号をマルチキャストルータ、データリンク層スイッチ、無線基地局を介して受信する移動端末であって、自身が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する局切替検知手段と、自身が接続している無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ、及び自身が接続しているマルチキャストルータがどのマルチキャストルータであるかを判定する接続局判定手段と、マルチキャスト配信経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する確立要求送信手段と、自身が属するマルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する脱退要求送信手段と、局切替検知手段の検知、及び接続局判定手段の判定に応じて、確立要求送信手段に対して経路確立要求を送信するように指示する第１指示信号及び脱退要求送信手段に対して脱退要求を送信するように指示する第２指示信号を出力する送信制御手段と、を備え、局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは移動端末が接続しているマルチキャストルータとは異なると判定した場合には、送信制御手段は当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するように第１指示信号を出力する、ことを特徴とする。
【００３１】
本発明の移動端末によれば、無線基地局の切り替え後に、切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータが現在接続しているマルチキャストルータと異なる場合には、送信制御手段が隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するように第１指示信号を出力するので、移動前に移動先候補であるマルチキャストルータに対して経路確立要求が送信され、マルチキャスト配信経路が確立される。このため、移動端末が隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ配下に移動した際に、マルチキャストデータの受信までの遅延時間を短くすることができる。一方で、この段階では、隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ配下に存在するデータリンク層スイッチにはマルチキャスト配信経路が確立されていないため、データリンク層スイッチ配下にはマルチキャストデータが配信されず、無線帯域を無駄に消費することもない。
【００３２】
また本発明の移動端末では、局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつ接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局が接続しているマルチキャストルータは以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータと一致しなくなったと判定した場合には、以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータから当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータを除いたマルチキャストルータに対して脱退要求を送信するように第２指示信号を出力することも好ましい。このようにすれば、無線基地局の切り替え後に、以前にマルチキャスト配信経路を確立したマルチキャストルータ配下の無線基地局に隣接しない無線基地局に移動した場合には、送信制御手段が当該マルチキャストルータに対して脱退要求を送信するように第２指示信号を出力するので、配下の無線基地局に移動する可能性が低いマルチキャストルータにおけるマルチキャスト配信経路を適切に削除することができ、有線の帯域やマルチキャストルータのメモリ等のリソースについても無駄な消費を減らすことができる。
【００３３】
また本発明の移動端末では、自身が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知するルータ検知手段を備え、送信制御手段は、ルータ検知手段の検知に応じて第１及び第２指示信号を出力する機能を有し、局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知したものの、ルータ切替検知手段がマルチキャストルータの切り替えを検知しなかった場合には、送信制御手段は現在接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求、脱退要求、経路確立要求を順次送信するために、第１指示信号、第２指示信号、第１指示信号を順次出力し、局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、かつルータ切替検知手段がマルチキャストルータの切り替えを検知した場合には、送信制御手段は切り替え後のマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するように第１指示信号を出力した後に、切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に確立要求送信手段が経路確立要求を送信したマルチキャストルータに対して脱退要求を送信するように第２指示信号を出力する、ことも好ましい。
【００３４】
これにより、無線基地局が切り替わったもののマルチキャストルータが切り替わっていない場合には、現在接続しているマルチキャストルータを対象として、送信制御手段が第１指示信号、第２指示信号、第１指示信号を順次出力するので、移動端末から現在のマルチキャストルータに対して経路確立要求、脱退要求、経路確立要求が順次送信される。また、無線基地局もマルチキャストルータも切り替わった場合には、送信制御手段が、現在接続しているマルチキャストルータを対象として、第１指示信号を、切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に経路確立要求を送信したマルチキャストルータを対象として、第２指示信号を出力するため、切り替え後のマルチキャストルータに対して経路確立要求が、切り替え前にマルチキャスト配信経路が確立されていたマルチキャストルータに対して脱退要求が送信される。どちらの場合も、最初に経路確立要求を送信するので、無線基地局が切り替わった後の情報信号受信までの遅延時間を短縮できる。また、マルチキャストルータが切り替わらない場合には、脱退要求が送信された後に再度経路確立要求が送信されるので、データリンク層スイッチに対して自身がどのポートの配下に存在するのかを通知することができる。一方、マルチキャストルータが切り替わった場合には、切り替え前のマルチキャストルータを含め、切り替え前にマルチキャスト配信経路を確立していたマルチキャストルータに対してマルチキャストルータに対して配下の受信装置としての移動端末の存在を確認させるためのきっかけとなる情報を与えることができる。
【００３５】
本発明のノード装置は、送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛ての情報信号を受信し、当該マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在する場合に、受信した信号を複製して配下のネットワークに向けて配信することが可能なマルチキャストルータと、マルチキャストルータにより配信された情報信号を受信し、マルチキャストグループ宛ての情報信号の配信を希望する移動端末が存在するマルチキャスト配信経路にのみ当該受信した情報信号を配信することが可能なデータリンク層スイッチと、データリンク層スイッチに接続され、データリンク層スイッチより配信された情報信号を配下の無線ネットワークに向けて配信することが可能な無線基地局と、無線基地局から配信される情報信号を受信する移動端末と、を含む移動通信システムに接続されるノード装置であって、自身が存在する第１ネットワーク中に接続される第１無線基地局と第１無線基地局に隣接する第２無線基地局が第１ネットワークとは異なる第２ネットワークに接続されている場合に、移動端末に対して第１無線基地局と第２ネットワークに接続される自身とは異なるノード装置との対応を保持する保持手段と、移動端末に対して対応を通知する通知手段と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
本発明のノード装置によれば、移動端末に無線基地局とネットワークを管理するノード装置の対応を通知することができ、移動端末は自身の接続している無線基地局に隣接している無線基地局が接続しているネットワークを認識でき、移動前に移動候補のネットワークにおけるマルチキャスト配信経路を確立することができるようになるとともに、移動する可能性の低いネットワークにおけるマルチキャスト配信経路を削除することができるようになる。
【００３７】
本発明の移動通信方法は、マルチキャストグループに属する移動端末が、マルチキャストで送信される情報信号をマルチキャストルータ、データリンク層スイッチ、無線基地局を介して受信するための移動通信方法であって、移動端末の局切替検知手段が、移動端末自身が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する局切替検知ステップと、移動端末の接続局判定手段が、移動端末自身が接続している無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ、及び移動端末自身が接続しているマルチキャストルータがどのマルチキャストルータであるかを判定する接続局判定ステップと、局切替検知ステップにおいて局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、接続局判定ステップにおいて接続局判定手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータは移動端末が接続しているマルチキャストルータとは異なると判定した場合に、移動端末の確立要求送信手段が当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信する第一更新ステップと、を含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明の移動通信方法によれば、無線基地局の切り替え後に、切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータが現在接続しているマルチキャストルータと異なる場合には、確立要求送信手段が隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信するので、移動前に移動先候補であるマルチキャストルータに対して経路確立要求が送信され、マルチキャスト配信経路が確立される。このため、移動端末が隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ配下に移動した際に、マルチキャストデータの受信までの遅延時間を短くすることができる。一方で、この段階では、隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータ配下に存在するデータリンク層スイッチにはマルチキャスト配信経路が確立されていないため、データリンク層スイッチ配下にはマルチキャストデータが配信されず、無線帯域を無駄に消費することもない。
【００３９】
また本発明の移動通信方法では、局切替検知ステップにおいて局切替検知手段が無線基地局の切り替えを検知し、接続局判定ステップにおいて当該切り替え後の無線基地局が接続しているマルチキャストルータは以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータと一致しなくなったと判定した場合には、以前に前記経路確立要求を送信したマルチキャストルータから当該切り替え後の無線基地局に隣接する無線基地局が接続しているマルチキャストルータを除いたマルチキャストルータに対して脱退要求を送信する第二更新ステップを含むことも好ましい。このようにすれば、無線基地局の切り替え後に、以前にマルチキャスト配信経路を確立したマルチキャストルータ配下の無線基地局に隣接しない無線基地局に移動した場合には、脱退要求送信手段が当該マルチキャストルータに対して脱退要求を送信するので、配下の無線基地局に移動する可能性が低いマルチキャストルータにおけるマルチキャスト配信経路を適切に削除することができ、有線の帯域やマルチキャストルータのメモリ等のリソースについても無駄な消費を減らすことができる。
【００４０】
また本発明の移動通信方法では、移動端末のルータ検知手段が、移動端末自身が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知するルータ検知ステップと、局切替検知ステップにおいて無線基地局の切り替えを検知したものの、ルータ切替検知ステップにおいてマルチキャストルータの切り替えを検知しなかった場合には、移動端末の確立要求送信手段及び脱退要求送信手段が現在接続しているマルチキャストルータに対して経路確立要求、脱退要求、経路確立要求を順次送信する第三更新ステップと、局切替検知ステップにおいて無線基地局の切り替えを検知し、ルータ切替検知ステップにおいてマルチキャストルータの切り替えを検知した場合には、移動端末の経路確立要求送信手段が切り替え後のマルチキャストルータに対して経路確立要求を送信し、移動端末の脱退要求送信手段が切り替え前に接続していたマルチキャストルータ、及び切り替え前に確立要求送信手段により経路確立要求を送信したマルチキャストルータに対して脱退要求を送信する第四更新ステップと、を含むことも好ましい。
【００４１】
これにより、無線基地局が切り替わったもののマルチキャストルータが切り替わっていない場合には、現在接続しているマルチキャストルータを対象として、移動端末から現在のマルチキャストルータに対して経路確立要求、脱退要求、経路確立要求が順次送信される。また、無線基地局もマルチキャストルータも切り替わった場合には、切り替え後のマルチキャストルータに対して経路確立要求が、切り替え前にマルチキャスト配信経路が確立されていたマルチキャストルータに対して脱退要求が送信される。どちらの場合も、最初に経路確立要求を送信するので、無線基地局が切り替わった後の情報信号受信までの遅延時間を短縮できる。また、マルチキャストルータが切り替わらない場合には、脱退要求が送信された後に再度経路確立要求が送信されるので、データリンク層スイッチに対して自身がどのポートの配下に存在するのかを通知することができる。一方、マルチキャストルータが切り替わった場合には、切り替え前のマルチキャストルータを含め、切り替え前にマルチキャスト配信経路を確立していたマルチキャストルータに対してマルチキャストルータに対して配下の受信装置としての移動端末の存在を確認させるためのきっかけとなる情報を与えることができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の移動通信システム、移動端末、ノード装置、及び移動通信方法によれば、無線基地局毎に特別なノード装置を設置したり、受信装置に複数の無線基地局からの電波を受信できる機能を備えたりすることなく、かつ無線区間の帯域を無駄に消費することなく、受信装置が無線基地局間を移動した際に、移動先の無線基地局におけるマルチキャストパケットの受信までの遅延時間を短くすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４４】
（第一実施形態）  図１は本発明の第一実施形態に係る移動通信システムの概念図である。この移動通信システムは、マルチキャストパケットをマルチキャスト通信で送信する送信装置１０と、送信装置１０からのマルチキャストパケットを複製しながら配信するマルチキャストルータ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、マルチキャストルータから配信されたパケットを配下に受信装置の存在するポートにのみ複製しながら配信するＩＧＭＰ−Ｓｎｏｏｐｉｎｇ機能を有するデータリンク層スイッチ３０ａ、３０ｂ、データリンク層スイッチより配信されたパケットを配下の無線ネットワークに送信する無線基地局４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを含む。
【００４５】
送信装置１０には、マルチキャストルータ２０ａが接続されている。このマルチキャストルータ２０ａの配下には、更にマルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃが接続され、マルチキャストルータはツリー状に形成されている。本実施形態では、簡単のため、ツリー上にマルチキャストルータが接続される例を示したが、更に多くのマルチキャストルータを利用してツリー構造でない複雑なネットワークを形成することも可能である。また、マルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃは、それぞれＬＡＮを管理しており、マルチキャストルータ２０ａの配下には、データリンク層スイッチ３０ａが接続され、マルチキャストルータ２０ｂの配下には、データリンク層スイッチ３０ｂが接続されている。更に、データリンク層スイッチ３０ａの配下には無線基地局４０ａ、４０ｂが、データリンク層スイッチ３０ｂの配下には無線基地局４０ｃ、４０ｄが接続されている。各無線基地局を中心として描かれている円は、これら無線基地局の通信可能な領域を示しており、移動端末５０は最初無線基地局４０ａに接続してマルチキャストパケットを受信している。
【００４６】
また、マルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃは、管理ノード装置としての機能も有しており、それぞれ自身が管理するＬＡＮの端に存在する無線基地局と、それに隣接するネットワークの管理ノード装置のアドレスとの対応表２０１、２０２を保持している。対応表２０１、２０２はＬＡＮの管理者や移動通信システムの提供者によってあらかじめ設定されている情報であり、マルチキャストルータ２０ｂの管理するＬＡＮの端に存在する無線基地局は無線基地局４０ｂであり、隣接するネットワークの管理ノード装置はマルチキャストルータ２０ｃであり、一方、マルチキャストルータ２０ｃの管理するＬＡＮの端に存在する無線基地局は無線基地局４０ｃであり、隣接するネットワークの管理ノード装置はマルチキャストルータ２０ｃであるため、図１のような対応表２０１、２０２がそれぞれマルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃに保持されている。
【００４７】
送信装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等の情報処理端末である。送信装置１０は、例えば、ソフトウェア、動画像等のファイルデータ、リアルタイムに取得した動画等をマルチキャストパケットとしてマルチキャストルータ２０ａに送信する。
【００４８】
マルチキャストルータ２０ａは、受信したマルチキャストパケットを必要な数だけ複製し、配下のマルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃへ、その複製したマルチキャストパケットを配信する。また、マルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃは、受信したマルチキャストパケットを、必要なら、配下のデータリンク層スイッチに配信する。データリンク層スイッチは、受信したマルチキャストパケットを必要な数だけ複製し、配下の無線基地局に配信する。無線基地局は、受信したマルチキャストパケットを配下の無線ネットワークに配信する。この際、無線基地局の配下は無線区間であるため、配下にマルチキャスト受信装置が複数台存在しても、無線基地局は一度無線送信するだけで、配下のマルチキャスト受信装置にマルチキャストパケットを配信することができる。
【００４９】
移動端末５０は、マルチキャスト受信装置である。移動端末５０は図３３に示すように機能的な構成要素として、局切替検知部５０１（局切替検知手段）と、ルータ切替検知部５０２（ルータ切替検知手段）と、接続局判定部５０３（局判定手段）と、確立要求送信部５０４（確立要求送信手段）と、脱退要求送信部５０５（脱退要求送信手段）と、送信制御部５０６（送信制御手段）とを含む。局切替検知部５０１は、移動端末５０が接続している無線基地局が切り替わったことを検知する部分である。ルータ切替検知部５０２は、移動端末５０が接続しているマルチキャストルータが切り替わったことを検知する部分である。接続局判定部５０３は、移動端末が現在接続している無線基地局が対応表中に存在する無線基地局であるかどうかを判定する部分である。確立要求送信部５０４は、データリンク層スイッチやマルチキャストルータに対して、マルチキャストデータを配信するための配信経路の確立を要求する経路確立要求を送信する部分である。脱退要求送信部５０５は、移動端末５０が属するマルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する部分である。送信制御部５０６は、局切替検知部５０１、ルータ切替検知部５０２、及び接続局判定部５０３の検知や判定結果に応じて、確立要求送信部５０４に対しては経路確立要求を送信するように支持する第１指示信号を、脱退要求送信部５０５に対しては脱退要求を送信するように指示する第２指示信号を、それぞれ出力する部分である。各部の詳細については後述する。
【００５０】
移動端末５０の確立要求送信部５０４は、所望のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信することができるように、自身が現在接続している無線基地局４０ａを介して、自身の上流に存在するマルチキャストルータに対して、マルチキャスト配信経路の確立要求（経路確立要求）を送信する。また、移動端末５０の脱退要求送信部５０５は、マルチキャストパケットの受信が不要になった場合は、同様に現在接続している無線基地局４０ａを介してマルチキャストグループの脱退要求を送信する。
【００５１】
マルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃは、脱退要求を受信した際に、配下にマルチキャストグループに属する移動端末が存在するかどうかを確認するための存在確認要求を送信する確認要求送信部（確認要求送信手段、図示しない）を備える（詳細は後述する）。
【００５２】
データリンク層スイッチ３０ａ、３０ｂは、移動端末５０側から送信される経路確立要求を受信した際に、その受信した経路確立要求に応じた経路に対してマルチキャスト配信経路を確立する経路確立部（経路確立手段、図示しない）と、マルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃ側から存在確認要求を受信した際に、その存在確認要求を配下のネットワークに向けて配信すると共に、その配信に応じて返信される経路確立要求に応じてマルチキャスト配信経路を再構成する配信経路再構成部（配信経路再構成手段）と、を備える（詳細は後述する）。
【００５３】
このような移動通信システムにおいて、移動端末５０が所定のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信することを例にとって、移動通信システムの動作、及び移動通信システムを用いて実現する移動通信方法を説明する。マルチキャストグループ（マルチキャストグループＧとする）のアドレスは、例えば「239．1．2．3」のように指定される。
【００５４】
図１では、既に移動端末５０へのマルチキャスト配信経路が確立されているが、最初にこの配信経路の確立について説明する。移動端末５０の確立要求送信部５０４はマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信するために、自身の上流に接続されているマルチキャストルータに届くように、マルチキャスト配信経路の経路確立要求を送信する。このマルチキャストグループＧ宛のマルチキャスト配信経路確立要求は、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケット配信要求や、マルチキャストグループＧへの加入要求としての役割も有する。
【００５５】
移動端末５０から送信されたマルチキャスト配信経路の経路確立要求は、無線基地局４０ａを介してデータリンク層スイッチ３０ａのポート１０２に到達する。この際データリンク層スイッチ３０ａの経路確立部（図示しない）はマルチキャスト配信経路の経路確立要求の内容を見ることで、ポート１０２の配下に、マルチキャストグループＧの受信装置が存在することを認識し、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットをポート１０２に配信する必要があることをマルチキャスト配信管理テーブルに記録して、届いたマルチキャスト配信経路の確立要求をマルチキャストルータ２０ｂにポート１０１を通して転送する。マルチキャストルータ２０ｂが、マルチキャスト配信経路の経路確立要求を受信すると、マルチキャストルータ２０ｂは、自身のマルチキャスト配信管理テーブルに要求されたマルチキャストグループを配信する旨を追加し、上流のマルチキャストルータ２０ａにマルチキャスト配信経路の確立要求を送信する。送信装置が接続されたマルチキャストルータ２０ａにマルチキャスト配信経路の確立要求が到達し、マルチキャストルータ２０ａが自身のマルチキャスト配信管理テーブルに要求されたマルチキャストグループを配信する旨を追加すると、送信装置１０から受信装置５０へのマルチキャスト配信経路が確立されることになる。なお、図１とは異なるが、移動端末５０以外にも同じマルチキャストグループＧの受信装置が別のマルチキャストルータの配下に存在し、その受信装置までのマルチキャスト配信経路が既に確立されている場合は、既に配信経路が存在するルータまでマルチキャスト配信経路確立要求が到達すると、マルチキャスト配信経路が確立することになる。
【００５６】
送信装置１０から移動端末５０へのマルチキャスト配信経路が確立すると、送信装置１０から送信されたマルチキャストパケットは、マルチキャストルータ２０ａ、２０ｂ、データリンク層スイッチ３０ａ、無線基地局４０ａを介して、移動端末５０へと到達することになる。マルチキャストルータ２０ａやデータリンク層スイッチ３０ａは、マルチキャスト配信経路が存在しない経路へのマルチキャストパケットの配信を行わないことで、無駄に帯域を消費せず、マルチキャストパケットを必要とする受信装置のみにマルチキャストパケットを届けることができる。
【００５７】
また、移動端末５０の脱退要求送信部５０５は、マルチキャストパケットの受信が不要になった場合は、同様に現在接続しているマルチキャストルータ２０ｂに届くように、マルチキャストグループからの脱退要求を送信する。データリンク層スイッチ３０ａはマルチキャストグループからの脱退要求を受信しただけでは、マルチキャスト配信経路の削除を行わず、それをマルチキャストルータ２０ｂに転送する。マルチキャストグループからの脱退要求を受信したマルチキャストルータ２０ｂの確認要求送信部（図示しない）は、配下に他のマルチキャスト受信装置が存在しないかどうかを確認するために、存在確認要求を送信する。そして、この存在確認要求に応答がない場合は、マルチキャストルータ２０ｂは、当該マルチキャストグループに関するマルチキャスト配信経路を削除し、マルチキャストルータ２０ａにマルチキャスト配信経路削除要求を送信する。なお、データリンク層スイッチ３０ａの配信経路再構成部（図示しない）は、マルチキャストルータ２０ｂから送信された存在確認要求の内容を見て、そこに記載されている最大応答時間を記録し、マルチキャスト配信経路が存在するポートに存在確認要求を配信する。存在確認要求を受信した受信装置は最大応答時間内に必ず経路確立要求を送信するので、記録した最大応答時間内に応答のなかったポートについては、マルチキャスト配信経路を削除する。このようにすることで、受信装置が存在するポートについては、マルチキャスト配信経路を維持しつつ、受信装置が存在しないポートについては迅速にマルチキャスト配信経路を削除することができる。なお、データリンク層スイッチは存在確認要求だけは、マルチキャスト配信経路が存在するポートでなく、受信ポート以外の全ポートに配信するとしてもよい。
【００５８】
今、図1のように移動端末５０がマルチキャストグループＧに加入しており、無線基地局４０ａを介してマルチキャストパケットを受信している状態で、移動端末５０が図中の二点鎖線のように、接続無線基地局を無線基地局４０ａから、無線基地局４０ｂ、無線基地局４０ｃ、無線基地局４０ｄと切替えながら移動することを考察する。移動端末５０のルータ切替検知部５０２は、マルチキャストルータが定期的に送信する広告等を受信することにより、自身の上流のマルチキャストルータのＩＰアドレス情報を保持している。また、移動端末５０の接続局判定部５０３は、無線基地局との接続を確立した際、現在接続中の無線基地局のＩＰアドレス情報を取得しそれを保持している。なお、図１では、自身の上流のマルチキャストルータや接続無線基地局をＩＰアドレスにより識別しているが、ＩＰアドレスでなくとも、他のマルチキャストルータや無線基地局との区別がつくものであれば識別方法はどのようなものでもよい。
【００５９】
図２に示すように、移動端末５０が接続無線基地局を無線基地局４０ａから無線基地局４０ｂに切替えると、移動端末５０の局切替検知部５０１が、自身の接続基地局が切替わったことを検出する。この局切替検知部５０１は、移動端末が接続している無線基地局が切替わったことを検知できればどのようなものでもよく、例えば、無線インターフェースカードからの無線基地局切替え通知等を検知するようにしてもよい。移動端末５０は、接続無線基地局が無線基地局４０ｂに切替わったことを検知すると、図２中の点線矢印で示すように、切替わった先の無線基地局４０ｂを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。経路確立要求をポート１０３から受信したデータリンク層スイッチ３０ａの経路確立部（図示しない）は、経路確立要求の内容を見ることで、ポート１０３の配下にも、マルチキャストグループＧの受信装置が存在することを認識し、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットをポート１０３に配信する必要があることをマルチキャスト配信管理テーブルに記録して、届いた経路確立要求をマルチキャストルータ２０ｂにポート１０１を通して転送する。なお、マルチキャストルータ２０ｂは既にマルチキャストグループＧ宛の配信経路を保持しているので、経路確立要求を新たに上流に送信することはしない。これにより、図３に示すように、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケット（情報信号）がデータリンク層スイッチ３０ａのポート１０２及び１０３の両方から配信されることになるので、移動端末５０は、無線基地局４０ｂを介してマルチキャストグループＧ宛てのマルチキャストパケットを受信できるようになる。
【００６０】
次に移動端末５０のルータ切替検知部５０２は、上流のマルチキャストルータが以前のマルチキャストルータと変わったかどうかを調査する。この調査方法としては、例えば、図４中の点線矢印で示すように、広告要求パケットをマルチキャストルータ２０ｂに送信し、図５中の点線矢印で示すように、マルチキャストルータ２０ｂが応答として広告パケットを送信し、広告パケットの情報と自身が保持しているマルチキャストルータ情報とを比較することにより行うことができる。なお、この際にマルチキャストルータ２０ｂは広告パケットに自身が保持している対応表２０１を含めて送信する。
【００６１】
移動端末５０が接続無線基地局を無線基地局４０ａから無線基地局４０ｂに切替えた際には、上流のマルチキャストルータはマルチキャストルータ２０ｂのままである。このように上流のマルチキャストルータが変わらない場合は、移動端末５０は図６中の点線矢印で示すように、上流のマルチキャストルータ２０ｂに対してマルチキャストグループＧからの脱退要求を送信する。
【００６２】
マルチキャストルータ２０ｂの確認要求送信部（図示しない）はマルチキャストグループＧからの脱退要求を受信すると、前述の通り、他に受信装置が存在しないかどうかを確認するため、図７中の一点鎖線矢印で示すように存在確認要求を送信する。
【００６３】
移動端末５０は、マルチキャストグループＧに参加しているため、存在確認要求を受信すると、図８中の点線矢印で示すように最大応答時間内に経路確立要求をデータリンク層スイッチ３０ａのポート１０３を介して送信する。なお、この経路確立要求はマルチキャストルータからの存在確認要求に応答して送信するとしてもよいが、簡単のため、上述のマルチキャストグループＧからの脱退要求に続けて送信するとしてもよい。
【００６４】
データリンク層スイッチ３０ａの配信経路再構成部（図示しない）は、存在確認要求に記載されている最大応答時間内に応答があったポート１０３のみをマルチキャスト配信管理テーブルに記録し、以前配信テーブルに記載されていたポート１０２は記録しないため、これ以後は図９に示すようにマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットはポート１０３のみに配信されることになる。
【００６５】
このようにすることで、移動端末５０が移動後すぐにマルチキャストパケットを受信できるようになるとともに、移動により受信装置が存在しなくなった経路にはマルチキャストパケットが配信されなくなるため、受信装置の存在する経路にのみマルチキャストパケットを配信することができ、帯域を有効に利用することができる。なお、無線基地局４０ａ配下に他の受信装置が存在した場合は、その受信装置がマルチキャストルータ２０ｂからの存在確認要求に応答して経路確立要求を送信するので、受信装置が存在するにもかかわらず、誤ってマルチキャスト配信経路が削除されることはない。
【００６６】
次に、移動端末５０の接続局判定部５０３は、取得した対応表２０１中に自身の接続基地局が存在するかどうかを判定する。この場合、取得した対応表中に現在の接続基地局である４０ｂが存在し、その隣接ノード装置がマルチキャストルータ２０ｃであることを認識する。このため、移動端末５０は、図１０の点線矢印で示すように、移動前に前もってマルチキャストルータ２０ｃまでのマルチキャスト配信経路を確立するために、マルチキャストルータ２０ｃに対して経路確立要求を送信する。この際、通常マルチキャスト配信経路の経路確立要求は、自身が直接接続しているマルチキャストルータにしか送信できないため、例えば、経路確立要求をマルチキャストルータ２０ｃ宛のユニキャストパケットでカプセル化して送信する。なお、経路確立要求をカプセル化して送信する方法以外にも、例えば、通常の経路確立要求とは異なる特別な形式の経路確立要求を直接マルチキャストルータ２０ｃに送信するとしてもよく、マルチキャストルータ２０ｃが経路確立を要求している受信装置が存在することを認識できるものであればよい。また、移動端末５０は経路確立要求をマルチキャストルータ３０ｃに送信したため、経路確立済みリストにマルチキャストルータ３０ｃを追加する。
【００６７】
経路確立要求を受信したマルチキャストルータ２０ｃでは、まだマルチキャストグループＧ宛の配信経路が確立されていないため、自身のマルチキャスト配信管理テーブルに要求されたマルチキャストグループＧを配信する旨を追加し、図１１中の点線矢印で示すように、上流のマルチキャストルータ２０ａに対して、経路確立要求を送信する。これにより、図１２に示すように、マルチキャストルータ２０ｃの配下のＬＡＮにもマルチキャストグループＧ宛のパケットが配信されるようになる。なお、データリンク層スイッチ３０ｂは、配下の受信装置からの経路確立要求を受信していないため、マルチキャストグループＧ宛のパケットをどのポートにも配信せず、無線基地局４０ｃ、４０ｄにはマルチキャストグループＧ宛のパケットは配信されず、無線区間の帯域を無駄に消費することはない。このようにすることで、無線区間の帯域を無駄に消費することなく、移動端末５０が移動前に前もって移動先のマルチキャストルータであるマルチキャストルータ２０ｃまでのマルチキャスト配信経路を確立することができ、移動後のマルチキャストパケット受信までの遅延時間を短くすることができる。なお、この場合にはデータリンク層スイッチ３０ｂがマルチキャストグループＧ宛てのパケットを止めているが、このパケットの配信を止める態様はこれに限られるものではない。例えば、上位のマルチキャストルータ２０ｃも配下の受信装置からの経路確立要求を受信していないので、マルチキャストルータ２０ｃがマルチキャストグループＧ宛てのパケットを止めるようにしてもよい。
【００６８】
さらに移動端末５０が移動し、移動端末５０が接続無線基地局を無線基地局４０ｂから無線基地局４０ｃに切り替えると、図１３中の点線矢印で示すように、移動端末５０の局切替検知部は、移動先の無線基地局４０ｃでマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信するために、無線基地局４０ｃを介して経路確立要求を送信する。経路確立要求をポート１１２から受信したデータリンク層スイッチ３０ｂは、経路確立要求の内容を見ることで、ポート１１２の配下に、マルチキャストグループＧの受信を要求する受信装置が現れたことを認識し、マルチキャストグループＧ宛てのマルチキャストパケットをポート１１２に配信する必要があることをマルチキャスト配信管理テーブルに記録して、届いた経路確立要求をマルチキャストルータ２０ｃにポート１１１を通して転送する。マルチキャストルータ２０ｃでは既にマルチキャスト配信経路が確立され、配信されているため、データリンク層スイッチの処理のみで、移動端末５０へのマルチキャスト配信経路が確立し、データリンク層３０ｂスイッチのポート１１１にマルチキャストグループＧ宛のパケットが届くと、データリンク層スイッチ３０ｂはポート１１２に当該パケットを配信するので、図１４に示すように、移動端末５０はマルチキャストグループＧ宛のパケットを受信することができるようになる。
【００６９】
次に移動端末５０のルータ切替検知部５０２は、上流のマルチキャストルータが以前のマルチキャストルータと変わったかどうかを調査するために、図１５中の点線矢印で示すように、広告要求パケットを送信し、図１６中の点線矢印で示すように、マルチキャストルータ２０ｃが応答として対応表２０２を含む広告を送信するため、上流のマルチキャストルータがマルチキャストルータ２０ｂからマルチキャストルータ２０ｃに切替わったことを知る。このため、図１７中の点線矢印で示すように、移動端末５０はマルチキャストルータ２０ｂに対して、配下に存在するマルチキャスト配信経路を削除するため、マルチキャストグループからの脱退要求を送信する。この際も、前述の経路確立要求の場合と同様に、通常マルチキャストグループからの脱退要求は自身が直接接続しているマルチキャストルータにしか送信できないため、例えば、マルチキャストグループからの脱退要求をマルチキャストルータ２０ｂ宛のユニキャストパケットでカプセル化して送信する。なお、マルチキャストグループからの脱退要求パケットはカプセル化して送信する方法以外にも、例えば、通常とは異なる形式のマルチキャストグループからの脱退要求パケットを直接マルチキャストルータ２０ｂに送信するとしてもよく、マルチキャストルータ２０ｂがマルチキャストグループから脱退したい受信装置が存在することを認識できるものであればよい。
【００７０】
マルチキャストグループからの脱退要求を受信したマルチキャストルータ２０ｂは、他に受信装置が存在しないかどうかを確認するため、図１８中の一点鎖線矢印で示すように存在確認要求を送信する。
【００７１】
次に、移動端末５０の接続局判定部５０３は、取得した対応表２０２中に自身の接続基地局が存在するかどうかを判定する。この場合、取得した対応表中に現在の接続基地局である４０ｃが存在し、その隣接ノード装置がマルチキャストルータ２０ｂであることを認識する。このため、移動端末５０は、図１９の点線矢印で示すように、マルチキャストルータ２０ｂまでのマルチキャスト配信経路を確立するために、マルチキャストルータ２０ｂに対して経路確立要求を送信する。
【００７２】
マルチキャストルータ２０ｂの配下にはマルチキャスト受信装置が存在しないため、配下からの存在確認要求に対する経路確立要求の応答はなく、最大応答時間経過後、データリンク層スイッチ３０ａは、自身が保持しているマルチキャスト配信経路を削除する。一方、マルチキャストルータ２０ｂは、移動端末５０からの経路確立要求を受信しているため、マルチキャストグループＧ宛の配信経路を保持している。このため、これ以後は、図２０のように、マルチキャストグループＧ宛のパケットは、マルチキャストルータ２０ｂからは配信されるが、データリンク層スイッチ３０ａから配下には配信されない状態となる。
【００７３】
なお、上記では、移動端末５０は、マルチキャストルータ２０ｂに対して脱退要求を送信し、その後経路確立要求を送信することで、データリンク層スイッチ３０ａのマルチキャスト配信経路のみを削除し、マルチキャストルータ２０ｂのマルチキャスト配信経路は保持させたままにさせる方法について記述したが、マルチキャストルータ２０ｂに存在確認要求を送信させつつ、マルチキャストルータ２０ｂのマルチキャスト配信経路を保持できる方法であれば、脱退要求、経路確立要求を連続で送信する方法でなくともよく、例えば、マルチキャストルータ２０ｂに存在確認要求を送信しつつ、マルチキャスト配信経路は保持することを要求する特別なパケットを送信するとしてもよい。
【００７４】
このようにすることで、接続無線基地局とマルチキャストルータがともに変化する場合であっても、移動端末５０が移動後すぐにマルチキャストパケットを受信できるようになるとともに、移動により受信装置が存在しなくなった経路にはマルチキャストパケットが配信されなくなるため、受信装置の存在する経路にのみマルチキャストパケットを配信することができ、無線帯域を有効に利用することができる。なお、この場合も、無線基地局４０ｂ配下に他の受信装置が存在した場合は、その受信装置がマルチキャストルータ２０ｂからの存在確認要求に応答して経路確立要求を送信するので、受信装置が存在するにもかかわらず、誤ってマルチキャスト配信経路が削除されることはない。また、万が一、移動端末５０が方向転換し、再度無線基地局４０ｂ配下に移動した場合であっても、マルチキャストルータ２０ｂはマルチキャスト配信経路を保持したままであるため、移動端末５０は、移動後すぐにマルチキャストパケットを受信することができる。
【００７５】
さらに移動端末５０が移動し、移動端末５０が接続無線基地局を無線基地局４０ｃから無線基地局４０ｄに切り替えると、図２１中の点線矢印で示すように、移動端末５０の局切替検知部は、移動先の無線基地局４０ｄでマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信するために、無線基地局４０ｄを介して経路確立要求を送信する。データリンク層スイッチ３０ｂの経路確立部（図示しない）は、経路確立要求の内容を見ることで、ポート１１３の配下にも、マルチキャストグループＧの受信装置が存在することを認識し、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットをポート１１３に配信する必要があることをマルチキャスト配信管理テーブルに記録して、届いた経路確立要求をマルチキャストルータ２０ｃにポート１１１を通して転送する。なお、マルチキャストルータ２０ｃは既にマルチキャストグループＧ宛の配信経路を保持しているので、経路確立要求を新たに上流に送信することはしない。これにより、図２２に示すように、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケット（情報信号）がデータリンク層スイッチ３０ｂのポート１１２及び１１３の両方から配信されることになるので、移動端末５０は、無線基地局４０ｄを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信できるようになる。
【００７６】
次に移動端末５０のルータ切替検知部５０２は、上流のマルチキャストルータが以前のマルチキャストルータと変わったかどうかを調査するために、図２３中の点線矢印で示すように、広告要求パケットを送信し、図２４中の点線矢印で示すように、マルチキャストルータ２０ｃが応答として対応表２０２を含む広告を送信するため、移動端末５０は、上流のマルチキャストルータがマルチキャストルータ２０ｃのままであることを認識する。このため、前述の無線基地局４０ａから無線基地局４０ｂに接続無線基地局を切り替えた場合と同様に、移動端末５０は図２５中の点線矢印で示すように、上流のマルチキャストルータ２０ｃに対してマルチキャストグループＧからの脱退要求を送信する。
【００７７】
マルチキャストルータ２０ｃの確認要求送信部（図示しない）はマルチキャストグループＧからの脱退要求を受信すると、前述の場合と同様に、他に受信装置が存在しないかどうかを確認するため、図２６中の一点鎖線矢印で示すように存在確認要求を送信する。
【００７８】
移動端末５０は、マルチキャストグループＧに参加しているため、存在確認要求を受信すると、図２７中の点線矢印で示すように最大応答時間内に経路確立要求をデータリンク層スイッチ３０ｂのポート１１３を介して送信する。
【００７９】
データリンク層スイッチ３０ｂの配信経路再構成部（図示しない）は、存在確認要求に記載されている最大応答時間内に応答があったポート１１３のみをマルチキャスト配信管理テーブルに記録し、以前配信テーブルに記載されていたポート１１２は記録しないため、これ以後は図２８に示すように、マルチキャストルータ２０ｃから配信されたマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットはデータリンク層スイッチ３０ｂのポート１１３のみに配信されることになる。
【００８０】
次に、移動端末５０の接続局判定部５０３は、取得した対応表２０２中に自身の接続基地局が存在するかどうかを判定する。この場合、取得した対応表中には、現在の接続基地局である４０ｄが存在しないため、移動端末５０は、現在確立済みのマルチキャスト配信経路を削除するために、マルチキャストルータ２０ｂに対して、図２９中の点線矢印で示すように、マルチキャストグループからの脱退要求を送信する。
【００８１】
マルチキャストグループからの脱退要求を受信したマルチキャストルータ２０ｂは、他に受信装置が存在しないかどうかを確認するため、図３０中の一点鎖線矢印で示すように存在確認要求を送信する。マルチキャストルータ２０ｂの配下には他のマルチキャスト受信装置が存在しないため、存在確認要求に対する応答はなく、最大応答時間経過後、マルチキャストルータ２０ｂは、自身が保持しているマルチキャスト配信経路を削除する。
【００８２】
その後、図３１中の点線矢印で示すように、マルチキャストルータ２０ｂは、マルチキャストルータ２０ａに対して、マルチキャスト配信経路の削除要求を送信する。
【００８３】
マルチキャストルータ２０ｂからのマルチキャスト配信経路削除要求を受信したマルチキャストルータ２０ａはマルチキャストルータ２０ｂが存在する経路に関するマルチキャスト配信経路を削除し、マルチキャストパケットを配信しないようになり、最終的に図３２のように、受信装置５０の存在する経路にのみマルチキャストパケットが配信されるようになる。
【００８４】
図３４は、図１乃至図３２における移動端末５０の動作を示すフローチャートである。移動端末５０は、無線基地局が切替わったことを検知した際、切替え先の無線基地局を介してマルチキャスト配信経路確立要求を送信する（ステップ１０１）。次に、移動端末５０は、接続マルチキャストルータが切替わったかどうかを判定するため広告要求を送信する（ステップ１０２）。応答としてマルチキャストルータが対応表を含む広告を送信するので、これを受信する（ステップ１０３）。受信した広告により、接続マルチキャストルータが切り替わったかどうかを判定する（ステップ１０４）。マルチキャストルータが切り替わっていなければ、移動前の無線基地局へのマルチキャスト配信経路を削除するために、現在のマルチキャストルータに対して、マルチキャストグループからの脱退要求を送信する（ステップ１０５）。その後、再度マルチキャスト配信経路の経路確立要求を送信する（ステップ１０６）。一方、接続マルチキャストルータが切り替わった場合は、移動前の無線基地局へのマルチキャスト配信を停止するために、以前のマルチキャストルータに対して、マルチキャストグループからの脱退要求を送信する（ステップ１０７）。次に、対応表を参照し、経路確立済マルチキャストルータで現在の無線基地局の隣接ノードでないマルチキャストルータにマルチキャストグループからの脱退要求を送信する（ステップ１０８）。更に、移動候補のネットワークへのマルチキャスト配信経路を前もって確立しておくために、現在の無線基地局に対応する隣接ノードで、経路確立していないマルチキャストルータにマルチキャスト経路確立要求を送信する（ステップ１０９）。
【００８５】
移動端末５０がこのフローチャートに従うことで、移動後すぐにマルチキャストパケットの受信を開始できるとともに、移動前の無線基地局におけるマルチキャスト配信を停止するとともに、必要のないマルチキャスト配信経路を適切に削除し、帯域を有効に利用することができる。また、マルチキャストルータがマルチキャスト配信経路を削除する前に、マルチキャスト受信装置存在確認要求を送信するため、マルチキャスト配信経路の削除を誤って行うこともない。
【００８６】
ところで、これまでの説明では、移動端末５０は無線基地局の切替え検出後、最初にマルチキャスト配信経路確立要求を送信し、その後マルチキャストルータが変化したかどうかを調査したが、この順序を逆にして、最初にマルチキャストルータが変化したかどうかを調査し、その後マルチキャスト配信経路の確立要求を送信するとしてもよい。
【００８７】
また、これまでの説明では、対応表の管理を無線基地局と管理ノード装置（マルチキャストルータ）のＩＰアドレスで行うように記述したが、これらの対応は必ずしもＩＰアドレスで行わなくてもよく、例えば無線基地局のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとマルチキャストルータのＩＰアドレスで行ってもよく、移動端末が無線基地局を識別できることと、隣接するネットワークの管理ノード装置に対してパケットを送信するための情報が提供されることが満たされていれば、どのようなものであってもよい。また、これまでの説明では、対応表中に無線基地局が１つしか存在しない場合について記述したが、複数の隣接ネットワークが存在する場合は、対応表中に複数の無線基地局が存在するとしてもよく、また１つの無線基地局が複数のネットワークに隣接している場合は、１つの無線基地局に複数の隣接ノード装置を対応させてもよい。その場合には、接続無線基地局切替時に、複数の隣接ノード装置に対して、経路確立要求や脱退要求を送信することとなる。
【００８８】
なお、本願では広告要求パケット、及び広告パケットにより、上流マルチキャストルータが変わったかどうかの検出、及び対応表の取得により隣接無線基地局の管理ノード装置の判定を行うとしたが、上流マルチキャストルータの切替検知と、隣接無線基地局の管理ノード装置の判定を１つのパケットで行う必要もなく、上流マルチキャストルータが変わったかどうかの検出は広告を使用し、隣接無線基地局の管理ノード装置の判定のための対応表は広告とは別のパケットでマルチキャストルータが送信するとしてもよい。また、パケットによる方法でなくとも、移動端末が、上流のマルチキャストルータが変わったかどうかを検出し、かつ隣接無線基地局の管理ノード装置の判定を行うことができれば、どのような方法であってもよい。
【００８９】
（第二実施形態）  図３５は、本発明の第二実施形態による移動通信システムの概念図を示す。この実施形態では、マルチキャストルータ２０ｂ、２０ｃの配下に、移動端末の代理でマルチキャストグループからの脱退要求を送信する代理サーバ６０ａ、６０ｂが設けられており、これらの代理サーバがＬＡＮの管理ノード装置としてそれぞれ対応表６０１、６０２をそれぞれ管理している。これらの代理サーバ６０は、移動端末５０からのマルチキャストグループからの経路確立要求、及び脱退要求を受信すると、自身が接続するマルチキャストルータに、マルチキャストグループからの脱退要求を送信するとともに、移動端末５０からの広告要求を受信すると対応表を含む広告を送信する。
【００９０】
第一実施形態では、移動端末５０は、現在接続するマルチキャストルータ以外に対して、経路確立要求や脱退要求を送信する際に、直接対応するマルチキャストルータに対して送信したが、本実施形態では、現在接続するマルチキャストルータ以外に経路確立要求や脱退要求を送信する必要がある場合には、移動端末５０は、代理サーバ６０に対して経路確立要求や脱退要求を送信する。移動端末５０からのこれらの要求パケットを受信した代理サーバ６０は、経路確立要求や脱退要求を自身が接続するネットワークのマルチキャストルータ２０に送信する。
【００９１】
このように、現在接続しているネットワーク以外に経路確立要求や脱退要求を送信する際に、代理サーバ６０を利用してマルチキャストルータ２０に送信するようにすることで、経路確立要求や脱退要求が、マルチキャストパケット配信の下流側からマルチキャストルータに届くようになり、経路確立要求や脱退要求は、要求する側から行われるとするマルチキャスト通信の原則に忠実に従うことが可能になる。このため、これによりマルチキャスト通信に関する他のプロトコルとの整合性が良好になるという利点をもたらす。
【００９２】
（第三実施形態）  図３６は、本発明の第三実施形態による移動通信システムの概念図を示す。上述の説明では、１つのマルチキャストルータ配下には、１つのデータリンク層スイッチしか接続していなかったが、この図に示すように、データリンク層スイッチがツリー状に複数接続されていてもよく、各データリンク層スイッチが、上述の説明のように経路確立要求や、存在確認要求を見て、個別に自身のマルチキャスト配信管理テーブルに関する処理を行うことで、受信装置の存在する経路にのみマルチキャストパケットを配信することが可能である。
【００９３】
以上説明したように、上述の各実施形態によれば、移動端末５０は、接続無線基地局が切り替わったことを検出した際に、接続マルチキャストルータも切り替わったかを調査し、接続マルチキャストルータは変化していない場合は、経路確立要求、脱退要求、経路確立要求を順に、現在接続しているネットワークのマルチキャストルータに送信し、接続マルチキャストルータが変化した場合は、経路確立要求を現在接続しているネットワークのマルチキャストルータに、脱退要求を移動前のネットワークのマルチキャストルータに送信する。
【００９４】
また、移動端末５０は取得した対応表を参照し、移動先候補と考えられる隣接ネットワークにおいて、前もってマルチキャスト配信経路を確立するために、対応表中に現在接続している無線基地局が含まれている場合には、対応する隣接ノード装置に対して、経路確立要求を送信する。また、以前に確立したマルチキャスト配信経路を保持する必要がなくなった場合には、マルチキャスト配信経路を削除するために、対応するノード装置に対して、脱退要求を送信する。このようにすることで、移動端末が移動後に、マルチキャストパケットの受信を開始するまでの遅延時間を短くすることができるとともに、マルチキャスト受信装置が存在しない経路にマルチキャストパケットが配信されるのを早期に停止し、不必要なマルチキャストパケットの配信を削減して帯域が無駄に使用されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る移動通信システムの概念図である。
【図２】図１の次の段階を表わす概念図である。
【図３】図２の次の段階を表わす概念図である。
【図４】図３の次の段階を表わす概念図である。
【図５】図４の次の段階を表わす概念図である。
【図６】図５の次の段階を表わす概念図である。
【図７】図６の次の段階を表わす概念図である。
【図８】図７の次の段階を表わす概念図である。
【図９】図８の次の段階を表わす概念図である。
【図１０】図９の次の段階を表わす概念図である。
【図１１】図１０の次の段階を表わす概念図である。
【図１２】図１１の次の段階を表わす概念図である。
【図１３】図１２の次の段階を表わす概念図である。
【図１４】図１３の次の段階を表わす概念図である。
【図１５】図１４の次の段階を表わす概念図である。
【図１６】図１５の次の段階を表わす概念図である。
【図１７】図１６の次の段階を表わす概念図である。
【図１８】図１７の次の段階を表わす概念図である。
【図１９】図１８の次の段階を表わす概念図である。
【図２０】図１９の次の段階を表わす概念図である。
【図２１】図２０の次の段階を表わす概念図である。
【図２２】図２１の次の段階を表わす概念図である。
【図２３】図２２の次の段階を表わす概念図である。
【図２４】図２３の次の段階を表わす概念図である。
【図２５】図２４の次の段階を表わす概念図である。
【図２６】図２５の次の段階を表わす概念図である。
【図２７】図２６の次の段階を表わす概念図である。
【図２８】図２７の次の段階を表わす概念図である。
【図２９】図２８の次の段階を表わす概念図である。
【図３０】図２９の次の段階を表わす概念図である。
【図３１】図３０の次の段階を表わす概念図である。
【図３２】図３１の次の段階を表わす概念図である。
【図３３】本発明の第一実施形態に係る移動端末の構成を示した図である。
【図３４】図1乃至図32における移動端末の動作を示すフローチャートである。
【図３５】本発明の第二実施形態に係る移動通信システムの概念図である。
【図３６】本発明の第三実施形態に係る移動通信システムの概念図である
【符号の説明】
【００９６】
１０…送信装置、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…マルチキャストルータ、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…データリンク層スイッチ、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇ，４０ｈ…無線基地局、５０…移動端末、６０ａ，６０ｂ…代理サーバ、１０１，１０２，１０３，１０４，１１１，１１２，１１３，１１４…データリンク層スイッチのポート、２０１，２０２…マルチキャストルータが保持する対応表、６０１，６０２…代理サーバが保持する対応表。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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