(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能であって伝送処理を行うたびにパケットに含まれる伝播距離を示す数値情報を減算する無線基地局及び移動局を含んで構成された移動通信システムであって、
前記移動局は、
前記無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加する付加手段と、
前記識別情報が付加されたパケットの送信を含め、前記無線基地局との間で無線によるパケットの送受信を行う移動局送受信手段と、
を有し、
前記無線基地局は、
移動局からのパケットの制御情報に付加された識別情報に基づいて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する第１の判定手段と、
当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきと判定された場合、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製する複製手段と、
前記複製手段により複製されたパケットを、前記サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う基地局送受信手段と、
を有し、
さらに、前記移動局は、
前記無線基地局からのパケットの制御情報に基づいて、当該パケットの送信元が自局であるか否かを判定する移動局判定手段と、
当該パケットの送信元が自局であると判定された場合、当該パケットを廃棄する廃棄手段と、
を有する移動通信システム。
【請求項２】
前記無線基地局は、
前記パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものでないと判定された場合に、前記制御情報に基づいて当該パケットが前記移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものか否かを判定する第２の判定手段をさらに有し、
前記基地局送受信手段は、前記パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものと判定された場合、当該他の移動局へ無線による前記パケットのユニキャストを行う、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記無線基地局は、
ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報が付加されたパケットを発信した移動局以外の移動局が、当該無線基地局のセル内に存在するか否かを判定する第３の判定手段と、
前記パケットを発信した移動局以外の移動局が前記セル内に存在しないと判定された場合、前記セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを停止する停止手段と、
をさらに有する請求項１または２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
送受信されるパケットが、ＯＳＩ参照モデル第３層で規定されるパケットであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の移動通信システム。
【請求項５】
送受信されるパケットが、ＩＰパケットであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の移動通信システム。
【請求項６】
インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能であって伝送処理を行うたびにパケットに含まれる伝播距離を示す数値情報を減算する無線基地局及び移動局を含んで構成された移動通信システムにおける移動通信方法であって、
前記移動局にて、前記無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加する付加工程と、
前記移動局にて、前記識別情報が付加されたパケットを前記無線基地局へ無線により送信する送信工程と、
前記無線基地局にて、前記識別情報が付加されたパケットを前記移動局から受信する受信工程と、
前記無線基地局にて、受信されたパケットの制御情報に付加された識別情報に基づいて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する第１の判定工程と、
前記無線基地局にて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものと判定された場合、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製する複製工程と、
前記無線基地局にて、前記複製工程により複製されたパケットを、前記サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う広域送信工程と、
前記移動局にて、前記無線基地局からのパケットの制御情報に基づいて、当該パケットの送信元が自局であるか否かを判定する移動局判定工程と、
前記移動局にて、当該パケットの送信元が自局であると判定された場合に、当該パケットを廃棄する廃棄工程と、
を有する移動通信方法。
【請求項７】
前記無線基地局にて、前記第１の判定工程で前記パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきでないものと判定された場合に、当該パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものか否かを判定する第２の判定工程と、
前記無線基地局にて、前記パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものと判定された場合に、当該他の移動局へ無線による前記パケットのユニキャストを行う単独送信工程と、
をさらに有する請求項６記載の移動通信方法。
【請求項８】
前記無線基地局にて、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報が付加されたパケットを発信した移動局以外の移動局が、当該無線基地局のセル内に存在するか否かを判定する第３の判定工程と、
前記無線基地局にて、前記パケットを発信した移動局以外の移動局が前記セル内に存在しないと判定された場合に、前記セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを停止する停止工程と、
をさらに有する請求項６または７に記載の移動通信方法。
【請求項９】
送受信されるパケットが、ＯＳＩ参照モデル第３層で規定されるパケットであることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の移動通信方法。
【請求項１０】
送受信されるパケットが、ＩＰパケットであることを特徴とする請求項６〜８の何れか１項に記載の移動通信方法。
【請求項１１】
送信されるパケットの制御情報にブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加し、当該付加されたパケットの送信を含むパケットの送受信を行う移動局、とともに移動通信システムを構成するとともに、インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能であって伝送処理を行うたびにパケットに含まれる伝播距離を示す数値情報を減算する無線基地局であって、
前記移動局からのパケットの制御情報に付加された識別情報に基づいて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する第１の判定手段と、
当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものと判定された場合、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製する複製手段と、
前記複製手段により複製されたパケットを、前記サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う基地局送受信手段と、
を有する無線基地局
とともに移動通信システムを構成する移動局であって、
前記無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加する付加手段と、
前記識別情報が付加されたパケットの送信を含め、前記無線基地局との間で無線によるパケットの送受信を行う移動局送受信手段と、
前記無線基地局からのパケットの制御情報に基づいて、当該パケットの送信元が自局であるか否かを判定する移動局判定手段と、
当該パケットの送信元が自局であると判定された場合、当該パケットを廃棄する廃棄手段と、
を有する移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話システムに代表される移動通信システム及び移動通信方法に係り、特に、インターネットと接続し且つインターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応した無線基地局及び移動局を含んで構成される移動通信システム、並びに当該移動通信システムで実行される移動通信方法に関する。
【０００２】
なお、ＩＰパケットとは、インターネットで普及しているネットワーク制御プロトコルであるＩＰ(Internet Protocol)を用いて送受信されるパケットを意味する。
【０００３】
【従来の技術】
現在、移動通信システムにおけるマルチメディア化や基幹網の低コスト化を図るため、インターネットとのシームレスな接続を考慮し、インターネットで普及しているネットワーク制御プロトコルであるＩＰ(Internet Protocol)を移動通信システムで用いる検討が進んでいる。図５には、このような移動通信システム１の無線基地局１０及び移動局２０（移動局２０Ａ、２０Ｂの総称とする）の構成例を示す。この図５に示すように、無線基地局１０は、送受信装置１１、無線リンク層処理装置１２、ＩＰ層処理装置１３、ＡＡＬ(ＡＴＭ Adaptation Layer)処理装置１４、及びＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)送受信装置１５を含んで構成される。一方、各移動局２０は、送受信装置２１、無線リンク層処理装置２２、及びＩＰ層処理装置２３を含んで構成される。
【０００４】
移動局２０において、画像や音声、文字データ等のユーザデータは、上位層に位置する各種アプリケーションにより処理され、データパケットとしてＩＰ層処理装置２３へ入力される。このＩＰ層処理装置２３は、ＯＳＩ(Open Systems Interconnection)参照モデル第３層で規定されるネットワーク制御を行い、プロトコルとしては、ＩＰが広く用いられている。具体的には、ＩＰ層処理装置２３は、上位層からのパケットに、通信の宛先となる移動局(または、インターネット上のコンピュータ等)のＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスを付加して新たにＩＰパケットを組立てて、無線リンク層処理装置２２へ送る。なお、ネットワーク側では、これらのＩＰアドレスに基づき、ＩＰパケットの伝送経路を選択し、ＩＰパケットを受信側へ送り届ける。
【０００５】
次に、無線リンク層処理装置２２は、ＯＳＩ参照モデルの第２層に規定されているリンク制御を行う。具体的には、無線基地局１０の無線リンク層処理装置１２との間で、ＩＰパケット送受信のためのスケジュール管理や、通信帯域幅等の無線リソースを各移動局２０に割当てる管理、その他、ハンドオーバ等の移動通信固有の制御を行う。このため、ＩＰ層処理装置２３からのＩＰパケットに各種制御情報を付加したり、あるいは制御情報のみのレイヤ２パケットを新たに組立て、これを送受信装置２１へ送る。送受信装置２１は、ＯＳＩ参照モデル第１層の制御を行う装置であり、無線基地局１０の送受信装置１１と同期を取って、無線区間でレイヤ２パケットを送受信する。なお、無線基地局１０からのＩＰパケットは、上記の説明と逆に、送受信装置２１、無線リンク層処理装置２２、ＩＰ層処理装置２３へ順に送られ、上位層において画像や音声、文字データ等に復元される。
【０００６】
一方、無線基地局１０は、上記のＩＰアドレスに基づきＩＰパケットの転送等のネットワーク制御を行う機能、いわゆるルータの機能を有する点に特徴がある。この無線基地局１０において、送受信装置１１が移動局２０からの無線信号よりレイヤ２パケットを復元し、無線リンク層処理装置１２へ送る。この無線リンク層処理装置１２は、前述のとおり移動局２０の無線リンク処理装置２２と同期を取ってリンク制御を行って、レイヤ２パケットからＩＰパケットを復元し、ＩＰ層処理装置１３へ送る。ＩＰ層処理装置１３は、ＩＰパケットに付加されている宛先アドレスを参照し、ＡＡＬ処理装置１４及びＡＴＭ送受信装置１５経由で、他の無線基地局１０、又はインターネット網や他の通信事業者のネットワークが接続されている基幹網へとＩＰパケットを送信する。ＡＡＬ処理装置１４はＯＳＩ参照モデルの第２層の制御を行う装置であり、ＡＴＭ送受信装置１５はＯＳＩ参照モデルの第１層の制御を行う装置である。
【０００７】
ところで、今日、前述の移動通信システム１と異なり、無線を用いたＬＡＮ(Local Area Network)も普及しつつある。図６には、この無線ＬＡＮシステム２の構成例を示す。無線基地局３０は、送受信装置３１、ブリッジ３２、イーサネット送受信装置３３から成り、このうちブリッジ３２は、無線ＬＡＮのＭＡＣ(Media Access Control)層処理装置３２Ａ、中継装置３２Ｂ、アドレステーブル３２Ｃ、イーサネットＭＡＣ層処理装置３２Ｄを含んで構成される。一方、移動局４０は送受信装置４１、無線ＬＡＮのＭＡＣ層処理装置４２を含んで構成され、コンピュータ５０と接続されている。この無線ＬＡＮシステム２は、前述の移動通信システム１と異なり、ＯＳＩ参照モデルの第３層に規定する処理を行う装置が無く、ＩＰ層を終端しないことに特徴がある。すなわち、ＩＰパケットはこの無線ＬＡＮシステム２では透過的に処理される。
【０００８】
コンピュータ５０は、画像やデータ等を処理してＩＰパケットを生成し、移動局４０へ送る。移動局４０では、無線ＬＡＮのＭＡＣ層処理装置４２において、このＩＰパケットに宛先と送信元を示す二つのＭＡＣアドレスとその他の制御情報を付加し、レイヤ２パケットを生成する。なお、このＭＡＣアドレスは、ＯＳＩ参照モデル第２層に規定された制御を行うために無線ＭＡＣ層処理装置４２を特定するためのアドレスであり、第３層の処理に供される前述のＩＰアドレスとは異なる。また、無線ＬＡＮのＭＡＣ層処理装置４２は、無線基地局３０側の無線ＬＡＮのＭＡＣ層処理装置３２Ａと同期をとって、ＩＰパケット送受信のためのスケジュール管理や、通信帯域幅等の無線リソースを各移動局４０に割当てる管理やその他の制御を行う。
【０００９】
無線ＬＡＮのＭＡＣ層処理装置４２により生成されたレイヤ２パケットは、送受信装置４１を経由して無線基地局３０へ無線信号で送信される。無線基地局３０の送受信装置３１は、この無線信号からレイヤ２パケットを復元し、ブリッジ３２へ送る。ブリッジ３２内の無線ＬＡＮのＭＡＣ層処理装置３２ＡとイーサネットＭＡＣ層処理装置３２Ｄは、中継装置３２Ｂ経由でお互いのプロトコルを変換し、レイヤ２パケットを送受信する。しかしこの際、中継装置３２Ｂはアドレステーブル３２Ｃに記憶されているＭＡＣアドレスの情報に基づき、両装置３２Ａ、３２Ｄから送られてきたレイヤ２パケットを廃棄する制御、すなわちフィルタリングを行う。この処理を行うため、中継装置３２Ｂは常に、レイヤ２パケットに付加されている送信元ＭＡＣアドレスの値を、無線側から来たか、基幹ＬＡＮ側から来たかという情報と共にアドレステーブル３２Ｃへ記憶する。そして、中継装置３２Ｂは、次のレイヤ２パケットが来た際にアドレステーブル３２Ｃを参照し、このパケットの宛先を示すＭＡＣアドレスがアドレステーブル３２Ｃに記憶されていれぱ、その宛先が無線側にあるか基幹ＬＡＮ側にあるか知ることができる。
【００１０】
そして、中継装置３２Ｂは、不要なパケットの送出を防止するため、無線側からのパケットの宛先が無線側にある場合はこれを折返し、基幹ＬＡＮ側へは送出しない。また、基幹ＬＡＮ側からのパケットの宛先が基幹ＬＡＮ側にある場合には、これを廃棄する。一方、パケットの送信元と宛先が逆側に位置する場合は、中継装置３２Ｂはレイヤ２パケットを素通りさせる。また、該当するＭＡＣアドレスがアドレステーブル３２Ｃに記憶されていない場合は、中継装置３２Ｂはレイヤ２パケットを素通りさせると同時に、無線側から来ていれば無線側へ折返す。その後、イーサネットＭＡＣ層処理装置３２Ｄへ入力されたレイヤ２パケットは、イーサネット送受信装置３３経由で、基幹ＬＡＮへと送出される。なお、このような無線ＬＡＮの規格として、例えばＩＥＥＥ(米国電気電子学会)が規定したＩＥＥＥ８０２.１１がある。また、イーサネットもＩＥＥＥ８０２.３と呼ばれる規格である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述した図５の従来の移動通信システム１においては、一の移動局２０Ａがユーザパケットあるいは各種制御用のパケットをブロードキャスト(不特定多数の移動局等への放送)、またはマルチキャスト(特定多数の移動局等への配信)する場合、ＩＰパケットの宛先アドレスにそのＩＰパケットがブロードキャストまたはマルチキャスト用のパケットである旨を意味するアドレスを付加し、無線基地局１０へと送信する。この場合、無線基地局１０におけるＩＰ層処理装置１３は、送られてきたＩＰパケットを基幹網側へ送信する。一方、同一セル内に位置する他の移動局２０Ｂもこのパケットを受信する必要がある。
【００１２】
しかしながら、携帯電話等の移動通信システムでは一つのセルの面積が広く、また障害物も多いため、移動局２０間の見通しが得られ難く、他の移動局２０Ｂにおいて一の移動局２０Ａが送信したパケットを直接受信することは困難である。このため、従来の移動通信システムには、一の移動局２０Ａから送信されたブロードキャスト用またはマルチキャスト用のＩＰパケットを、同一セル内に位置する他の移動局２０Ｂが受信できないという問題がある。
【００１３】
一方、現在普及しているＩＰ v４(Internet Protocol version ４)は、ＩＰパケットの伝搬距離を制限するためのＴＴＬ(Time to Live)をいう１以上の整数値を、ＩＰパケットに制御情報として付加する機能を持っている。また、新しいバージョンであるＩＰ v６は、ホップリミット(Hop Limit)という同等の制御情報を付加する機能を有している。これらの値は、ルータを通過するたびに１だけ減らされ、０になった時にＩＰパケットは廃棄される。このため、ある端末が自分と同じルータ配下の全端末だけに宛ててＩＰパケットを報知する場合には、ＴＴＬを１として送信する必要がある。この場合、ネットワークに常時接続されている端末にはこのパケットは届くものの、ルータでＴＴＬが１になるためＩＰパケットは廃棄され、このルータより先のネットワークにはこのパケットは届かない。よって、同一ルータ配下の端末だけへの報知が可能となる。
【００１４】
これと同様の制御を従来の移動通信システムで行うと、移動局から送信されたＴＴＬ=１のＩＰパケットが無線基地局に届いた時点で廃棄される。このため、無線基地局に搭載されたルータの機能を用いてＩＰパケットを無線基地局で折返し、同一セル内に再度ＩＰパケットを報知しようとしても、ＩＰパケットは既に廃棄されているため、伝送すべき移動局２には、このＩＰパケットが届かないという問題が生ずる。さらに、一の移動局が、同一セル内の他の移動局だけに宛ててＩＰパケットを送信した場合(これは、ユニキャストと呼ばれる)も、上記と同様の原因により、当該他の移動局へ届かないという問題が生ずる。
【００１５】
上記の問題を解決するため、移動通信システムに、前述の図６の無線ＬＡＮシステム２の無線基地局３０に搭載するブリッジ３２の機能を追加することも考えられる。これにより、宛先のＭＡＣアドレスにより、ブロードキャストまたはマルチキャストを判断し、必要に応じてＩＰパケットを無線側への折返すことが可能となる。
【００１６】
但し、ＩＰネットワークにおいては、ＩＰパケットがマルチキャスト用である旨の指示と、宛先の移動局等が形成するグループの特定のために、ＩＰアドレスが利用されている。よって、ブリッジの機能を用いてＩＰパケットを無線側へ折返すためには、ＩＰアドレスの情報をＭＡＣアドレスへ載せ換える必要がある。
【００１７】
しかしながら、この載せ換え方法を規定している規格(S.Deering,“Host Extensions for ＩＰ Multicasting",IETF RFC1112,Aug..１９８９.)によると、ＩＰアドレス(全３２ビット)においてマルチキャストの宛先グループを示す部分(下位２８ビット)の中から、下位２３ビットだけをＭＡＣアドレス(全４８ビット)の下位２３ビットへ載せ換える。そして、残りのビットをマルチキャストである旨を表す値とする。このため、ＩＰアドレスにおいてマルチキャストの宛先グループを示す有意な２８ビットのうち、上位５ビットのみが異なる二つのアドレスは、これをＭＡＣアドレスへ載せ換えると同じＭＡＣアドレスとなり、異なるマルチキャストの宛先グループにもかかわらず等しいグループとみなされてしまう。よって、ＭＡＣアドレスを参照するというブリッジの機能を追加するだけでは、意図しないマルチキャストの宛先グループへＩＰパケットが届いてしまうという問題が生ずる。
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、ネットワーク制御プロトコルとしてＩＰを用いた場合でもＩＰパケットのセル内への伝送を可能とし、意図しないマルチキャストの宛先グループへＩＰパケットが届いてしまうことを回避することができる移動通信システム、移動通信方法、及び移動局を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る移動通信システムは、請求項１のように、インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能であって伝送処理を行うたびにパケットに含まれる伝播距離を示す数値情報を減算する無線基地局及び移動局を含んで構成された移動通信システムであって、前記移動局は、前記無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加する付加手段と、前記識別情報が付加されたパケットの送信を含め、前記無線基地局との間で無線によるパケットの送受信を行う移動局送受信手段と、を有し、前記無線基地局は、移動局からのパケットの制御情報に付加された識別情報に基いて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する第１の判定手段と、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきと判定された場合、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製する複製手段と、前記複製手段により複製されたパケットを、前記サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う基地局送受信手段と、さらに、前記移動局は、前記無線基地局からのパケットの制御情報に基づいて、当該パケットの送信元が自局であるか否かを判定する移動局判定手段と、当該パケットの送信元が自局であると判定された場合、当該パケットを廃棄する廃棄手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る移動通信方法は、請求項６のように、インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能であって伝送処理を行うたびにパケットに含まれる伝播距離を示す数値情報を減算する無線基地局及び移動局を含んで構成された移動通信システムにおける移動通信方法であって、前記移動局にて、前記無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加する付加工程と、前記移動局にて、前記識別情報が付加されたパケットを前記無線基地局へ無線により送信する送信工程と、前記無線基地局にて、前記識別情報が付加されたパケットを前記移動局から受信する受信工程と、前記無線基地局にて、受信されたパケットの制御情報に付加された識別情報に基づいて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する第１の判定工程と、前記無線基地局にて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものと判定された場合、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製する複製工程と、前記複製工程により複製されたパケットを、前記無線基地局にて、前記サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う広域送信工程と、前記移動局にて、前記無線基地局からのパケットの制御情報に基づいて、当該パケットの送信元が自局であるか否かを判定する移動局判定工程と、前記移動局にて、当該パケットの送信元が自局であると判定された場合に、当該パケットを廃棄する廃棄工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る移動局は、請求項１１のように、送信されるパケットの制御情報にブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加し、当該付加されたパケットの送信を含むパケットの送受信を行う移動局、とともに移動通信システムを構成するとともに、インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能であって伝送処理を行うたびにパケットに含まれる伝播距離を示す数値情報を減算する無線基地局であって、前記移動局からのパケットの制御情報に付加された識別情報に基づいて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する第１の判定手段と、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものと判定された場合、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製する複製手段と、前記複製手段により複製されたパケットを、前記サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う基地局送受信手段と、を有する無線基地局、とともに移動通信システムを構成する移動局であって、前記無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加する付加手段と、前記識別情報が付加されたパケットの送信を含め、前記無線基地局との間で無線によるパケットの送受信を行う移動局送受信手段と、前記無線基地局からのパケットの制御情報に基づいて、当該パケットの送信元が自局であるか否かを判定する移動局判定手段と、当該パケットの送信元が自局であると判定された場合、当該パケットを廃棄する廃棄手段と、を有することを特徴とする。
【００２３】
ところで、上記本発明に係る移動通信システム、移動通信方法、及び移動局は、同じ技術的思想に基づくものであり、それぞれ当該技術的思想を、移動通信システムから捉えたもの、移動通信方法から捉えたもの、無線基地局から捉えたもの、移動局から捉えたものである。
【００２４】
そこで、以下では、本発明に係る移動通信システムによる課題解決手段を説明するが、移動通信方法、及び移動局についての課題解決手段も同一思想に基づくものである。
【００２５】
本発明に係る移動通信システムは、インターネット上で動作するネットワーク制御プロトコルに対応可能な無線基地局及び移動局を含んで構成されている。このうち移動局において、付加手段が、無線基地局へ送信されるパケットの制御情報に、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報を付加し、移動局送受信手段が、前記識別情報が付加されたパケットを無線により無線基地局へ送信する。
【００２６】
無線基地局では、この移動局からのパケットを受信すると、第１の判定手段が、当該パケットの制御情報に付加された識別情報に基いて、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する。ここで、当該パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきと判定されると、複製手段が、送信するべきサブネットに応じて当該パケットを複製し、基地局送受信手段が、サブネットに対応する無線基地局のセル内の移動局へ、無線による当該パケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う。なお、パケットの複製は、必ずしも、移動局からパケットを受信した無線基地局の複製手段により行われるわけではなく、送信するべきサブネットに隣接したサブネットに対応する無線基地局の複製手段により行われる。これにより、ネットワークのトラフィック量を削減できるという利点がある。
【００２７】
これにより、ネットワーク制御プロトコルとしてＩＰを用いた場合でもＩＰパケットのセル内へのブロードキャスト又はマルチキャストを行うことができ、意図しないマルチキャストの宛先グループへＩＰパケットが届いてしまうことを回避することができる。
さらにこれらの構成によれば、一の移動局からのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを行う場合などに、当該一の移動局が無線基地局からパケットを受信し移動局判定手段により当該パケットの送信元が自局であると判定されると、廃棄手段が当該パケットを廃棄するので、一の移動局からのパケットを当該一の移動局で受信後に蓄積する等の無駄な処理を省き、一の移動局からのＩＰパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを適正に実行することができる。
【００２８】
このような本発明に係る移動通信システムでは、請求項２のように、無線基地局は、パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものでないと判定された場合に、前記制御情報に基づいて当該パケットが前記移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものか否かを判定する第２の判定手段をさらに有し、前記基地局送受信手段は、前記パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものと判定された場合、当該他の移動局へ無線による前記パケットのユニキャストを行うよう構成することが望ましい。
【００２９】
また、移動通信方法の視点から捉えると、請求項７のように、無線基地局にて、前記第１の判定工程で前記パケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきでないものと判定された場合に、当該パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものか否かを判定する第２の判定工程と、前記無線基地局にて、前記パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものと判定された場合に、当該他の移動局へ無線による前記パケットのユニキャストを行う単独送信工程と、をさらに有する構成することが望ましい。
【００３１】
これらの構成によれば、一の移動局から同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行う場合も、無線基地局の第２の判定手段により、当該パケットが当該移動局と同じセル内の他の移動局へのユニキャストを行うべきものと判定し、基地局送受信手段が、当該他の移動局へ無線によるパケットのユニキャストを行う。このため、ネットワーク制御プロトコルとしてＩＰを用いた場合でも、一の移動局から同じセル内の他の移動局へのパケットのユニキャストを行うことができ、一の移動局からのＩＰパケットの送信を適正に実行することができる。
【００３６】
さらに、本発明に係る移動通信システムでは、請求項３のように、無線基地局は、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報が付加されたパケットを発信した移動局以外の移動局が、当該無線基地局のセル内に存在するか否かを判定する第３の判定手段と、前記パケットを発信した移動局以外の移動局が前記セル内に存在しないと判定された場合、前記セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを停止する停止手段とを有する構成とすることが望ましい。
【００３７】
また、移動通信方法の視点から捉えると、請求項８のように、無線基地局にて、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報が付加されたパケットを発信した移動局以外の移動局が、当該無線基地局のセル内に存在するか否かを判定する第３の判定工程と、無線基地局にて、前記パケットを発信した移動局以外の移動局が前記セル内に存在しないと判定された場合に、前記セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを停止する停止工程と、をさらに有する構成とすることが望ましい。
【００３９】
これらの構成によれば、無線基地局において、第３の判定手段により、ブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきことを示す識別情報が付加されたパケットを発信した移動局（パケット発信移動局）以外の移動局が、当該無線基地局のセル内に存在しないと判定されると、停止手段が前記セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを停止する。このため、パケット発信移動局以外の移動局が当該無線基地局のセル内に存在しないにもかかわらず、当該セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストが行われるといった無駄な処理を省き、一の移動局からのＩＰパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを適正に実行することができる。
【００４０】
なお、上記の移動通信システム、移動通信方法において、送受信されるパケットは、ＯＳＩ参照モデル第３層で規定されるパケットであってもよいし、ＩＰパケットであってもよい。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る移動通信システム、移動通信方法、無線基地局及び移動局の一実施の形態について説明する。
【００４２】
図１に示すように、本発明に係る移動通信システム１は無線基地局１０及び移動局２０（移動局２０Ａ、２０Ｂの総称とする）を含んで構成されており、このうち無線基地局１０は、送受信装置１１、無線リンク層処理装置１２、ＩＰ層処理装置１３、ＡＡＬ(ＡＴＭ Adaptation Layer)処理装置１４、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)送受信装置１５を含んで構成される。本実施形態では、特にＩＰ層処理装置１３の無線側に、無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置(BS-BMC)１３Ａを新たに追加する。一方、移動局２０は、送受信装置２１、無線リンク層処理装置２２、ＩＰ層処理装置２３を含んで構成され、特にＩＰ層処理装置２３の受信側には、移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置(MS-BMC)２３Ａを新たに追加する。
【００４３】
移動局２０において、ＩＰ層処理装置２３は、画像や音声、文字データ等のユーザデータやＩＰ層以上で発生する各種制御信号をブロードキャストまたはマルチキャストする場合、これらを含むＩＰパケットにそのＩＰパケットがブロードキャストまたはマルチキャスト用のパケットである旨を意味する識別情報をＩＰパケット制御情報に付加する。なお、ＩＰパケットは図２のようにＩＰパケット制御情報とユーザデータとから構成されており、ここではＩＰパケット制御情報に対し上記識別情報が付加される。
【００４４】
そして、ＩＰ層処理装置２３は、上記の識別情報が付加されたＩＰパケットを、無線リンク層処理装置２２及び送受信装置２１を経由して無線基地局１０へと送信する。これら無線リンク層処理装置２２及び送受信装置２１は、前述の従来例（図５）と同様の動作を行う。移動局２０からの無線信号は、従来例と同様に送受信装置１１、無線リンク層処理装置１２を経由し、ＩＰパケットとしてＩＰ層処理装置１３へ入力される。このＩＰ層処理装置１３へ入力されたＩＰパケットは、まず無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａへ入力される。
【００４５】
この無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａは、ＩＰパケットがブロードキャスト用あるいはマルチキャスト用のパケットであること判断すると、そのＩＰパケットをサブネットに応じて複製し、これを無線区間でブロードキャストするよう無線リンク層処理装置１２に指示して、ＩＰパケットを折返す。
【００４６】
それと同時に、ＩＰ層処理装置１３の他の部分へも送る。また、このＩＰパケットが、同じセル内の他の移動局２０Ｂだけに宛てた場合には、このＩＰパケットを複製することなく、当該他の移動局２０Ｂに宛ててユニキャストするよう無線リンク層処理装置２２に指示して、ＩＰパケットを折返す。
【００４７】
無線リンク層処理装置１２へ折返されたＩＰパケットは、無線リンク層処理装置１２と送受信装置１１の制御により、セル内にブロードキャストされるかあるいは他の移動局２０Ｂに対しユニキャストされる。このうちブロードキャストの場合には、例えばW-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式の第２層で規定されているブロードキャスト及びマルチキャストのための伝送チャネルであるＣＴＣＨ(Common Traffic Channel)のような伝送チャネルを用いれば良い。
【００４８】
他方、ＩＰ層処理装置１３の他の部分へ送られたＩＰパケットは、このＩＰ層処理装置１３により経路制御が行われ、ＡＡＬ処理装置１４及びＡＴＭ送受信装置１５を介して基幹網へと送信される。なお、ＡＡＬ処理装置１４、ＡＴＭ送受信装置１５は、前述の従来例と同様の動作をする。
【００４９】
無線基地局１０よりブロードキャストされた無線信号は、他の移動局２０Ｂも受信できるため、一の移動局２０Ａより送信されたブロードキャスト用あるいはマルチキャスト用のＩＰパケットは、他の移動局２０Ｂにも受信可能となる。また、他の移動局２０Ｂに宛てたユニキャスト用のＩＰパケットも、他の移動局２０Ｂに受信可能となる。
【００５０】
また、無線基地局１０よりブロードキャストされた無線信号は、送信元の一の移動局２０Ａも受信するため、この信号は、当該移動局２０Ａ内の送受信装置２１及び無線リンク層処理装置２２によりＩＰパケットとして復元される。ところが、この復元されたＩＰパケットをＩＰ層処理装置２３に直接入力し上位層へと送ることは無駄である。よって、まず復元されたＩＰパケットを、移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置２３Ａへ入力し、この装置２３Ａは、自局が送信したＩＰパケットであると判定すると、このＩＰパケットを廃棄する。
【００５１】
なお、上記では移動局２０からブロードキャストまたはマルチキャストする場合、及び同じセル内の他の移動局２０に宛ててユニキャストする場合を示した。一方、ＩＰパケットが基幹網側から送られてくる場合には、両ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａ、２３Ａが行う制御は不要であるため、両装置１３Ａ、２３Ａは迂回する構成とする。
【００５２】
［本実施形態の作用］
【００５３】
次に、本発明のポイントとなる無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａ及び移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置２３Ａの具体的な動作を図３、図４に沿って説明する。なお、図３には、無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａの動作例を表すフローチャートを、図４には、移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置２３Ａの動作例を表すフローチャートを、それぞれ示す。
【００５４】
まず、無線基地局１０の無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａが、無線リンク層処理装置１２等を経由して、一の移動局２０からＩＰパケットを受信すると（図３のステップ１０２）、まずそのＩＰパケットに付加されている制御情報のうち宛先アドレスを参照する（ステップ１０４）。
【００５５】
そして、この宛先アドレスを基に当該ＩＰパケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものか否かを判定する（ステップ１０６）。即ち、宛先アドレスの値が、ＩＰに規定されているブロードキャストまたはマルチキャストを表す値であれば、当該ＩＰパケットがブロードキャスト又はマルチキャストを行うべきものであると判定して、ＩＰパケットをサブネットに応じて複製し、そのままの内容で無線リンク層処理装置１２へ折返す（ステップ１０８）。さらに、無線リンク層処理装置１２に対し、折返したＩＰパケットを無線区間でブロードキャスト又はマルチキャストするように指示する（ステップ１１０）。これにより、当該ＩＰパケットは、宛先アドレスに基づきブロードキャスト又はマルチキャストされることとなる。そして、送信されてきたＩＰパケットをＩＰ層処理装置１３の他の部分に送り（ステップ１１８）、次のＩＰパケットを受け取るまで待機する（ステップ１２０）。
【００５６】
一方、ステップ１０６で宛先アドレスの値がブロードキャストまたはマルチキャストを表す値でない場合は、宛先アドレスを基に宛先移動局が当該無線基地局のセル内の移動局であるか否かを判定する（ステップ１１２）。ここで、宛先移動局が自分のセル内の移動局である場合、ＩＰパケットを複製することなくそのまま無線リンク層処理装置１２へ折返し（ステップ１１４）、このＩＰパケットを移動局２に宛ててユニキャストするように無線リンク層処理装置１２に対し指示する（ステップ１１６）。その後、次のＩＰパケットを受け取るまで待機する（ステップ１２０）。
【００５７】
一方、ステップ１１２で宛先移動局が自分のセル内の移動局でない場合は、送信されてきたＩＰパケットをＩＰ層処理装置１３の他の部分に送り（ステップ１１８）、その後、次のＩＰパケットを受け取るまで待機する（ステップ１２０）。
【００５８】
ステップ１２０の待機中に、移動局２０からＩＰパケットが送信されて来たら、ステップ１０２へ戻り、ステップ１０２以降の処理を繰り返す。
【００５９】
一方の移動局２０の移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置２３Ａでは、無線リンク層処理装置２２等を経由して、上記の如く無線基地局１０によりブロードキャスト或いはマルチキャストされたＩＰパケット、又はユニキャストされたＩＰパケットを受信すると（図４のステップ２０２）、まずそのＩＰパケットに付加されている制御情報のうち送信元アドレスを参照する（ステップ２０４）。
【００６０】
そして、この送信元アドレスが自分自身の移動局を表す値であるか否かを判定することで、前記受信したＩＰパケットが自局あてか否かを判定する（ステップ２０６）。即ち、送信元アドレスの値が自分自身の移動局を表す値であれば、受信したＩＰパケットが自局あてのものであると判定して、当該ＩＰパケットを廃棄する（ステップ２０８）。これにより、一の移動局からのパケットを当該一の移動局で受信後に蓄積する等の無駄な処理を省き、一の移動局からのＩＰパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを適正に実行することができる。その後は、無線基地局１０から次のＩＰパケットを受け取るまで待機する（ステップ２１２）。
【００６１】
一方、送信元アドレスの値が自分自身の移動局を表す値でなければ、受信したＩＰパケットが自局あてのものでないと判定して、ＩＰ層処理装置２３の他の部分へこのＩＰパケットを送付する（ステップ２１０）。その後、無線基地局１０から次のＩＰパケットを受け取るまで待機する（ステップ２１２）。
【００６２】
ステップ２１２の待機中に、無線基地局１０からＩＰパケットが送信されて来たら、ステップ２０２へ戻り、ステップ２０２以降の処理を繰り返す。
【００６３】
以上のような、本実施形態で新設した無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置１３Ａ及び移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置２３Ａの動作により、ネットワーク制御プロトコルとしてＩＰを用いた場合でもＩＰパケットのセル内へのブロードキャスト又はマルチキャストを行うことができ、意図しないマルチキャストの宛先グループへＩＰパケットが届いてしまうことを回避することができる。また、一の移動局から同じセル内の他の移動局へのパケットのユニキャストを行うことができ、一の移動局からのＩＰパケットの送信を適正に実行することができる。
【００６４】
なお、上記実施形態において、ＩＰパケットの送信元の移動局２０Ａ以外の移動局が同じセル内に無い場合には、ＩＰパケットをブロードキャストすることは無駄である。そこで、無線基地局１０の無線リンク層処理装置１２において、移動局２０が何処に有るか識別するための位置登録情報又は無線リンク層処理装置１２が移動局２０と通信する場合のリンクの情報等に基づき、送信元の移動局２０Ａ以外の移動局の有無を判定し、無い場合にはＩＰパケットのブロードキャストを停止して、折返されたＩＰパケットを廃棄するよう構成することが望ましい。
【００６５】
この場合、パケット発信移動局以外の移動局が当該無線基地局のセル内に存在しないにもかかわらず、当該セル内へのパケットのブロードキャスト又はマルチキャストが行われるといった無駄な処理を省き、一の移動局からのＩＰパケットのブロードキャスト又はマルチキャストを適正に実行することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動局から送信されたＩＰパケットのブロードキャストまたはマルチキャストを行う場合、これらの場合に該当することを適正に判定した上で、無線基地局においてＩＰパケットを折返すことができるので、自らのセル内へのブロードキャスト或いはマルチキャストを行うことができ、ネットワーク制御プロトコルとしてＩＰを用いた場合であってもＩＰパケットのセル内への伝送が可能となる。
【００６７】
また、同じセル内の他の移動局宛てにユニキャストを行う場合も、同様に、ユニキャストを行うことを適正に判定した上で、無線基地局においてＩＰパケットを折返すことができるので、ネットワーク制御プロトコルとしてＩＰを用いた場合であっても、目的の移動局に対するユニキャストを行うことができる。
【００６８】
また、上記の効果は、従来の無線ＬＡＮシステムの無線基地局が搭載しているブリッジの機能を従来の移動通信システムへ搭載しても得られるが、前述の通りマルチキャストの異なる宛先グループが混同してしまうという新たな問題が生じる。本発明は、かかる問題をも回避することができる、という特有の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態に係る移動通信システムの構成例を表す図である。
【図２】ＩＰパケットの構成を示す図である。
【図３】無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置の動作例を表すフローチャートである。
【図４】移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置の動作例を表すフローチャートである。
【図５】従来の移動通信システムの構成例を表す図である。
【図６】従来の無線ＬＡＮシステムの構成例を表す図である。
【符号の説明】
１…移動通信システム、１０…無線基地局、１１…送受信装置、１２…無線リンク層処理装置、１３…ＩＰ層処理装置、１３Ａ…無線基地局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置、１４…ＡＡＬ処理装置、１５…ＡＴＭ送受信装置、２０…移動局、２１…送受信装置、２２…無線リンク層処理装置、２３…ＩＰ層処理装置、２３Ａ…移動局側ブロードキャスト／マルチキャスト制御装置
【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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