基地局装置、端末装置、無線通信システムおよび無線通信方法
【課題】マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることが可能な基地局装置を得ること。
【解決手段】マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、マルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ部１４と、ネットワーク側からのマルチキャストフレームを仮想ＡＰ部１４へ転送するルータ部１５と、マルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成部１３と、仮収容された端末装置から送信されたマルチキャスト転送要求を検出するマルチキャスト端末検出部１７と、マルチキャスト転送要求を送信した端末装置の仮想ＡＰ部１４への再接続要求を指示するＵＩ表示部１８と、を備え、マルチキャスト端末検出部１７は、再接続要求に基づいて、マルチキャスト転送要求を送信した端末装置を、所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４に収容させる制御を行う。
【解決手段】マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、マルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ部１４と、ネットワーク側からのマルチキャストフレームを仮想ＡＰ部１４へ転送するルータ部１５と、マルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成部１３と、仮収容された端末装置から送信されたマルチキャスト転送要求を検出するマルチキャスト端末検出部１７と、マルチキャスト転送要求を送信した端末装置の仮想ＡＰ部１４への再接続要求を指示するＵＩ表示部１８と、を備え、マルチキャスト端末検出部１７は、再接続要求に基づいて、マルチキャスト転送要求を送信した端末装置を、所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４に収容させる制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャスト転送を行う基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な機器に無線ＬＡＮ機能が搭載されている。無線ＬＡＮ搭載機器について、ＭＡＣ層以下の構成は下記非特許文献１において規定されている。また、下記非特許文献１には、無線ＬＡＮ基地局からマルチキャスト転送を受ける端末における省電力モードによる動作について記載されている。
【０００３】
基地局は、端末が省電力モードで動作中の場合、端末宛のパケットをバッファリングしており、定期的にＢｅａｃｏｎフレームを送信する。端末は、Ｂｅａｃｏｎフレームの送信タイミングで自端末宛のパケットがないか監視を行う。端末は、自端末宛のパケットがあるときは基地局へ応答を返す。その後、基地局は、ユニキャストパケットの送信を開始する。一方、自端末宛のパケットがないとき、端末は、Ｓｌｅｅｐモードに遷移する。
【０００４】
ここで、端末が複数存在し、いくつかのマルチキャストグループに分かれている場合、基地局は、対象のマルチキャストグループ宛パケットを送信する。このとき、対象のマルチキャストグループの端末のみがＡｃｔｉｖｅになり、その他の端末はすぐにＳｌｅｅｐになるのが望ましいが、従来では、関係ない端末もＡｃｔｉｖｅになった後、パケットを受信する必要があった。
【０００５】
このような問題に対して、下記特許文献１において、無線局が、選択されたサブネットワークの送信スケジュールに対応する間隔でのみ省電力モードから覚醒する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５４３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術によれば、無線局をサブネットワークに収容する具体的な方法について開示されていない。そのため、実際の基地局と無線局によるシステムの運用に応用できない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることが可能な基地局装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、収容した端末装置へマルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ手段、を複数備えた仮想ＡＰ手段群と、ネットワーク側からのマルチキャストフレームを対応するマルチキャストグループの仮想ＡＰ手段へ転送するルータ手段と、各仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成手段と、運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容された前記端末装置から送信されたマルチキャスト転送要求を検出するマルチキャスト端末検出手段と、前記マルチキャスト端末検出手段からのマルチキャスト検出通知をユーザに表示し、前記ユーザからの指示を受け付けて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置の仮想ＡＰ手段への再接続要求を指示するＵＩ表示手段と、を備え、前記マルチキャスト端末検出手段は、前記再接続要求に基づいて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置を、当該端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる制御を行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、基地局と省電力端末との間の接続処理を示すシーケンス図である。
【図２】図２は、無線ＬＡＮフレームフォーマットを示す図である。
【図３】図３は、Ｂｅａｃｏｎフレームフォーマットを示す図である。
【図４】図４は、各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。
【図５】図５は、各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１における基地局の構成例を示す図である。
【図７】図７は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、実施の形態１における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２における基地局の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２における省電力端末の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３における各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる基地局装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
まず、無線ＬＡＮ基地局（以下、基地局とする）と省電力モードへ移行可能な無線ＬＡＮ端末（以下、省電力端末とする）による一般的な無線通信システムにおいて、省電力端末が基地局と接続し、基地局と省電力端末との間でマルチキャスト転送を行うまでの流れを簡単に説明する。
【００１５】
図１は、基地局と省電力端末との間の接続処理を示すシーケンス図である。省電力端末２は、基地局１と接続する際、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔを基地局１へ送信してから基地局１との間で送受信を行い、最後に基地局１から送信されるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３によって、基地局１から端末毎の識別子であるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤが割り当てられる。
【００１６】
図２は、無線ＬＡＮフレームフォーマットを示す図である。省電力端末２は、基地局１と接続後に省電力モードへ遷移する場合、図２に示すような任意ｆｒａｍｅのＰｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｉｅｌｄ４に「１」をセットして基地局１へ通知を行う。
【００１７】
つぎに、省電力端末２が省電力モードの場合におけるユニキャストおよびマルチキャストパケット転送方法について説明する。基地局１は、省電力端末２が省電力モードの場合、省電力端末２宛のパケットをバッファリングする。基地局１は、定期的にＢｅａｃｏｎフレームを送信しており、省電力端末２は、Ｂｅａｃｏｎフレームの送信タイミングで自端末宛の送信パケットがないか監視を行う。
【００１８】
図３は、Ｂｅａｃｏｎフレームフォーマットを示す図である。Ｂｅａｃｏｎおよびその中の情報要素の１つであるＴＩＭ Ｅｌｅｍｅｎｔのフォーマットを示す。基地局１は、省電力端末２にパケットがあることを通知するため、割り当てたＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤに対応したＰａｒｔｉａｌ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｉｔｍａｐ（ＰＶＢ）５のビットを「１」にセットする。例えば、該当省電力端末２のＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ４を「１」に割り当てた場合は、下位２ビット目のビットに「１」をセットする。
【００１９】
省電力端末２は、Ｂｅａｃｏｎの受信タイミングでＰＶＢ５のビットを確認することで、自端末宛の送信パケットがあることを認識できる。省電力端末２は、ＰＶＢ５のビットに「１」がセットされていた場合、基地局１へ応答を返す。そして、基地局１は、ユニキャストパケットの送信を開始する。一方、ＰＶＢ５のビットを確認し、ビットが立っていない場合、省電力端末２は、再度、Ｓｌｅｅｐモードに遷移する。
【００２０】
従来の基地局１において、省電力端末２へマルチキャストパケット転送を行う場合について説明する。図４は、各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。また、図５は、各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。図４に示すように、各省電力端末２（２−１〜２−４）については３つのマルチキャストグループ６−１〜６−３にグループ化されているとする。図５に示すように、基地局１がマルチキャストグループ６−１宛パケット７−１を送信する場合、本来であれば、該当する省電力端末２−１、２−２のみがＡｃｔｉｖｅになり、その他の省電力端末２−３、２−４はすぐにＳｌｅｅｐになるのが望ましい。しかしながら、従来では、関係ない省電力端末２−３、２−４もＡｃｔｉｖｅになった後、パケットを受信する必要があった。基地局１がマルチキャストグループ６−２宛パケット７−２、マルチキャストグループ６−３宛パケット７−３、およびマルチキャストグループ６−４宛パケット７−４を送信する場合も同様、関係ない省電力端末もＡｃｔｉｖｅになった後、パケットを受信する必要があった。
【００２１】
そのため、本実施の形態では、図４、図５に示す場合において、対象の省電力端末のマルチキャストグループ向けパケットを送信し、対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることが可能な基地局について説明する。
【００２２】
図６は、本実施の形態における基地局の構成例を示す図である。無線ＬＡＮ基地局である基地局１０は、無線ＬＡＮの変調に対応したＰＨＹ部１１と、無線ＬＡＮパケットの組み立ておよび分解を行うＭＡＣ部１２と、１つのＰＨＹ部１１に対して仮想的に複数のＡＰを収容する仮想ＡＰ部１４と、受信した無線ＬＡＮパケットおよび有線パケットに対してマルチキャストフレームやユニキャストフレームを適切に仮想ＡＰ部１４へ転送するルータ部１５と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの有線Ｉ／Ｆ部１６と、ルータ部１５からマルチキャストパケットを検出し、仮想ＡＰの生成、および仮想ＡＰへの省電力端末２の再接続を指示するマルチキャスト端末検出部１７と、各構成からの通知をユーザに表示するＵＩ表示部１８と、を備える。また、ＭＡＣ部１２は、仮想ＡＰ部１４から設定された複数のＢｅａｃｏｎ生成を行うＢｅａｃｏｎ生成部１３、を備える。
【００２３】
また、仮想ＡＰ部１４は、ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）とＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を１つのＰＨＹ部１１に対してマルチキャストグループ別に複数設定可能な構成であり、内部にマルチキャストグループ別に省電力端末２を収容可能な仮想ＡＰ部１４−１〜１４−Ｎを備える。すなわち、仮想ＡＰ部１４は、Ｎ個のマルチキャストグループまでグループ別に省電力端末２を収容することができる。なお、仮想ＡＰ部１４−１〜１４−Ｎについては、必要に応じてその都度生成して運用状態にする構成としてもよいし、必要に応じて起動して運用状態にする構成にしてもよい。
【００２４】
つづいて、基地局１０において、無線ＬＡＮ端末である省電力端末２を収容する方法について説明する。図７は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。ここでは、省電力端末２がｘ台あり、個別に表すときは省電力端末２−１、２−２、…、２−ｘとする。なお、初期状態として、省電力端末２−ｘが、運用中の仮想ＡＰ部１４−２に仮収容されているとする。
【００２５】
省電力端末２−ｘは、マルチキャスト送信を要求するため、仮収容されている仮想ＡＰ部１４−２経由でネットワーク側にマルチキャスト転送要求を行う（ステップＳ１）。なお、上記マルチキャスト転送要求は独自フレームでもよいが、一般的な方法として、省電力端末２−ｘからＩＰｖ６マルチキャスト時に送信されるＭＬＤ ＳｎｏｏｐｉｎｇやＩＰｖ４におけるＩＧＭＰスヌーピング等でもよい。
【００２６】
まず、マルチキャスト端末検出部１７は、ネットワーク側に送信された省電力端末２−ｘからのマルチキャスト転送要求を検出する。このとき、マルチキャスト端末検出部１７は、省電力端末２−ｘからのマルチキャスト転送要求を検出しても設定はせずに保留とし、ＵＩ表示部１８に対してマルチキャスト検出通知を通知する（ステップＳ２）。
【００２７】
ＵＩ表示部１８は、ユーザに対して、マルチキャストを検出したので再接続を要求する通知ウィンドウを表示する。ＵＩ表示部１８は、通知されたウィンドウ経由でのユーザの指示に従って、マルチキャスト端末検出部１７へ再接続要求を発行する（ステップＳ３）。
【００２８】
マルチキャスト端末検出部１７は、省電力端末２−ｘのマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘが生成（または起動）されていない場合、仮想ＡＰ部１４に対して仮想ＡＰ部１４−ｘの生成要求（または起動要求）を送信して運用状態にする（ステップＳ４）。また、マルチキャスト端末検出部１７は、仮想ＡＰ部１４−２に対して再接続要求により仮想ＡＰ部１４−ｘの接続情報を通知する（ステップＳ５）。なお、接続情報とは、例えば、仮想ＡＰ部１４−ｘのＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ等の仮想ＡＰ部固有の情報と、それに付属する鍵（ＷＡＰ２−ＰＳＫ、ＷＰＡ−ＰＳＫ等）等のセキュリティ情報である。
【００２９】
仮想ＡＰ部１４−２は、省電力端末２−ｘに対して、鍵情報交換、認証シーケンスを実施し（ステップＳ６）、最終的にマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘの接続情報を払い出して、接続先鍵情報を通知する（ステップＳ７）。その後、仮想ＡＰ部１４−２は、省電力端末２−ｘに対して切断フレームを送信する（ステップＳ８）。また、仮想ＡＰ部１４−２は、自身が収容している他の省電力端末２（ここでは省電力端末２−２とする）に対して切断フレームを送信する（ステップＳ９）。
【００３０】
接続を切断された省電力端末２−ｘは、接続、鍵作成シーケンスにて自端末のマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘに接続し、収容される（ステップＳ１０）。同様に、接続を切断された省電力端末２−２は、接続、鍵作成シーケンスにて再度仮想ＡＰ部１４−２に接続し、収容される（ステップＳ１１）。
【００３１】
そして、省電力端末２−ｘは、仮想ＡＰ部１４−ｘ経由でマルチキャスト端末検出部１７に対してマルチキャスト転送要求を送信する（ステップＳ１２）。マルチキャスト端末検出部１７では、適切なマルチキャストグループとなっているのでマルチキャスト転送の設定がなされ、省電力端末２−ｘと基地局１０（ネットワーク側）との間で、仮想ＡＰ部１４−ｘを経由してマルチキャスト転送が開始される。
【００３２】
なお、鍵情報交換、認証シーケンス、および接続先鍵情報通知は、各省電力端末２のみ認識可能な独自方式でもよいが、ＷＰＳ（ＷｉＦｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｅｔｕｐ）やらくらく無線スタートなどで鍵情報を払い出す際のパラメータのひとつとして、マルチキャスト検出情報を加味して決定することも可能な構成である。
【００３３】
図８は、本実施の形態における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。なお、各省電力端末２のマルチキャストグループは従来（図４参照）と同様とする。従来（図５参照）と異なり、基地局１０では、各省電力端末２をマルチキャストグループ別に仮想ＡＰ部１４に収容したので、図８に示すように各仮想ＡＰ部１４がマルチキャストグループ別にＢｅａｃｏｎを送信することができる。この場合、各省電力端末２は、自端末が収容された仮想ＡＰ部１４から送信されたマルチキャストグループ宛のＢｅａｃｏｎ受信時のみＡｃｔｉｖｅとなる。
【００３４】
具体的には、仮想ＡＰ部１４−１からＢｅａｃｏｎが送信されたときは、マルチキャストグループ６−１に所属する省電力端末２−１、２−２がＡｃｔｉｖｅとなり、仮想ＡＰ部１４−２からＢｅａｃｏｎが送信されたときは、マルチキャストグループ６−２に所属する省電力端末２−３がＡｃｔｉｖｅとなり、仮想ＡＰ部１４−３からＢｅａｃｏｎが送信されたときは、マルチキャストグループ６−３に所属する省電力端末２−４がＡｃｔｉｖｅとなる。このように、従来では他のマルチキャストグループ宛のＢｅａｃｏｎで対象外の省電力端末２までＡｃｔｉｖｅになっていたが、対象のマルチキャストグループのみをＡｃｔｉｖｅにすることが可能となる。
【００３５】
また、上述のように、省電力端末２の構成は、従来と同一である。このように、省電力端末２の構成を変更することなく、基地局１０の構成を変更するのみで上記効果を得ることができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態では、無線ＬＡＮの基地局が、マルチキャストグループ別に省電力端末を収容可能な仮想ＡＰ部を備え、仮想ＡＰ部に収容している省電力端末のマルチキャストグループへのみＢｅａｃｏｎ送信を行うこととした。これにより、マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることができる。また、省電力端末では、従来と比較してＡｃｔｉｖｅモードになる時間を低減できることから、より省電力の効果を得ることができる。
【００３７】
実施の形態２．
本実施の形態では、省電力端末から、基地局のＭＡＣ部に対して、無線マルチキャスト端末情報要素を送信する場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３８】
図９は、本実施の形態における基地局の構成例を示す図である。基地局１０ａは、ＰＨＹ部１１と、無線ＬＡＮパケットの組み立ておよび分解を行い、また、省電力端末２ａからの無線マルチキャスト端末情報要素を抽出するＭＡＣ部１２ａと、仮想ＡＰ部１４と、ルータ部１５と、有線Ｉ／Ｆ部１６と、を備える。また、ＭＡＣ部１２ａは、Ｂｅａｃｏｎ生成部１３と、省電力端末２ａからの無線マルチキャスト端末情報要素を抽出する無線マルチキャスト端末検出部１９と、を備える。
【００３９】
図１０は、本実施の形態における省電力端末の構成例を示す図である。省電力端末２ａは、無線ＬＡＮの変調に対応したＰＨＹ部２１と、無線ＬＡＮパケットの組み立ておよび分解を行うＭＡＣ部２２と、アプリケーションにリンクしたＩＰ層およびＴＣＰ／ＵＤＰ層を終端するルータ部２４と、各種アプリケーションを実行するアプリ部２５と、備える。また、ＭＡＣ部２２は、基地局１０ａに対する信号に無線マルチキャスト端末情報要素を付与する無線マルチキャスト端末付与部２３、を備える。
【００４０】
つづいて、基地局１０ａにおいて、省電力端末２ａを収容する方法について説明する。図１１は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。実施の形態１と同様、省電力端末２ａがｘ台あり、個別に表すときは省電力端末２ａ−１、２ａ−２、…、２ａ−ｘとする。なお、初期状態として、省電力端末２ａ−ｘが、運用中の仮想ＡＰ部１４−２に仮収容されているとする。
【００４１】
まず、省電力端末２ａ−ｘと基地局１０ａの仮想ＡＰ部１４−２との間で、鍵情報交換、認証シーケンスの送受信を行う（ステップＳ２１）。ここで、省電力端末２ａ−ｘは、鍵情報交換、認証シーケンス中に無線ＬＡＮベースのマルチキャスト端末情報要素を付与する。マルチキャスト端末情報要素とは、無線ＬＡＮにおける情報要素を独自に定義したものである。例えば、非特許文献１ ７．３．２ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔｓのＲｅｓｅｒｖｅｄ、またはＶｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃを使って通知を行う。通知する情報要素としては、例えば、マルチキャストグループを示すマルチキャストアドレスなどがあるが、一例であり、他の情報を用いることも可能である。
【００４２】
基地局１０ａでは、無線マルチキャスト端末検出部１９が、マルチキャスト端末情報要素を検出する。そして、無線マルチキャスト端末検出部１９は、マルチキャストグループに対応する仮想ＡＰ部１４−ｘが生成（または起動）されていない場合は仮想ＡＰ部１４−ｘの生成要求（または起動要求）を送信して仮想ＡＰ部１４−ｘを運用状態にする（ステップＳ２２）。そして、無線マルチキャスト端末検出部１９は、ルータ部１５に対してマルチキャスト設定要求をする（ステップＳ２３）。
【００４３】
仮想ＡＰ部１４−ｘは、仮想ＡＰ部１４−２に対して、省電力端末２ａ−ｘが仮想ＡＰ部１４−ｘに収容されるときに必要な情報である接続先通知要求の通知を行う（ステップＳ２４）。
【００４４】
接続先通知要求の通知を受けた仮想ＡＰ部１４−２は、省電力端末２ａ−ｘに対して、マルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘの接続情報を払い出して、接続先鍵情報を通知する（ステップＳ２５）。
【００４５】
その後、接続先鍵情報がＭＡＣ部１２を通過したことを検知した無線マルチキャスト端末検出部１９は、省電力端末２ａ−ｘに対して切断フレームを送信する（ステップＳ２６）。また、無線マルチキャスト端末検出部１９は、仮想ＡＰ部１４−２が収容している他の省電力端末２ａ（ここでは省電力端末２ａ−２とする）に対して切断フレームを送信する（ステップＳ２７）。
【００４６】
接続を切断された省電力端末２ａ−ｘは、接続、鍵作成シーケンスにてマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘに接続し、収容される（ステップＳ２８）。同様に、接続を切断された省電力端末２ａ−２は、接続、鍵作成シーケンスにて再度仮想ＡＰ部１４−２に接続し、収容される（ステップＳ２９）。
【００４７】
以降の処理は実施の形態１と同様である。仮想ＡＰ部１４−ｘに収容された省電力端末２ａ−ｘがマルチキャスト転送要求を送信することにより、省電力端末２ａ−ｘと基地局１０ａ（ネットワーク側）との間で、仮想ＡＰ部１４−ｘを経由してマルチキャスト転送が開始される。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態では、省電力端末が、基地局へ無線マルチキャスト端末情報要素を通知し、基地局が、無線マルチキャスト端末情報要素を用いて、省電力端末が収容されるマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部を決定することとした。この場合においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
実施の形態３．
本実施の形態では、１つの省電力端末が複数のマルチキャストグループに収容されている場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００５０】
図１２は、本実施の形態における各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。基地局１０と省電力端末２−１〜２−４があり、各省電力端末２は、３つのマルチキャストグループ８−１〜８−３にグループ化されている。マルチキャストグループ８−１には省電力端末２−１、２−２が所属し、マルチキャストグループ８−２には省電力端末２−３が所属し、マルチキャストグループ８−３には省電力端末２−３、２−４が所属する。ここでは、省電力端末２−３は、２つのマルチキャストグループに所属している。
【００５１】
省電力端末２が複数のマルチキャストグループに所属する場合、基地局１０では、マルチキャスト端末検出部１７が、省電力端末２を収容する仮想ＡＰ部１４−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を決定すると、ルータ部１５に対して、決定した仮想ＡＰ部１４−ｎに対応したマルチキャストグループ以外に省電力端末２が所属する他のマルチキャストグループ用のパケットをコピーするためのマルチキャストパケットコピー設定を要求する。
【００５２】
ルータ部１５は、マルチキャストパケットコピー設定要求に基づいて、省電力端末２が所属し、かつ決定された仮想ＡＰ部１４−ｎに対応したマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ用のパケットをコピーする。
【００５３】
そして、決定された仮想ＡＰ部１４−ｎが、自身に対応したマルチキャストグループ用のパケットとともに、ルータ部１５でコピーされた他のマルチキャストグループ用のパケットを併せて送信を行う。
【００５４】
図１３は、本実施の形態における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。具体的に、省電力端末２−３はマルチキャストグループ８−２に対応した仮想ＡＰ部１４−２に収容されているので、ルータ部１５が、仮想ＡＰ部１４−２のマルチキャストデータ送信タイミングで、マルチキャストグループ８−３に対応した仮想ＡＰ部１４−３のマルチキャストパケットをコピーする。そして、仮想ＡＰ部１４−２は、自身の送信すべきマルチキャストパケットとともに、コピーされた仮想ＡＰ部１４−３のマルチキャストパケットの送信を行う。
【００５５】
図１３の例では、仮想ＡＰ部１４−２は、自身の送信タイミングにおいて、前回の仮想ＡＰ部１４−３の送信タイミングで送信すべき２パケットと今回自身で送信すべき２パケットの計４パケットを送信する。
【００５６】
なお、実施の形態１に基づいて説明したが、実施の形態２についても適用可能である。この場合、無線マルチキャスト端末検出部１９が、ルータ部１５に対してコピー要求を行うことになる。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態では、特定の省電力端末が複数のマルチキャストグループに所属している場合、所属しているマルチキャストグループに対応する仮想ＡＰ部が、特定の省電力端末が所属する他のマルチキャストグループ用のパケットも併せて送信する。そして、省電力端末は、自端末が収容された仮想ＡＰ部によるマルチキャストグループに対応したタイミングでのみＡｃｔｉｖｅになり、そのタイミングで所属する全てのマルチキャストグループ宛のパケットを受信できる。これにより、実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、省電力端末２が複数のマルチキャストグループに所属する場合、省電力端末２を収容する仮想ＡＰ部１４−ｎを決定するときには、複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ部１４−ｎに収容されている省電力端末２の収容台数の比較を行い、省電力端末２の台数の最も少ない仮想ＡＰ部１４−ｎに収容するように決定する。省電力端末２の台数の最も少ない仮想ＡＰ部１４−ｎに収容することにより、元々１つのマルチキャストグループだけに所属し、不必要な他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になる省電力端末２の数を減らすことができる。これにより、不必要なパケットを受信する省電力端末２を減らすことで、システム全体として省電力端末２の省電力化を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる基地局装置は、無線ＬＡＮの通信に有用であり、特に、マルチキャスト転送を行う場合に適している。
【符号の説明】
【００６０】
１、１０、１０ａ 無線ＬＡＮ基地局（基地局）
２、２−１〜２−４、２ａ 無線ＬＡＮ端末（省電力端末）
１１ ＰＨＹ部
１２ ＭＡＣ部
１３ Ｂｅａｃｏｎ生成部
１４、１４−１〜１４−Ｎ 仮想ＡＰ部
１５ ルータ部
１６ 有線Ｉ／Ｆ部
１７ マルチキャスト端末検出部
１８ ＵＩ表示部
１９ 無線マルチキャスト端末検出部
２１ ＰＨＹ部
２２ ＭＡＣ部
２３ 無線マルチキャスト端末付与部
２４ ルータ部
２５ アプリ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャスト転送を行う基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な機器に無線ＬＡＮ機能が搭載されている。無線ＬＡＮ搭載機器について、ＭＡＣ層以下の構成は下記非特許文献１において規定されている。また、下記非特許文献１には、無線ＬＡＮ基地局からマルチキャスト転送を受ける端末における省電力モードによる動作について記載されている。
【０００３】
基地局は、端末が省電力モードで動作中の場合、端末宛のパケットをバッファリングしており、定期的にＢｅａｃｏｎフレームを送信する。端末は、Ｂｅａｃｏｎフレームの送信タイミングで自端末宛のパケットがないか監視を行う。端末は、自端末宛のパケットがあるときは基地局へ応答を返す。その後、基地局は、ユニキャストパケットの送信を開始する。一方、自端末宛のパケットがないとき、端末は、Ｓｌｅｅｐモードに遷移する。
【０００４】
ここで、端末が複数存在し、いくつかのマルチキャストグループに分かれている場合、基地局は、対象のマルチキャストグループ宛パケットを送信する。このとき、対象のマルチキャストグループの端末のみがＡｃｔｉｖｅになり、その他の端末はすぐにＳｌｅｅｐになるのが望ましいが、従来では、関係ない端末もＡｃｔｉｖｅになった後、パケットを受信する必要があった。
【０００５】
このような問題に対して、下記特許文献１において、無線局が、選択されたサブネットワークの送信スケジュールに対応する間隔でのみ省電力モードから覚醒する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５４３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術によれば、無線局をサブネットワークに収容する具体的な方法について開示されていない。そのため、実際の基地局と無線局によるシステムの運用に応用できない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることが可能な基地局装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、収容した端末装置へマルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ手段、を複数備えた仮想ＡＰ手段群と、ネットワーク側からのマルチキャストフレームを対応するマルチキャストグループの仮想ＡＰ手段へ転送するルータ手段と、各仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成手段と、運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容された前記端末装置から送信されたマルチキャスト転送要求を検出するマルチキャスト端末検出手段と、前記マルチキャスト端末検出手段からのマルチキャスト検出通知をユーザに表示し、前記ユーザからの指示を受け付けて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置の仮想ＡＰ手段への再接続要求を指示するＵＩ表示手段と、を備え、前記マルチキャスト端末検出手段は、前記再接続要求に基づいて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置を、当該端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる制御を行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、基地局と省電力端末との間の接続処理を示すシーケンス図である。
【図２】図２は、無線ＬＡＮフレームフォーマットを示す図である。
【図３】図３は、Ｂｅａｃｏｎフレームフォーマットを示す図である。
【図４】図４は、各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。
【図５】図５は、各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態１における基地局の構成例を示す図である。
【図７】図７は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、実施の形態１における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２における基地局の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２における省電力端末の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３における各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる基地局装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
まず、無線ＬＡＮ基地局（以下、基地局とする）と省電力モードへ移行可能な無線ＬＡＮ端末（以下、省電力端末とする）による一般的な無線通信システムにおいて、省電力端末が基地局と接続し、基地局と省電力端末との間でマルチキャスト転送を行うまでの流れを簡単に説明する。
【００１５】
図１は、基地局と省電力端末との間の接続処理を示すシーケンス図である。省電力端末２は、基地局１と接続する際、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔを基地局１へ送信してから基地局１との間で送受信を行い、最後に基地局１から送信されるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ３によって、基地局１から端末毎の識別子であるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤが割り当てられる。
【００１６】
図２は、無線ＬＡＮフレームフォーマットを示す図である。省電力端末２は、基地局１と接続後に省電力モードへ遷移する場合、図２に示すような任意ｆｒａｍｅのＰｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｉｅｌｄ４に「１」をセットして基地局１へ通知を行う。
【００１７】
つぎに、省電力端末２が省電力モードの場合におけるユニキャストおよびマルチキャストパケット転送方法について説明する。基地局１は、省電力端末２が省電力モードの場合、省電力端末２宛のパケットをバッファリングする。基地局１は、定期的にＢｅａｃｏｎフレームを送信しており、省電力端末２は、Ｂｅａｃｏｎフレームの送信タイミングで自端末宛の送信パケットがないか監視を行う。
【００１８】
図３は、Ｂｅａｃｏｎフレームフォーマットを示す図である。Ｂｅａｃｏｎおよびその中の情報要素の１つであるＴＩＭ Ｅｌｅｍｅｎｔのフォーマットを示す。基地局１は、省電力端末２にパケットがあることを通知するため、割り当てたＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤに対応したＰａｒｔｉａｌ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｂｉｔｍａｐ（ＰＶＢ）５のビットを「１」にセットする。例えば、該当省電力端末２のＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ４を「１」に割り当てた場合は、下位２ビット目のビットに「１」をセットする。
【００１９】
省電力端末２は、Ｂｅａｃｏｎの受信タイミングでＰＶＢ５のビットを確認することで、自端末宛の送信パケットがあることを認識できる。省電力端末２は、ＰＶＢ５のビットに「１」がセットされていた場合、基地局１へ応答を返す。そして、基地局１は、ユニキャストパケットの送信を開始する。一方、ＰＶＢ５のビットを確認し、ビットが立っていない場合、省電力端末２は、再度、Ｓｌｅｅｐモードに遷移する。
【００２０】
従来の基地局１において、省電力端末２へマルチキャストパケット転送を行う場合について説明する。図４は、各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。また、図５は、各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。図４に示すように、各省電力端末２（２−１〜２−４）については３つのマルチキャストグループ６−１〜６−３にグループ化されているとする。図５に示すように、基地局１がマルチキャストグループ６−１宛パケット７−１を送信する場合、本来であれば、該当する省電力端末２−１、２−２のみがＡｃｔｉｖｅになり、その他の省電力端末２−３、２−４はすぐにＳｌｅｅｐになるのが望ましい。しかしながら、従来では、関係ない省電力端末２−３、２−４もＡｃｔｉｖｅになった後、パケットを受信する必要があった。基地局１がマルチキャストグループ６−２宛パケット７−２、マルチキャストグループ６−３宛パケット７−３、およびマルチキャストグループ６−４宛パケット７−４を送信する場合も同様、関係ない省電力端末もＡｃｔｉｖｅになった後、パケットを受信する必要があった。
【００２１】
そのため、本実施の形態では、図４、図５に示す場合において、対象の省電力端末のマルチキャストグループ向けパケットを送信し、対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることが可能な基地局について説明する。
【００２２】
図６は、本実施の形態における基地局の構成例を示す図である。無線ＬＡＮ基地局である基地局１０は、無線ＬＡＮの変調に対応したＰＨＹ部１１と、無線ＬＡＮパケットの組み立ておよび分解を行うＭＡＣ部１２と、１つのＰＨＹ部１１に対して仮想的に複数のＡＰを収容する仮想ＡＰ部１４と、受信した無線ＬＡＮパケットおよび有線パケットに対してマルチキャストフレームやユニキャストフレームを適切に仮想ＡＰ部１４へ転送するルータ部１５と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの有線Ｉ／Ｆ部１６と、ルータ部１５からマルチキャストパケットを検出し、仮想ＡＰの生成、および仮想ＡＰへの省電力端末２の再接続を指示するマルチキャスト端末検出部１７と、各構成からの通知をユーザに表示するＵＩ表示部１８と、を備える。また、ＭＡＣ部１２は、仮想ＡＰ部１４から設定された複数のＢｅａｃｏｎ生成を行うＢｅａｃｏｎ生成部１３、を備える。
【００２３】
また、仮想ＡＰ部１４は、ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）とＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を１つのＰＨＹ部１１に対してマルチキャストグループ別に複数設定可能な構成であり、内部にマルチキャストグループ別に省電力端末２を収容可能な仮想ＡＰ部１４−１〜１４−Ｎを備える。すなわち、仮想ＡＰ部１４は、Ｎ個のマルチキャストグループまでグループ別に省電力端末２を収容することができる。なお、仮想ＡＰ部１４−１〜１４−Ｎについては、必要に応じてその都度生成して運用状態にする構成としてもよいし、必要に応じて起動して運用状態にする構成にしてもよい。
【００２４】
つづいて、基地局１０において、無線ＬＡＮ端末である省電力端末２を収容する方法について説明する。図７は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。ここでは、省電力端末２がｘ台あり、個別に表すときは省電力端末２−１、２−２、…、２−ｘとする。なお、初期状態として、省電力端末２−ｘが、運用中の仮想ＡＰ部１４−２に仮収容されているとする。
【００２５】
省電力端末２−ｘは、マルチキャスト送信を要求するため、仮収容されている仮想ＡＰ部１４−２経由でネットワーク側にマルチキャスト転送要求を行う（ステップＳ１）。なお、上記マルチキャスト転送要求は独自フレームでもよいが、一般的な方法として、省電力端末２−ｘからＩＰｖ６マルチキャスト時に送信されるＭＬＤ ＳｎｏｏｐｉｎｇやＩＰｖ４におけるＩＧＭＰスヌーピング等でもよい。
【００２６】
まず、マルチキャスト端末検出部１７は、ネットワーク側に送信された省電力端末２−ｘからのマルチキャスト転送要求を検出する。このとき、マルチキャスト端末検出部１７は、省電力端末２−ｘからのマルチキャスト転送要求を検出しても設定はせずに保留とし、ＵＩ表示部１８に対してマルチキャスト検出通知を通知する（ステップＳ２）。
【００２７】
ＵＩ表示部１８は、ユーザに対して、マルチキャストを検出したので再接続を要求する通知ウィンドウを表示する。ＵＩ表示部１８は、通知されたウィンドウ経由でのユーザの指示に従って、マルチキャスト端末検出部１７へ再接続要求を発行する（ステップＳ３）。
【００２８】
マルチキャスト端末検出部１７は、省電力端末２−ｘのマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘが生成（または起動）されていない場合、仮想ＡＰ部１４に対して仮想ＡＰ部１４−ｘの生成要求（または起動要求）を送信して運用状態にする（ステップＳ４）。また、マルチキャスト端末検出部１７は、仮想ＡＰ部１４−２に対して再接続要求により仮想ＡＰ部１４−ｘの接続情報を通知する（ステップＳ５）。なお、接続情報とは、例えば、仮想ＡＰ部１４−ｘのＢＳＳＩＤ、ＳＳＩＤ等の仮想ＡＰ部固有の情報と、それに付属する鍵（ＷＡＰ２−ＰＳＫ、ＷＰＡ−ＰＳＫ等）等のセキュリティ情報である。
【００２９】
仮想ＡＰ部１４−２は、省電力端末２−ｘに対して、鍵情報交換、認証シーケンスを実施し（ステップＳ６）、最終的にマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘの接続情報を払い出して、接続先鍵情報を通知する（ステップＳ７）。その後、仮想ＡＰ部１４−２は、省電力端末２−ｘに対して切断フレームを送信する（ステップＳ８）。また、仮想ＡＰ部１４−２は、自身が収容している他の省電力端末２（ここでは省電力端末２−２とする）に対して切断フレームを送信する（ステップＳ９）。
【００３０】
接続を切断された省電力端末２−ｘは、接続、鍵作成シーケンスにて自端末のマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘに接続し、収容される（ステップＳ１０）。同様に、接続を切断された省電力端末２−２は、接続、鍵作成シーケンスにて再度仮想ＡＰ部１４−２に接続し、収容される（ステップＳ１１）。
【００３１】
そして、省電力端末２−ｘは、仮想ＡＰ部１４−ｘ経由でマルチキャスト端末検出部１７に対してマルチキャスト転送要求を送信する（ステップＳ１２）。マルチキャスト端末検出部１７では、適切なマルチキャストグループとなっているのでマルチキャスト転送の設定がなされ、省電力端末２−ｘと基地局１０（ネットワーク側）との間で、仮想ＡＰ部１４−ｘを経由してマルチキャスト転送が開始される。
【００３２】
なお、鍵情報交換、認証シーケンス、および接続先鍵情報通知は、各省電力端末２のみ認識可能な独自方式でもよいが、ＷＰＳ（ＷｉＦｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｓｅｔｕｐ）やらくらく無線スタートなどで鍵情報を払い出す際のパラメータのひとつとして、マルチキャスト検出情報を加味して決定することも可能な構成である。
【００３３】
図８は、本実施の形態における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。なお、各省電力端末２のマルチキャストグループは従来（図４参照）と同様とする。従来（図５参照）と異なり、基地局１０では、各省電力端末２をマルチキャストグループ別に仮想ＡＰ部１４に収容したので、図８に示すように各仮想ＡＰ部１４がマルチキャストグループ別にＢｅａｃｏｎを送信することができる。この場合、各省電力端末２は、自端末が収容された仮想ＡＰ部１４から送信されたマルチキャストグループ宛のＢｅａｃｏｎ受信時のみＡｃｔｉｖｅとなる。
【００３４】
具体的には、仮想ＡＰ部１４−１からＢｅａｃｏｎが送信されたときは、マルチキャストグループ６−１に所属する省電力端末２−１、２−２がＡｃｔｉｖｅとなり、仮想ＡＰ部１４−２からＢｅａｃｏｎが送信されたときは、マルチキャストグループ６−２に所属する省電力端末２−３がＡｃｔｉｖｅとなり、仮想ＡＰ部１４−３からＢｅａｃｏｎが送信されたときは、マルチキャストグループ６−３に所属する省電力端末２−４がＡｃｔｉｖｅとなる。このように、従来では他のマルチキャストグループ宛のＢｅａｃｏｎで対象外の省電力端末２までＡｃｔｉｖｅになっていたが、対象のマルチキャストグループのみをＡｃｔｉｖｅにすることが可能となる。
【００３５】
また、上述のように、省電力端末２の構成は、従来と同一である。このように、省電力端末２の構成を変更することなく、基地局１０の構成を変更するのみで上記効果を得ることができる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態では、無線ＬＡＮの基地局が、マルチキャストグループ別に省電力端末を収容可能な仮想ＡＰ部を備え、仮想ＡＰ部に収容している省電力端末のマルチキャストグループへのみＢｅａｃｏｎ送信を行うこととした。これにより、マルチキャスト転送時に対象の省電力端末だけをＡｃｔｉｖｅにすることができる。また、省電力端末では、従来と比較してＡｃｔｉｖｅモードになる時間を低減できることから、より省電力の効果を得ることができる。
【００３７】
実施の形態２．
本実施の形態では、省電力端末から、基地局のＭＡＣ部に対して、無線マルチキャスト端末情報要素を送信する場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３８】
図９は、本実施の形態における基地局の構成例を示す図である。基地局１０ａは、ＰＨＹ部１１と、無線ＬＡＮパケットの組み立ておよび分解を行い、また、省電力端末２ａからの無線マルチキャスト端末情報要素を抽出するＭＡＣ部１２ａと、仮想ＡＰ部１４と、ルータ部１５と、有線Ｉ／Ｆ部１６と、を備える。また、ＭＡＣ部１２ａは、Ｂｅａｃｏｎ生成部１３と、省電力端末２ａからの無線マルチキャスト端末情報要素を抽出する無線マルチキャスト端末検出部１９と、を備える。
【００３９】
図１０は、本実施の形態における省電力端末の構成例を示す図である。省電力端末２ａは、無線ＬＡＮの変調に対応したＰＨＹ部２１と、無線ＬＡＮパケットの組み立ておよび分解を行うＭＡＣ部２２と、アプリケーションにリンクしたＩＰ層およびＴＣＰ／ＵＤＰ層を終端するルータ部２４と、各種アプリケーションを実行するアプリ部２５と、備える。また、ＭＡＣ部２２は、基地局１０ａに対する信号に無線マルチキャスト端末情報要素を付与する無線マルチキャスト端末付与部２３、を備える。
【００４０】
つづいて、基地局１０ａにおいて、省電力端末２ａを収容する方法について説明する。図１１は、基地局において仮想ＡＰ部に省電力端末を収容する処理を示すシーケンス図である。実施の形態１と同様、省電力端末２ａがｘ台あり、個別に表すときは省電力端末２ａ−１、２ａ−２、…、２ａ−ｘとする。なお、初期状態として、省電力端末２ａ−ｘが、運用中の仮想ＡＰ部１４−２に仮収容されているとする。
【００４１】
まず、省電力端末２ａ−ｘと基地局１０ａの仮想ＡＰ部１４−２との間で、鍵情報交換、認証シーケンスの送受信を行う（ステップＳ２１）。ここで、省電力端末２ａ−ｘは、鍵情報交換、認証シーケンス中に無線ＬＡＮベースのマルチキャスト端末情報要素を付与する。マルチキャスト端末情報要素とは、無線ＬＡＮにおける情報要素を独自に定義したものである。例えば、非特許文献１ ７．３．２ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔｓのＲｅｓｅｒｖｅｄ、またはＶｅｎｄｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃを使って通知を行う。通知する情報要素としては、例えば、マルチキャストグループを示すマルチキャストアドレスなどがあるが、一例であり、他の情報を用いることも可能である。
【００４２】
基地局１０ａでは、無線マルチキャスト端末検出部１９が、マルチキャスト端末情報要素を検出する。そして、無線マルチキャスト端末検出部１９は、マルチキャストグループに対応する仮想ＡＰ部１４−ｘが生成（または起動）されていない場合は仮想ＡＰ部１４−ｘの生成要求（または起動要求）を送信して仮想ＡＰ部１４−ｘを運用状態にする（ステップＳ２２）。そして、無線マルチキャスト端末検出部１９は、ルータ部１５に対してマルチキャスト設定要求をする（ステップＳ２３）。
【００４３】
仮想ＡＰ部１４−ｘは、仮想ＡＰ部１４−２に対して、省電力端末２ａ−ｘが仮想ＡＰ部１４−ｘに収容されるときに必要な情報である接続先通知要求の通知を行う（ステップＳ２４）。
【００４４】
接続先通知要求の通知を受けた仮想ＡＰ部１４−２は、省電力端末２ａ−ｘに対して、マルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘの接続情報を払い出して、接続先鍵情報を通知する（ステップＳ２５）。
【００４５】
その後、接続先鍵情報がＭＡＣ部１２を通過したことを検知した無線マルチキャスト端末検出部１９は、省電力端末２ａ−ｘに対して切断フレームを送信する（ステップＳ２６）。また、無線マルチキャスト端末検出部１９は、仮想ＡＰ部１４−２が収容している他の省電力端末２ａ（ここでは省電力端末２ａ−２とする）に対して切断フレームを送信する（ステップＳ２７）。
【００４６】
接続を切断された省電力端末２ａ−ｘは、接続、鍵作成シーケンスにてマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部１４−ｘに接続し、収容される（ステップＳ２８）。同様に、接続を切断された省電力端末２ａ−２は、接続、鍵作成シーケンスにて再度仮想ＡＰ部１４−２に接続し、収容される（ステップＳ２９）。
【００４７】
以降の処理は実施の形態１と同様である。仮想ＡＰ部１４−ｘに収容された省電力端末２ａ−ｘがマルチキャスト転送要求を送信することにより、省電力端末２ａ−ｘと基地局１０ａ（ネットワーク側）との間で、仮想ＡＰ部１４−ｘを経由してマルチキャスト転送が開始される。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態では、省電力端末が、基地局へ無線マルチキャスト端末情報要素を通知し、基地局が、無線マルチキャスト端末情報要素を用いて、省電力端末が収容されるマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ部を決定することとした。この場合においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
実施の形態３．
本実施の形態では、１つの省電力端末が複数のマルチキャストグループに収容されている場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００５０】
図１２は、本実施の形態における各省電力端末のマルチキャストグループの収容例を示す図である。基地局１０と省電力端末２−１〜２−４があり、各省電力端末２は、３つのマルチキャストグループ８−１〜８−３にグループ化されている。マルチキャストグループ８−１には省電力端末２−１、２−２が所属し、マルチキャストグループ８−２には省電力端末２−３が所属し、マルチキャストグループ８−３には省電力端末２−３、２−４が所属する。ここでは、省電力端末２−３は、２つのマルチキャストグループに所属している。
【００５１】
省電力端末２が複数のマルチキャストグループに所属する場合、基地局１０では、マルチキャスト端末検出部１７が、省電力端末２を収容する仮想ＡＰ部１４−ｎ（１≦ｎ≦Ｎ）を決定すると、ルータ部１５に対して、決定した仮想ＡＰ部１４−ｎに対応したマルチキャストグループ以外に省電力端末２が所属する他のマルチキャストグループ用のパケットをコピーするためのマルチキャストパケットコピー設定を要求する。
【００５２】
ルータ部１５は、マルチキャストパケットコピー設定要求に基づいて、省電力端末２が所属し、かつ決定された仮想ＡＰ部１４−ｎに対応したマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ用のパケットをコピーする。
【００５３】
そして、決定された仮想ＡＰ部１４−ｎが、自身に対応したマルチキャストグループ用のパケットとともに、ルータ部１５でコピーされた他のマルチキャストグループ用のパケットを併せて送信を行う。
【００５４】
図１３は、本実施の形態における各省電力端末へのマルチキャスト転送の例を示す図である。具体的に、省電力端末２−３はマルチキャストグループ８−２に対応した仮想ＡＰ部１４−２に収容されているので、ルータ部１５が、仮想ＡＰ部１４−２のマルチキャストデータ送信タイミングで、マルチキャストグループ８−３に対応した仮想ＡＰ部１４−３のマルチキャストパケットをコピーする。そして、仮想ＡＰ部１４−２は、自身の送信すべきマルチキャストパケットとともに、コピーされた仮想ＡＰ部１４−３のマルチキャストパケットの送信を行う。
【００５５】
図１３の例では、仮想ＡＰ部１４−２は、自身の送信タイミングにおいて、前回の仮想ＡＰ部１４−３の送信タイミングで送信すべき２パケットと今回自身で送信すべき２パケットの計４パケットを送信する。
【００５６】
なお、実施の形態１に基づいて説明したが、実施の形態２についても適用可能である。この場合、無線マルチキャスト端末検出部１９が、ルータ部１５に対してコピー要求を行うことになる。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態では、特定の省電力端末が複数のマルチキャストグループに所属している場合、所属しているマルチキャストグループに対応する仮想ＡＰ部が、特定の省電力端末が所属する他のマルチキャストグループ用のパケットも併せて送信する。そして、省電力端末は、自端末が収容された仮想ＡＰ部によるマルチキャストグループに対応したタイミングでのみＡｃｔｉｖｅになり、そのタイミングで所属する全てのマルチキャストグループ宛のパケットを受信できる。これにより、実施の形態１、２と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、省電力端末２が複数のマルチキャストグループに所属する場合、省電力端末２を収容する仮想ＡＰ部１４−ｎを決定するときには、複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ部１４−ｎに収容されている省電力端末２の収容台数の比較を行い、省電力端末２の台数の最も少ない仮想ＡＰ部１４−ｎに収容するように決定する。省電力端末２の台数の最も少ない仮想ＡＰ部１４−ｎに収容することにより、元々１つのマルチキャストグループだけに所属し、不必要な他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になる省電力端末２の数を減らすことができる。これにより、不必要なパケットを受信する省電力端末２を減らすことで、システム全体として省電力端末２の省電力化を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかる基地局装置は、無線ＬＡＮの通信に有用であり、特に、マルチキャスト転送を行う場合に適している。
【符号の説明】
【００６０】
１、１０、１０ａ 無線ＬＡＮ基地局（基地局）
２、２−１〜２−４、２ａ 無線ＬＡＮ端末（省電力端末）
１１ ＰＨＹ部
１２ ＭＡＣ部
１３ Ｂｅａｃｏｎ生成部
１４、１４−１〜１４−Ｎ 仮想ＡＰ部
１５ ルータ部
１６ 有線Ｉ／Ｆ部
１７ マルチキャスト端末検出部
１８ ＵＩ表示部
１９ 無線マルチキャスト端末検出部
２１ ＰＨＹ部
２２ ＭＡＣ部
２３ 無線マルチキャスト端末付与部
２４ ルータ部
２５ アプリ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、収容した端末装置へマルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ手段、を複数備えた仮想ＡＰ手段群と、
ネットワーク側からのマルチキャストフレームを対応するマルチキャストグループの仮想ＡＰ手段へ転送するルータ手段と、
各仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成手段と、
運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容された前記端末装置から送信されたマルチキャスト転送要求を検出するマルチキャスト端末検出手段と、
前記マルチキャスト端末検出手段からのマルチキャスト検出通知をユーザに表示し、前記ユーザからの指示を受け付けて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置の仮想ＡＰ手段への再接続要求を指示するＵＩ表示手段と、
を備え、
前記マルチキャスト端末検出手段は、前記再接続要求に基づいて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置を、当該端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる制御を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
複数のマルチキャストグループに所属する端末装置がある場合、
前記マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容する１つの仮想ＡＰ手段を決定し、前記ルータ手段に対して、前記端末装置が所属するマルチキャストグループであって、収容された仮想ＡＰ手段に対応するマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ向けのマルチキャストパケットのコピーを指示し、
前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容した仮想ＡＰ手段は、コピーされたマルチキャストパケットを含むマルチキャストフレームを、収容する端末装置へ転送する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ手段に収容されている端末装置の数を確認した結果に基づいて、収容する仮想ＡＰ手段を決定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、収容した端末装置へマルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ手段、を複数備えた仮想ＡＰ手段群と、
ネットワーク側からのマルチキャストフレームを対応するマルチキャストグループの仮想ＡＰ手段へ転送するルータ手段と、
各仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成手段と、
運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容された前記端末装置から送信されたマルチキャストグループ情報に基づいて、前記マルチキャストグループ情報を送信した端末装置を、当該端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる制御を行う無線マルチキャスト端末検出手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
複数のマルチキャストグループに所属する端末装置がある場合、
前記無線マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容する１つの仮想ＡＰ手段を決定し、前記ルータ手段に対して、前記端末装置が所属するマルチキャストグループであって、収容された仮想ＡＰ手段に対応するマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ向けのマルチキャストパケットのコピーを指示し、
前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容した仮想ＡＰ手段は、コピーされたマルチキャストパケットを含むマルチキャストフレームを、収容する端末装置へ転送する、
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記無線マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ手段に収容されている端末装置の数を確認した結果に基づいて、収容する仮想ＡＰ手段を決定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
【請求項７】
請求項４〜６に記載の基地局装置に収容される端末装置であって、
前記基地局装置へ送信するフレーム中に、自端末が所属するマルチキャストグループの情報を付与する無線マルチキャスト端末付与手段、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項８】
請求項４〜６に記載の基地局装置と、
請求項７に記載の端末装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
端末装置が、基地局装置内で運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容されて通信を行う仮収容通信ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段を運用可能な状態にする仮想ＡＰ運用開始ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置に対して所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段の情報を通知する仮想ＡＰ情報通知ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置に対して仮収容されている仮想ＡＰ手段との接続の切断を指示する切断ステップと、
前記基地局装置および前記端末装置との間で、当該端末装置を所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる処理を行う端末装置収容ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置へマルチキャスト転送を行うマルチキャスト転送ステップと、
前記基地局装置が、仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別にＢｅａｃｏｎ送信を行うＢｅａｃｏｎ送信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
複数のマルチキャストグループに所属する端末装置がある場合、
前記仮想ＡＰ運用開始ステップでは、前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容する１つの仮想ＡＰ手段を決定し、
前記マルチキャスト転送ステップでは、前記端末装置が所属するマルチキャストグループであって、収容された仮想ＡＰ手段に対応するマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ向けのマルチキャストパケットをコピーし、コピーされたマルチキャストパケットを含めてマルチキャスト転送を行う、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記仮想ＡＰ運用開始ステップでは、前記複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ手段に収容されている端末装置の数を確認した結果に基づいて、収容する仮想ＡＰ手段を決定する、ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１】
マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、収容した端末装置へマルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ手段、を複数備えた仮想ＡＰ手段群と、
ネットワーク側からのマルチキャストフレームを対応するマルチキャストグループの仮想ＡＰ手段へ転送するルータ手段と、
各仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成手段と、
運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容された前記端末装置から送信されたマルチキャスト転送要求を検出するマルチキャスト端末検出手段と、
前記マルチキャスト端末検出手段からのマルチキャスト検出通知をユーザに表示し、前記ユーザからの指示を受け付けて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置の仮想ＡＰ手段への再接続要求を指示するＵＩ表示手段と、
を備え、
前記マルチキャスト端末検出手段は、前記再接続要求に基づいて、前記マルチキャスト転送要求を送信した端末装置を、当該端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる制御を行う、
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
複数のマルチキャストグループに所属する端末装置がある場合、
前記マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容する１つの仮想ＡＰ手段を決定し、前記ルータ手段に対して、前記端末装置が所属するマルチキャストグループであって、収容された仮想ＡＰ手段に対応するマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ向けのマルチキャストパケットのコピーを指示し、
前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容した仮想ＡＰ手段は、コピーされたマルチキャストパケットを含むマルチキャストフレームを、収容する端末装置へ転送する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ手段に収容されている端末装置の数を確認した結果に基づいて、収容する仮想ＡＰ手段を決定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
マルチキャストグループ別に端末装置を収容し、収容した端末装置へマルチキャストフレームを転送する仮想ＡＰ手段、を複数備えた仮想ＡＰ手段群と、
ネットワーク側からのマルチキャストフレームを対応するマルチキャストグループの仮想ＡＰ手段へ転送するルータ手段と、
各仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別のＢｅａｃｏｎを生成するＢｅａｃｏｎ生成手段と、
運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容された前記端末装置から送信されたマルチキャストグループ情報に基づいて、前記マルチキャストグループ情報を送信した端末装置を、当該端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる制御を行う無線マルチキャスト端末検出手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
複数のマルチキャストグループに所属する端末装置がある場合、
前記無線マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容する１つの仮想ＡＰ手段を決定し、前記ルータ手段に対して、前記端末装置が所属するマルチキャストグループであって、収容された仮想ＡＰ手段に対応するマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ向けのマルチキャストパケットのコピーを指示し、
前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容した仮想ＡＰ手段は、コピーされたマルチキャストパケットを含むマルチキャストフレームを、収容する端末装置へ転送する、
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記無線マルチキャスト端末検出手段は、前記複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ手段に収容されている端末装置の数を確認した結果に基づいて、収容する仮想ＡＰ手段を決定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。
【請求項７】
請求項４〜６に記載の基地局装置に収容される端末装置であって、
前記基地局装置へ送信するフレーム中に、自端末が所属するマルチキャストグループの情報を付与する無線マルチキャスト端末付与手段、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項８】
請求項４〜６に記載の基地局装置と、
請求項７に記載の端末装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
端末装置が、基地局装置内で運用中の仮想ＡＰ手段に仮収容されて通信を行う仮収容通信ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置が所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段を運用可能な状態にする仮想ＡＰ運用開始ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置に対して所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段の情報を通知する仮想ＡＰ情報通知ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置に対して仮収容されている仮想ＡＰ手段との接続の切断を指示する切断ステップと、
前記基地局装置および前記端末装置との間で、当該端末装置を所属するマルチキャストグループに対応した仮想ＡＰ手段に収容させる処理を行う端末装置収容ステップと、
前記基地局装置が、前記端末装置へマルチキャスト転送を行うマルチキャスト転送ステップと、
前記基地局装置が、仮想ＡＰ手段に対応したマルチキャストグループ別にＢｅａｃｏｎ送信を行うＢｅａｃｏｎ送信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
複数のマルチキャストグループに所属する端末装置がある場合、
前記仮想ＡＰ運用開始ステップでは、前記複数のマルチキャストグループに所属する端末装置を収容する１つの仮想ＡＰ手段を決定し、
前記マルチキャスト転送ステップでは、前記端末装置が所属するマルチキャストグループであって、収容された仮想ＡＰ手段に対応するマルチキャストグループ以外の他のマルチキャストグループ向けのマルチキャストパケットをコピーし、コピーされたマルチキャストパケットを含めてマルチキャスト転送を行う、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記仮想ＡＰ運用開始ステップでは、前記複数のマルチキャストグループに対応する各仮想ＡＰ手段に収容されている端末装置の数を確認した結果に基づいて、収容する仮想ＡＰ手段を決定する、ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１０２２７６（Ｐ２０１３−１０２２７６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３６３１（Ｐ２０１１−２４３６３１）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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