移動通信システムおよび無線基地局
【課題】ハンドオーバの際のマルチキャストデータのデータロスを容易に削減する。
【解決手段】端末４０１−２が配下に存在している基地局３０１−２において、端末４０１−２を基地局３０１−３の配下へハンドオーバさせる際に、ハンドオーバ要求メッセージと端末４０１−２が行っているマルチキャスト通信のマルチキャスト情報とを基地局３０１−３へ送信し、基地局３０１−３において、マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを中継装置２０１−３へ送信する。
【解決手段】端末４０１−２が配下に存在している基地局３０１−２において、端末４０１−２を基地局３０１−３の配下へハンドオーバさせる際に、ハンドオーバ要求メッセージと端末４０１−２が行っているマルチキャスト通信のマルチキャスト情報とを基地局３０１−３へ送信し、基地局３０１−３において、マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを中継装置２０１−３へ送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線技術を用いて通信を行う移動通信システムおよび無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インターネット等を利用したデータの配信において、多数の受信者が同一のデータを受信する場合に適用される技術として、ブロードキャストとマルチキャストとが用いられている。これらの技術としては、ＩＰブロードキャストやＩＰマルチキャストが広く知られており、データ送信元からデータ受信者への転送経路上にある中継装置によってデータが複製されながら転送される。そのため、回線を効率よく使用することができる。
【０００３】
ブロードキャストでは予め設定された範囲内すべてにデータが送信されるのに対して、マルチキャストでは受信を希望するクライアントがマルチキャストグループへの登録を行うことにより、到達するために必要な経路上にだけデータが送信される。このデータが送信されるための経路をマルチキャストツリーと言う。
【０００４】
図６は、マルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【０００５】
図６に示したネットワークは、マルチキャストデータを送信するデータ送信装置１１０１と、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータをクライアントが有する端末１５０１−１〜１５０１−４へ中継する中継装置１２０１−１〜１２０１−３とから構成されている。
【０００６】
以下、図６に示したネットワークにおけるマルチキャストデータ送信について、端末１５０１−３がマルチキャストデータの受信を希望する場合を例に挙げて説明する。
【０００７】
端末１５０１−３が中継装置１２０１−３にマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請を送信する。中継装置１２０１−３がマルチキャストグループに登録されていない場合、中継装置１２０１−３がさらに中継装置１２０１−１にマルチキャストグループ加入要請を送信する。中継装置１２０１−１も同様に繰り返し、最終的に既にマルチキャストグループに所属している中継装置、もしくはデータ送信装置１１０１までマルチキャストグループ加入要請が送信されることにより、端末１５０１−３へマルチキャストデータを送信するためのマルチキャストグループが作成される。
【０００８】
したがって、この状態で端末１５０１−４が受信を希望する場合、端末１５０１−４は中継装置１２０１−３にマルチキャストグループ加入要請を送信するが、中継装置１２０１−３はすでにマルチキャストグループに含まれているため、中継装置１２０１−１にマルチキャストグループ加入要請を送信する必要はない。
【０００９】
以下に、移動端末へのマルチキャスト配信について説明する。
【００１０】
図７は、移動端末へのマルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【００１１】
図７に示したネットワークは、マルチキャストデータを送信するデータ送信装置１１０１と、クライアントが有する移動可能な端末１４０１−１〜１４０１−２と、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータを無線信号として端末１４０１−１〜１４０１−２へ送信する無線基地局である基地局１３０１−１〜１３０４−４と、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータを基地局１３０１−１〜１３０４−４へ中継する中継装置１２０１−１〜１２０１−３とから構成されている。
【００１２】
以下、図７に示したネットワークにおけるマルチキャストデータ送信について、端末１４０１−２がマルチキャストデータの受信を希望する場合を例に挙げて説明する。ここで、データ送信装置１１０１からマルチキャスト配信が行われており、基地局１３０１−１〜１３０４−４まではマルチキャスト配信範囲に含まれているものとする。また、端末１４０１−２が基地局１３０１−２の配下から基地局１３０１−３の配下へ移動してハンドオーバする場合を例に挙げて説明する。この場合、ユニキャストとは異なった課題が生じる。
【００１３】
端末１４０１−２は基地局１３０１−２配下に在圏しながら、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータを受信しているため、基地局１３０１−２はマルチキャストグループに属している。一方、基地局１３０１−３配下および基地局１３０１−４配下には受信を希望する端末がいないため、マルチキャストグループには属していない。
【００１４】
この状態で端末１４０１−２が基地局１３０１−３配下に移動することによりハンドオーバすると、基地局１３０１−３にはマルチキャストデータが送信されていないため、データ送信装置１１０１は端末１４０１−２へマルチキャストデータを送信することができない。
【００１５】
また、モバイル（移動）通信では、ハンドオーバの際にデータを受信できない時間が発生するため、データロスが生じてしまうおそれがある。このデータロスを可能な限り少なくすることが重要である。
【００１６】
ユニキャストであれば、データの再送、あるいは携帯電話システムのようにハンドオーバ元のネットワーク装置で端末に送信できなかったデータを、ネットワーク装置間でハンドオーバ先に転送し、ハンドオーバ先から端末に送信することにより、データロスレスを実現する方法などが実現、あるいは考案されている。
【００１７】
しかし、多数の端末に対して同じデータを同時に送信するマルチキャストでは、データ受信を失敗した端末に対して再送や転送を行うことが困難と考えられている。そのため、データ送信の中断時間を可能な限り短縮することがデータロスの減少に有効である。
【００１８】
上述した課題を解決するために、端末１４０１−２がハンドオーバ後にマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請を送信する技術が考えられている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【００１９】
この技術を用いることにより、マルチキャストグループ加入要請を受信した基地局１３０１−３から中継装置１２０１−３へマルチキャストグループ加入要請が送信され、同様に中継装置１２０１−３からマルチキャストグループに含まれている中継装置１２０１−１へマルチキャストグループ加入要請が送られる。それにより、基地局１３０１−３を経由したマルチキャストツリーが作成され、端末１４０１−２がマルチキャストデータを受信することができるようになる。
【００２０】
また、端末がマルチキャストグループに登録を実施するときに、在圏している基地局の周辺基地局まで含めてマルチキャストツリーを生成する技術が考えられている（例えば、特許文献５，６参照。）。また、モバイルシステムで標準化されているＭＢＭＳでは予め決められた範囲内すべてにマルチキャストデータを送信する技術が考えられている（例えば、特許文献７参照。）。これらの技術を用いることにより、端末の移動にともなうパケットロスを減少でき、毎回のグループ登録が回避できる。
【００２１】
また、ネットワーク内の制御サーバが端末の移動先を予測し、マルチキャストルータに移動先のマルチキャストツリーを予め構築するよう要求する技術が考えられている（例えば、特許文献８参照。）。この技術を用いることにより、端末の移動にともなうパケットロスを減少でき、毎回のグループ登録が回避できる。
【００２２】
また、移動端末の移動をパケット中継装置に登録し、パケットを中継するパケット中継装置が移動端末のネットワークにパケットを転送することで、移動先でのデータ受信を実現する技術が考えられている（例えば、特許文献９，１０参照。）。
【００２３】
また、マルチキャストエリア管理装置がホームエージェントから受信した情報に基づいて端末の移動を検知し、移動先のマルチキャストルータにマルチキャストツリーの作成を要求する技術が考えられている（例えば、特許文献１１参照。）。この技術を用いることにより、端末がハンドオーバ先のマルチキャストルータにマルチキャスト参加要求を送信する必要がなくなる。
【特許文献１】特開２００４−３２０７２５号公報
【特許文献２】特開２００５−１３６５０２号公報
【特許文献３】特開２００７−１９５０４６号公報
【特許文献４】特開２００４−１３５２９２号公報
【特許文献５】特開２００４−２９７５７９号公報
【特許文献６】特開２００７−２５８９８２号公報
【特許文献７】特開２００７−１９５０４６号公報
【特許文献８】特開２００３−２５８８９７号公報
【特許文献９】特開２００４−３０４６４４号公報
【特許文献１０】特開２００６−１２８７９５号公報
【特許文献１１】特開２００６−０６７４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、特許文献１〜４に記載された技術では、ハンドオーバ先のネットワークがマルチキャストグループに含まれていない場合、端末がハンドオーバしてからデータの転送経路を作成し、その後にデータが送信されるため、データの中断時間が大きくなってしまう。この中断時間に送信されていたマルチキャストデータはロスとなってしまうという問題点がある。また、端末がハンドオーバする毎にマルチキャストグループ加入要請を送信しなければならないため、端末での処理が必要になる上に、基地局と端末とが無線接続の場合は、有線と比較して貴重な無線資源を消費してしまうという問題点がある。
【００２５】
図８は、図７に示したネットワークにおいてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【００２６】
図８に示すように、端末１４０１−２が、ハンドオーバ処理が完了した後、マルチキャスト広告を受けてマルチキャストグループ加入要請を行う。そのため、ハンドオーバの中断時間に送信されたパケット４に加えて、マルチキャストツリーが作成されるまでのマルチキャスト加入時間においてもパケット５およびパケット６の受信が不可となる。またハンドオーバ元の基地局１３０１−２にマルチキャストパケットが流れ続けるため、無駄に受信するパケットが生じてしまう。
【００２７】
また、特許文献４に記載された技術においては、ＣＲＮＣが予め決められているＳＧＳＮへマルチキャストデータの送信を要求するため、例えば、ＲＮＣの上位装置（ＳＧＳＮ等）も含めて経路が変更になる場合には対応ができないという問題点がある。
【００２８】
また、特許文献５〜７に記載された技術においては、受信を希望する端末がいないネットワークにまでマルチキャストデータを送信してしまうおそれがあり、無駄な送信処理を実行してしまうという問題点がある。
【００２９】
また、特許文献８に記載された技術においては、端末の移動予測をどのように行うかが困難であり、また、移動予測が外れた場合には効果がなくなってしまうという問題点がある。
【００３０】
また、特許文献９，１０に記載された技術においては、転送されるパケットがユニキャストになってしまう、あるいは経路が最適化されない、端末が移動後に中継装置に登録するために中断時間が長くなってしまうなどの問題点がある。
【００３１】
また、特許文献１１に記載された技術においては、マルチキャストエリア管理装置が必要になってしまうという問題点がある。また、この装置に処理が集中してしまうという問題点がある。さらに、ホームエージェントからの通知に基づいて移動を検知するため、移動検知までの時間が長くなってしまうという問題点がある。
【００３２】
本発明は、上述した課題を解決する移動通信システムおよび無線基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するために本発明は、
移動端末と、互いに隣接する２つの無線基地局と、マルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとを有してなる移動通信システムにおいて、
前記２つの無線基地局のうち配下に前記移動端末が存在している第１の無線基地局は、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を前記２つの無線基地局のうち第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定し、前記移動端末を前記第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断し、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを当該第２の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする。
【００３４】
また、移動端末とマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとに接続可能に構成された無線基地局であって、
前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を当該無線基地局以外の他の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定するモビリティ管理部と、
前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記モビリティ管理部が前記移動端末を前記他の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断するマルチキャスト通信管理部とを有し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記他の無線基地局へ送信する。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように本発明においては、移動端末が配下に存在している無線基地局において、移動端末を当該無線基地局と隣接する他の無線基地局の配下へハンドオーバさせる際に、ハンドオーバ要求メッセージと移動端末が行っているマルチキャスト通信のマルチキャスト情報とを他の無線基地局へ送信し、他の無線基地局において、マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを他の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信する構成としたため、ハンドオーバの際のマルチキャストデータのデータロスを容易に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。
【００３８】
本形態は図１に示すように、データ送信装置１０１と、中継装置２０１−１〜２０１−３と、本発明の無線基地局である基地局３０１−１〜３０１−４とから構成されている。また、端末４０１−１が基地局３０１−１配下、つまり基地局３０１−１の通信エリアに存在しており、また、端末４０１−２が基地局３０１−２配下、つまり基地局３０１−２の通信エリアから基地局３０１−３配下、つまり基地局３０１−３の通信エリアへ移動している。
【００３９】
データ送信装置１０１は、マルチキャストデータをマルチキャストで送信する装置である。
【００４０】
中継装置２０１−１は、データ送信装置１０１から送信されてきたマルチキャストデータを中継装置２０１−２〜２０１−３へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。このとき、中継装置２０１−２〜２０１−３がマルチキャストグループに所属していることが中継（送信）条件となる。
【００４１】
中継装置２０１−２は、データ送信装置１０１から中継装置２０１−１を介して送信されてきたマルチキャストデータを基地局３０１−１〜３０１−２へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。
【００４２】
中継装置２０１−３は、データ送信装置１０１から中継装置２０１−１を介して送信されてきたマルチキャストデータを基地局３０１−３〜３０１−４へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。
【００４３】
基地局３０１−１〜３０１−４は、データ送信装置１０１から中継装置２０１−１〜２０１−３から送信されてきたマルチキャストデータを配下に存在する端末４０１−１〜４０１−２へ送信する無線基地局である。
【００４４】
端末４０１−１〜４０１−２は、無線通信を行う移動端末である。
【００４５】
図１に示した形態においては、データ通信はＩＰｖ４技術で行われるものであり、マルチキャストはＩＰマルチキャストである。また、端末４０１−１〜４０１−２のモビリティは基地局３０１−１〜３０１−４が管理し、ハンドオーバは、在圏基地局３０１−１〜３０１−４からの指示で実施される。
【００４６】
なお、基地局および中継装置の数については限定しない。
【００４７】
ここで、図１に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理について説明する。
【００４８】
図２は、図１に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理を説明するためのシーケンス図である。この処理は、一般的に用いられている処理である。
【００４９】
端末４０１−２から無線状態の報告が在圏基地局（第１の無線基地局）である基地局３０１−２へ送信されると（ステップＳ１）、基地局３０１−２にて端末４０１−２から送信されてきた無線状態に基づいて端末４０１−２のハンドオーバが決定される（ステップＳ２）。このとき、当該無線状態に基づいて、ハンドオーバ先の第２の無線基地局である基地局３０１−３が決定される。
【００５０】
すると、基地局３０１−２からハンドオーバ先の基地局３０１−３へハンドオーバが要求される（ステップＳ３）。これは一般的に用いられているハンドオーバ要求メッセージを用いて、当該ハンドオーバ要求メッセージが基地局３０１−３へ送信されるものであっても良い。
【００５１】
続いて、ハンドオーバが要求された基地局３０１−３にて、端末４０１−２との通信のためのリソースが確保されると（ステップＳ４）、基地局３０１−３におけるハンドオーバの受け入れを許可する応答が基地局３０１−３から基地局３０１−２へ送信される（ステップＳ５）。
【００５２】
すると、基地局３０１−２から端末４０１−２へハンドオーバが指示され（ステップＳ６）、端末４０１−２から基地局３０１−３へハンドオーバ完了通知が送信される（ステップＳ７）。
【００５３】
その後、基地局３０１−３から上位装置（不図示）へ、端末４０１−２へ送信されるデータの経路の切り替え要求が送信され（ステップＳ８）。上位装置にて当該経路が切り替えられる（ステップＳ９）。ここで、上位装置とは、基地局３０１−１〜３０１−４と接続され、基地局３０１−１〜３０１−４を制御および管理する装置である。
【００５４】
なお、本発明の対象はＩＰｖ４およびＩＰマルチキャストに限定されるものではなく、例えばＩＰｖ６の場合もメッセージ名は異なるが動作は同様となる。
【００５５】
次に、本発明の基地局３０１−１〜３０１−４の構成について説明する。
【００５６】
図３は、図１に示した基地局３０１−１の構成の一例を示す図である。なお、基地局３０１−２〜３０１−４の構成についても、基地局３０１−１の構成と同じ構成である。
【００５７】
図１に示した基地局３０１−１には図３に示すように、メッセージ送受信部３１０と、モビリティ管理部３１１と、マルチキャスト通信管理部３１２と、無線管理部３１３とが設けられている。
【００５８】
メッセージ送受信部３１０は、端末４０１−１〜４０１−２および他の基地局３０１−２〜３０１−４、中継装置２０１−２〜２０１−３などのネットワーク装置との間においてメッセージの送受信を行う。
【００５９】
モビリティ管理部３１１は、端末４０１−１〜４０１−２の接続先基地局の決定および移動の判断を行う。
【００６０】
マルチキャスト通信管理部３１２は、端末４０１−１〜４０１−２毎にマルチキャスト通信の実施を管理する。また、マルチキャスト通信が複数同時に実施されている場合は、端末４０１−１〜４０１−２毎にどのマルチキャスト通信を行っているかも管理する。
【００６１】
無線管理部３１３は、端末４０１−１〜４０１−２と基地局３０１−１との間で通信するための無線リソースを管理する。
【００６２】
なお、図３には、図１に示した基地局３０１−１の構成要素のうち、本発明に係わる構成要素のみを示した。
【００６３】
以下に、図１に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法について説明する。
【００６４】
図４は、図１に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法を説明するためのシーケンス図である。
【００６５】
端末４０１−２は無線状態を監視しており、監視した無線状態を在圏の基地局３０１−２に報告する（ステップＳ２１）。これは、無線状態を示す所定の信号である無線報告メッセージを送信することにより実現される。
【００６６】
無線報告メッセージを受信した基地局３０１−２は、端末４０１−２の無線状態に基づいて端末４０１−２を基地局３０１−３へハンドオーバさせることを決定する（ステップＳ２２）。具体的には、メッセージ送受信部３１０が端末４０１−２から送信されてきた無線報告メッセージを受信し、モビリティ管理部３１１へ当該無線報告メッセージを転送する。モビリティ管理部３１１は無線報告メッセージの内容および無線リソース状況、近隣の基地局状態などから端末４０１−２をハンドオーバさせるかどうかを決定する。
【００６７】
その後、基地局３０１−２は、基地局３０１−３へハンドオーバ受け入れを要求するための信号であるハンドオーバ要求メッセージを送信する（ステップＳ２３）。このとき、マルチキャスト通信に必要な情報（マルチキャストアドレス等）であるマルチキャスト情報を当該ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信する。または、マルチキャスト情報を当該ハンドオーバ要求メッセージと同時に基地局３０１−３へ送信する。
【００６８】
ここで、マルチキャスト情報の送信について説明する。ステップＳ２２にて、端末４０１−２を基地局３０１−３へハンドオーバさせることを決定した場合、端末４０１−２のマルチキャスト通信実施状況、つまりマルチキャスト通信を行っているかどうかをマルチキャスト通信管理部３１２に問い合わせる。マルチキャスト通信管理部３１２は端末４０１−２がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、該当するマルチキャスト通信のマルチキャスト情報をモビリティ管理部３１１へ出力するとともに、該当するマルチキャスト通信を他の端末が実施しているか判定する。モビリティ管理部３１１は、ハンドオーバ要求メッセージにマルチキャスト通信管理部３１２から出力されたマルチキャスト情報を含め、メッセージ送受信部３１０を通じてハンドオーバ先の基地局３０１−３へ送信する。または、マルチキャスト情報をハンドオーバ要求メッセージと同時に基地局３０１−３へ送信する。
【００６９】
基地局３０１−３は、基地局３０１−２から送信されたハンドオーバ要求メッセージを受信し、端末４０１−２のハンドオーバ受け入れを決定したら、無線のリソースを確保するなどハンドオーバに必要な準備を行う（ステップＳ２４）。具体的には、基地局３０１−３のモビリティ管理部３１１は、メッセージ送受信部３１０を通じて受信したハンドオーバ要求メッセージに従って、無線管理部３１３に無線リソースの確保を要求することにより、無線管理部３１３が無線リソースを確保する。
【００７０】
また、基地局３０１−３は、基地局３０１−２からハンドオーバ要求メッセージに含まれて、またはハンドオーバ要求メッセージと同時に送信されてきたマルチキャスト情報を参照して、基地局３０１−３が当該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループに含まれているかどうか判断する（ステップＳ２５）。これは、基地局３０１−３のモビリティ管理部３１１が、マルチキャスト通信管理部３１２にマルチキャスト情報を転送し、マルチキャスト通信管理部３１２は該当するマルチキャスト通信を行っている端末が基地局３０１−３配下にすでに存在するかどうかを確認することにより実現される。
【００７１】
基地局３０１−３がマルチキャストグループに含まれていないと判断した場合、当該マルチキャストグループに属するために、マルチキャストルータである中継装置２０１−３へマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージをメッセージ送受信部３１０から送信する（ステップＳ２６）。
【００７２】
基地局３０１−３が送信したマルチキャストグループ加入要請メッセージを受信したマルチキャストルータである中継装置２０１−３は、マルチキャストグループへの参加を通知するためのＩＧＭＰ Ｊｏｉｎメッセージをマルチキャストグループ（中継装置２０１−１）へ送信する（ステップＳ２７）。これにより、端末４０１−２がハンドオーバした際に、早い段階でマルチキャストツリーを生成し、マルチキャストグループに属することができる。また、これ以降、基地局３０１−３のマルチキャスト通信管理部３１２は、端末４０１−２を該当するマルチキャスト通信を行っている端末として管理する。
【００７３】
また、基地局３０１−３のモビリティ管理部３１１は、基地局３０１−２へハンドオーバの受け入れを通知するためのハンドオーバ応答メッセージを送信する（ステップＳ２８）。
【００７４】
なお、ステップＳ２４〜Ｓ２８の処理順序は入れ替わることもあり得る。
【００７５】
基地局３０１−３から送信されてきたハンドオーバ応答メッセージを基地局３０１−２が受信すると、基地局３０１−２のモビリティ管理部３１１は、端末４０１−２へハンドオーバの指示を行う（ステップＳ２９）。
【００７６】
また、基地局３０１−２のモビリティ管理部３１１は、基地局３０１−２のマルチキャスト通信管理部３１２へ端末４０１−２がハンドオーバしたことを通知する。すると、マルチキャスト通信管理部３１２は、端末４０１−２が受信していたマルチキャスト通信を受信する端末が、基地局３０１−２配下で端末４０１−２以外の端末の中に存在するかどうかを判断する。マルチキャスト通信管理部３１２が、端末４０１−２が受信していたマルチキャスト通信を受信する端末が基地局３０１−２配下で端末４０１−２以外の端末の中に存在しないと判断した場合、モビリティ管理部３１１は、中継装置２０１−２に対してマルチキャストグループの離脱を要請するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを送信する（ステップＳ３１）。これにより、受信を希望する端末が存在しなくなった場合、マルチキャストグループから離脱することができる。
【００７７】
なお、ステップＳ２９とステップＳ３０との処理順序はどちらが先でも良い。また、ステップＳ３０およびステップＳ３１の処理は省略も可能であるが、データ送信を早期にとめられる効果はなくなる。
【００７８】
その後、端末４０１−２は基地局３０１−３にハンドオーバしてきたことを通知するため、ハンドオーバ完了通知を送信する（ステップＳ３２）。
【００７９】
通常であれば、この段階で基地局３０１−３はマルチキャストデータに加入済みで、マルチキャストデータが送信されてきていることが期待できる。したがって、すぐにマルチキャストデータを端末４０１−２へ送信することができる。
【００８０】
図５は、図１に示した形態においてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【００８１】
図５に示すように、基地局３０１−２からの端末４０１−２のハンドオーバ要求から基地局３０１−３からのハンドオーバ応答までの間に、マルチキャスト加入要請を行うため、ハンドオーバを開始する際には、ハンドオーバ後のマルチキャストツリーの作成がすでに完了している。これにより、端末４０１−２がハンドオーバする前に、ハンドオーバ先の基地局３０１−３にマルチキャストパケットが到達しているため、パケット５から送信可能となる。さらに、ハンドオーバ元の基地局３０１−２はグループ離脱要請を行っているため、無駄なパケットの受信を減少させることができる。また、端末４０１−２にも特別な動作を必要としない。
【００８２】
また、上述したステップＳ２５の判断処理を行わずに、マルチキャストデータを受信している端末がハンドオーバしてきたら、常にマルチキャストルータ（中継装置２０１−３）へマルチキャストグループ加入要請メッセージを送信するものであっても良い。
【００８３】
また、モビリティを管理する装置が当該ネットワークのマルチキャストを扱うことが可能な場合は、直接マルチキャストグループへの加入要請および離脱要請を行う方法もある。例えば、ネットワークの形態は上述した形態と同様であるが、基地局もＩＰマルチキャストルータの場合を考える。この場合、上述したステップＳ２６の処理において送信されるマルチキャストグループ加入要請メッセージの代わりに、ＩＧＭＰ Ｊｏｉｎを送信するものであっても良い。
【００８４】
また、上述したステップＳ３１の処理において送信されるマルチキャストグループ離脱要請メッセージ代わりに、ＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅを送信するものであっても良い。
【００８５】
なお、本形態においては、端末４０１−２が基地局３０１−２の配下から基地局３０１−３の配下へ移動した場合を例に挙げて説明したが、端末４０１−２が基地局３０１−１の配下から基地局３０１−２の配下へ移動した場合や、端末４０１−２が基地局３０１−３の配下から基地局３０１−４の配下へ移動した場合でも同様の処理が行われることは言うまでもない。それは、上述したように基地局３０１−１〜３０１−４の内部構成が互いに同じであるからである。
【００８６】
以上説明したように、本発明を用いれば、移動通信システムにおいて、マルチキャストデータの受信を希望する端末がいないネットワーク経路にデータを送信することを避けることができる。また、端末が移動に伴ってマルチキャストグループの加入を申請することもなく、マルチキャストデータの受信継続を、特別な装置の追加なしに実現することができる。さらに、ハンドオーバ時のデータ中断時間を短縮し、データロスを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理を説明するためのシーケンス図である。
【図３】図１に示した基地局の構成の一例を示す図である。
【図４】図１に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法を説明するためのシーケンス図である。
【図５】図１に示した形態においてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【図６】マルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【図７】移動端末へのマルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【図８】図７に示したネットワークにおいてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１ データ送信装置
２０１−１〜２０１−３ 中継装置
３０１−１〜３０１−４ 基地局
３１０ メッセージ送受信部
３１１ モビリティ管理部
３１２ マルチキャスト通信管理部
３１３ 無線管理部
４０１−１〜４０１−２ 端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線技術を用いて通信を行う移動通信システムおよび無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インターネット等を利用したデータの配信において、多数の受信者が同一のデータを受信する場合に適用される技術として、ブロードキャストとマルチキャストとが用いられている。これらの技術としては、ＩＰブロードキャストやＩＰマルチキャストが広く知られており、データ送信元からデータ受信者への転送経路上にある中継装置によってデータが複製されながら転送される。そのため、回線を効率よく使用することができる。
【０００３】
ブロードキャストでは予め設定された範囲内すべてにデータが送信されるのに対して、マルチキャストでは受信を希望するクライアントがマルチキャストグループへの登録を行うことにより、到達するために必要な経路上にだけデータが送信される。このデータが送信されるための経路をマルチキャストツリーと言う。
【０００４】
図６は、マルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【０００５】
図６に示したネットワークは、マルチキャストデータを送信するデータ送信装置１１０１と、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータをクライアントが有する端末１５０１−１〜１５０１−４へ中継する中継装置１２０１−１〜１２０１−３とから構成されている。
【０００６】
以下、図６に示したネットワークにおけるマルチキャストデータ送信について、端末１５０１−３がマルチキャストデータの受信を希望する場合を例に挙げて説明する。
【０００７】
端末１５０１−３が中継装置１２０１−３にマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請を送信する。中継装置１２０１−３がマルチキャストグループに登録されていない場合、中継装置１２０１−３がさらに中継装置１２０１−１にマルチキャストグループ加入要請を送信する。中継装置１２０１−１も同様に繰り返し、最終的に既にマルチキャストグループに所属している中継装置、もしくはデータ送信装置１１０１までマルチキャストグループ加入要請が送信されることにより、端末１５０１−３へマルチキャストデータを送信するためのマルチキャストグループが作成される。
【０００８】
したがって、この状態で端末１５０１−４が受信を希望する場合、端末１５０１−４は中継装置１２０１−３にマルチキャストグループ加入要請を送信するが、中継装置１２０１−３はすでにマルチキャストグループに含まれているため、中継装置１２０１−１にマルチキャストグループ加入要請を送信する必要はない。
【０００９】
以下に、移動端末へのマルチキャスト配信について説明する。
【００１０】
図７は、移動端末へのマルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【００１１】
図７に示したネットワークは、マルチキャストデータを送信するデータ送信装置１１０１と、クライアントが有する移動可能な端末１４０１−１〜１４０１−２と、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータを無線信号として端末１４０１−１〜１４０１−２へ送信する無線基地局である基地局１３０１−１〜１３０４−４と、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータを基地局１３０１−１〜１３０４−４へ中継する中継装置１２０１−１〜１２０１−３とから構成されている。
【００１２】
以下、図７に示したネットワークにおけるマルチキャストデータ送信について、端末１４０１−２がマルチキャストデータの受信を希望する場合を例に挙げて説明する。ここで、データ送信装置１１０１からマルチキャスト配信が行われており、基地局１３０１−１〜１３０４−４まではマルチキャスト配信範囲に含まれているものとする。また、端末１４０１−２が基地局１３０１−２の配下から基地局１３０１−３の配下へ移動してハンドオーバする場合を例に挙げて説明する。この場合、ユニキャストとは異なった課題が生じる。
【００１３】
端末１４０１−２は基地局１３０１−２配下に在圏しながら、データ送信装置１１０１から送信されたマルチキャストデータを受信しているため、基地局１３０１−２はマルチキャストグループに属している。一方、基地局１３０１−３配下および基地局１３０１−４配下には受信を希望する端末がいないため、マルチキャストグループには属していない。
【００１４】
この状態で端末１４０１−２が基地局１３０１−３配下に移動することによりハンドオーバすると、基地局１３０１−３にはマルチキャストデータが送信されていないため、データ送信装置１１０１は端末１４０１−２へマルチキャストデータを送信することができない。
【００１５】
また、モバイル（移動）通信では、ハンドオーバの際にデータを受信できない時間が発生するため、データロスが生じてしまうおそれがある。このデータロスを可能な限り少なくすることが重要である。
【００１６】
ユニキャストであれば、データの再送、あるいは携帯電話システムのようにハンドオーバ元のネットワーク装置で端末に送信できなかったデータを、ネットワーク装置間でハンドオーバ先に転送し、ハンドオーバ先から端末に送信することにより、データロスレスを実現する方法などが実現、あるいは考案されている。
【００１７】
しかし、多数の端末に対して同じデータを同時に送信するマルチキャストでは、データ受信を失敗した端末に対して再送や転送を行うことが困難と考えられている。そのため、データ送信の中断時間を可能な限り短縮することがデータロスの減少に有効である。
【００１８】
上述した課題を解決するために、端末１４０１−２がハンドオーバ後にマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請を送信する技術が考えられている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【００１９】
この技術を用いることにより、マルチキャストグループ加入要請を受信した基地局１３０１−３から中継装置１２０１−３へマルチキャストグループ加入要請が送信され、同様に中継装置１２０１−３からマルチキャストグループに含まれている中継装置１２０１−１へマルチキャストグループ加入要請が送られる。それにより、基地局１３０１−３を経由したマルチキャストツリーが作成され、端末１４０１−２がマルチキャストデータを受信することができるようになる。
【００２０】
また、端末がマルチキャストグループに登録を実施するときに、在圏している基地局の周辺基地局まで含めてマルチキャストツリーを生成する技術が考えられている（例えば、特許文献５，６参照。）。また、モバイルシステムで標準化されているＭＢＭＳでは予め決められた範囲内すべてにマルチキャストデータを送信する技術が考えられている（例えば、特許文献７参照。）。これらの技術を用いることにより、端末の移動にともなうパケットロスを減少でき、毎回のグループ登録が回避できる。
【００２１】
また、ネットワーク内の制御サーバが端末の移動先を予測し、マルチキャストルータに移動先のマルチキャストツリーを予め構築するよう要求する技術が考えられている（例えば、特許文献８参照。）。この技術を用いることにより、端末の移動にともなうパケットロスを減少でき、毎回のグループ登録が回避できる。
【００２２】
また、移動端末の移動をパケット中継装置に登録し、パケットを中継するパケット中継装置が移動端末のネットワークにパケットを転送することで、移動先でのデータ受信を実現する技術が考えられている（例えば、特許文献９，１０参照。）。
【００２３】
また、マルチキャストエリア管理装置がホームエージェントから受信した情報に基づいて端末の移動を検知し、移動先のマルチキャストルータにマルチキャストツリーの作成を要求する技術が考えられている（例えば、特許文献１１参照。）。この技術を用いることにより、端末がハンドオーバ先のマルチキャストルータにマルチキャスト参加要求を送信する必要がなくなる。
【特許文献１】特開２００４−３２０７２５号公報
【特許文献２】特開２００５−１３６５０２号公報
【特許文献３】特開２００７−１９５０４６号公報
【特許文献４】特開２００４−１３５２９２号公報
【特許文献５】特開２００４−２９７５７９号公報
【特許文献６】特開２００７−２５８９８２号公報
【特許文献７】特開２００７−１９５０４６号公報
【特許文献８】特開２００３−２５８８９７号公報
【特許文献９】特開２００４−３０４６４４号公報
【特許文献１０】特開２００６−１２８７９５号公報
【特許文献１１】特開２００６−０６７４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、特許文献１〜４に記載された技術では、ハンドオーバ先のネットワークがマルチキャストグループに含まれていない場合、端末がハンドオーバしてからデータの転送経路を作成し、その後にデータが送信されるため、データの中断時間が大きくなってしまう。この中断時間に送信されていたマルチキャストデータはロスとなってしまうという問題点がある。また、端末がハンドオーバする毎にマルチキャストグループ加入要請を送信しなければならないため、端末での処理が必要になる上に、基地局と端末とが無線接続の場合は、有線と比較して貴重な無線資源を消費してしまうという問題点がある。
【００２５】
図８は、図７に示したネットワークにおいてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【００２６】
図８に示すように、端末１４０１−２が、ハンドオーバ処理が完了した後、マルチキャスト広告を受けてマルチキャストグループ加入要請を行う。そのため、ハンドオーバの中断時間に送信されたパケット４に加えて、マルチキャストツリーが作成されるまでのマルチキャスト加入時間においてもパケット５およびパケット６の受信が不可となる。またハンドオーバ元の基地局１３０１−２にマルチキャストパケットが流れ続けるため、無駄に受信するパケットが生じてしまう。
【００２７】
また、特許文献４に記載された技術においては、ＣＲＮＣが予め決められているＳＧＳＮへマルチキャストデータの送信を要求するため、例えば、ＲＮＣの上位装置（ＳＧＳＮ等）も含めて経路が変更になる場合には対応ができないという問題点がある。
【００２８】
また、特許文献５〜７に記載された技術においては、受信を希望する端末がいないネットワークにまでマルチキャストデータを送信してしまうおそれがあり、無駄な送信処理を実行してしまうという問題点がある。
【００２９】
また、特許文献８に記載された技術においては、端末の移動予測をどのように行うかが困難であり、また、移動予測が外れた場合には効果がなくなってしまうという問題点がある。
【００３０】
また、特許文献９，１０に記載された技術においては、転送されるパケットがユニキャストになってしまう、あるいは経路が最適化されない、端末が移動後に中継装置に登録するために中断時間が長くなってしまうなどの問題点がある。
【００３１】
また、特許文献１１に記載された技術においては、マルチキャストエリア管理装置が必要になってしまうという問題点がある。また、この装置に処理が集中してしまうという問題点がある。さらに、ホームエージェントからの通知に基づいて移動を検知するため、移動検知までの時間が長くなってしまうという問題点がある。
【００３２】
本発明は、上述した課題を解決する移動通信システムおよび無線基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記目的を達成するために本発明は、
移動端末と、互いに隣接する２つの無線基地局と、マルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとを有してなる移動通信システムにおいて、
前記２つの無線基地局のうち配下に前記移動端末が存在している第１の無線基地局は、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を前記２つの無線基地局のうち第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定し、前記移動端末を前記第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断し、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを当該第２の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする。
【００３４】
また、移動端末とマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとに接続可能に構成された無線基地局であって、
前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を当該無線基地局以外の他の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定するモビリティ管理部と、
前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記モビリティ管理部が前記移動端末を前記他の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断するマルチキャスト通信管理部とを有し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記他の無線基地局へ送信する。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように本発明においては、移動端末が配下に存在している無線基地局において、移動端末を当該無線基地局と隣接する他の無線基地局の配下へハンドオーバさせる際に、ハンドオーバ要求メッセージと移動端末が行っているマルチキャスト通信のマルチキャスト情報とを他の無線基地局へ送信し、他の無線基地局において、マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを他の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信する構成としたため、ハンドオーバの際のマルチキャストデータのデータロスを容易に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。
【００３８】
本形態は図１に示すように、データ送信装置１０１と、中継装置２０１−１〜２０１−３と、本発明の無線基地局である基地局３０１−１〜３０１−４とから構成されている。また、端末４０１−１が基地局３０１−１配下、つまり基地局３０１−１の通信エリアに存在しており、また、端末４０１−２が基地局３０１−２配下、つまり基地局３０１−２の通信エリアから基地局３０１−３配下、つまり基地局３０１−３の通信エリアへ移動している。
【００３９】
データ送信装置１０１は、マルチキャストデータをマルチキャストで送信する装置である。
【００４０】
中継装置２０１−１は、データ送信装置１０１から送信されてきたマルチキャストデータを中継装置２０１−２〜２０１−３へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。このとき、中継装置２０１−２〜２０１−３がマルチキャストグループに所属していることが中継（送信）条件となる。
【００４１】
中継装置２０１−２は、データ送信装置１０１から中継装置２０１−１を介して送信されてきたマルチキャストデータを基地局３０１−１〜３０１−２へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。
【００４２】
中継装置２０１−３は、データ送信装置１０１から中継装置２０１−１を介して送信されてきたマルチキャストデータを基地局３０１−３〜３０１−４へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。
【００４３】
基地局３０１−１〜３０１−４は、データ送信装置１０１から中継装置２０１−１〜２０１−３から送信されてきたマルチキャストデータを配下に存在する端末４０１−１〜４０１−２へ送信する無線基地局である。
【００４４】
端末４０１−１〜４０１−２は、無線通信を行う移動端末である。
【００４５】
図１に示した形態においては、データ通信はＩＰｖ４技術で行われるものであり、マルチキャストはＩＰマルチキャストである。また、端末４０１−１〜４０１−２のモビリティは基地局３０１−１〜３０１−４が管理し、ハンドオーバは、在圏基地局３０１−１〜３０１−４からの指示で実施される。
【００４６】
なお、基地局および中継装置の数については限定しない。
【００４７】
ここで、図１に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理について説明する。
【００４８】
図２は、図１に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理を説明するためのシーケンス図である。この処理は、一般的に用いられている処理である。
【００４９】
端末４０１−２から無線状態の報告が在圏基地局（第１の無線基地局）である基地局３０１−２へ送信されると（ステップＳ１）、基地局３０１−２にて端末４０１−２から送信されてきた無線状態に基づいて端末４０１−２のハンドオーバが決定される（ステップＳ２）。このとき、当該無線状態に基づいて、ハンドオーバ先の第２の無線基地局である基地局３０１−３が決定される。
【００５０】
すると、基地局３０１−２からハンドオーバ先の基地局３０１−３へハンドオーバが要求される（ステップＳ３）。これは一般的に用いられているハンドオーバ要求メッセージを用いて、当該ハンドオーバ要求メッセージが基地局３０１−３へ送信されるものであっても良い。
【００５１】
続いて、ハンドオーバが要求された基地局３０１−３にて、端末４０１−２との通信のためのリソースが確保されると（ステップＳ４）、基地局３０１−３におけるハンドオーバの受け入れを許可する応答が基地局３０１−３から基地局３０１−２へ送信される（ステップＳ５）。
【００５２】
すると、基地局３０１−２から端末４０１−２へハンドオーバが指示され（ステップＳ６）、端末４０１−２から基地局３０１−３へハンドオーバ完了通知が送信される（ステップＳ７）。
【００５３】
その後、基地局３０１−３から上位装置（不図示）へ、端末４０１−２へ送信されるデータの経路の切り替え要求が送信され（ステップＳ８）。上位装置にて当該経路が切り替えられる（ステップＳ９）。ここで、上位装置とは、基地局３０１−１〜３０１−４と接続され、基地局３０１−１〜３０１−４を制御および管理する装置である。
【００５４】
なお、本発明の対象はＩＰｖ４およびＩＰマルチキャストに限定されるものではなく、例えばＩＰｖ６の場合もメッセージ名は異なるが動作は同様となる。
【００５５】
次に、本発明の基地局３０１−１〜３０１−４の構成について説明する。
【００５６】
図３は、図１に示した基地局３０１−１の構成の一例を示す図である。なお、基地局３０１−２〜３０１−４の構成についても、基地局３０１−１の構成と同じ構成である。
【００５７】
図１に示した基地局３０１−１には図３に示すように、メッセージ送受信部３１０と、モビリティ管理部３１１と、マルチキャスト通信管理部３１２と、無線管理部３１３とが設けられている。
【００５８】
メッセージ送受信部３１０は、端末４０１−１〜４０１−２および他の基地局３０１−２〜３０１−４、中継装置２０１−２〜２０１−３などのネットワーク装置との間においてメッセージの送受信を行う。
【００５９】
モビリティ管理部３１１は、端末４０１−１〜４０１−２の接続先基地局の決定および移動の判断を行う。
【００６０】
マルチキャスト通信管理部３１２は、端末４０１−１〜４０１−２毎にマルチキャスト通信の実施を管理する。また、マルチキャスト通信が複数同時に実施されている場合は、端末４０１−１〜４０１−２毎にどのマルチキャスト通信を行っているかも管理する。
【００６１】
無線管理部３１３は、端末４０１−１〜４０１−２と基地局３０１−１との間で通信するための無線リソースを管理する。
【００６２】
なお、図３には、図１に示した基地局３０１−１の構成要素のうち、本発明に係わる構成要素のみを示した。
【００６３】
以下に、図１に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法について説明する。
【００６４】
図４は、図１に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法を説明するためのシーケンス図である。
【００６５】
端末４０１−２は無線状態を監視しており、監視した無線状態を在圏の基地局３０１−２に報告する（ステップＳ２１）。これは、無線状態を示す所定の信号である無線報告メッセージを送信することにより実現される。
【００６６】
無線報告メッセージを受信した基地局３０１−２は、端末４０１−２の無線状態に基づいて端末４０１−２を基地局３０１−３へハンドオーバさせることを決定する（ステップＳ２２）。具体的には、メッセージ送受信部３１０が端末４０１−２から送信されてきた無線報告メッセージを受信し、モビリティ管理部３１１へ当該無線報告メッセージを転送する。モビリティ管理部３１１は無線報告メッセージの内容および無線リソース状況、近隣の基地局状態などから端末４０１−２をハンドオーバさせるかどうかを決定する。
【００６７】
その後、基地局３０１−２は、基地局３０１−３へハンドオーバ受け入れを要求するための信号であるハンドオーバ要求メッセージを送信する（ステップＳ２３）。このとき、マルチキャスト通信に必要な情報（マルチキャストアドレス等）であるマルチキャスト情報を当該ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信する。または、マルチキャスト情報を当該ハンドオーバ要求メッセージと同時に基地局３０１−３へ送信する。
【００６８】
ここで、マルチキャスト情報の送信について説明する。ステップＳ２２にて、端末４０１−２を基地局３０１−３へハンドオーバさせることを決定した場合、端末４０１−２のマルチキャスト通信実施状況、つまりマルチキャスト通信を行っているかどうかをマルチキャスト通信管理部３１２に問い合わせる。マルチキャスト通信管理部３１２は端末４０１−２がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、該当するマルチキャスト通信のマルチキャスト情報をモビリティ管理部３１１へ出力するとともに、該当するマルチキャスト通信を他の端末が実施しているか判定する。モビリティ管理部３１１は、ハンドオーバ要求メッセージにマルチキャスト通信管理部３１２から出力されたマルチキャスト情報を含め、メッセージ送受信部３１０を通じてハンドオーバ先の基地局３０１−３へ送信する。または、マルチキャスト情報をハンドオーバ要求メッセージと同時に基地局３０１−３へ送信する。
【００６９】
基地局３０１−３は、基地局３０１−２から送信されたハンドオーバ要求メッセージを受信し、端末４０１−２のハンドオーバ受け入れを決定したら、無線のリソースを確保するなどハンドオーバに必要な準備を行う（ステップＳ２４）。具体的には、基地局３０１−３のモビリティ管理部３１１は、メッセージ送受信部３１０を通じて受信したハンドオーバ要求メッセージに従って、無線管理部３１３に無線リソースの確保を要求することにより、無線管理部３１３が無線リソースを確保する。
【００７０】
また、基地局３０１−３は、基地局３０１−２からハンドオーバ要求メッセージに含まれて、またはハンドオーバ要求メッセージと同時に送信されてきたマルチキャスト情報を参照して、基地局３０１−３が当該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループに含まれているかどうか判断する（ステップＳ２５）。これは、基地局３０１−３のモビリティ管理部３１１が、マルチキャスト通信管理部３１２にマルチキャスト情報を転送し、マルチキャスト通信管理部３１２は該当するマルチキャスト通信を行っている端末が基地局３０１−３配下にすでに存在するかどうかを確認することにより実現される。
【００７１】
基地局３０１−３がマルチキャストグループに含まれていないと判断した場合、当該マルチキャストグループに属するために、マルチキャストルータである中継装置２０１−３へマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージをメッセージ送受信部３１０から送信する（ステップＳ２６）。
【００７２】
基地局３０１−３が送信したマルチキャストグループ加入要請メッセージを受信したマルチキャストルータである中継装置２０１−３は、マルチキャストグループへの参加を通知するためのＩＧＭＰ Ｊｏｉｎメッセージをマルチキャストグループ（中継装置２０１−１）へ送信する（ステップＳ２７）。これにより、端末４０１−２がハンドオーバした際に、早い段階でマルチキャストツリーを生成し、マルチキャストグループに属することができる。また、これ以降、基地局３０１−３のマルチキャスト通信管理部３１２は、端末４０１−２を該当するマルチキャスト通信を行っている端末として管理する。
【００７３】
また、基地局３０１−３のモビリティ管理部３１１は、基地局３０１−２へハンドオーバの受け入れを通知するためのハンドオーバ応答メッセージを送信する（ステップＳ２８）。
【００７４】
なお、ステップＳ２４〜Ｓ２８の処理順序は入れ替わることもあり得る。
【００７５】
基地局３０１−３から送信されてきたハンドオーバ応答メッセージを基地局３０１−２が受信すると、基地局３０１−２のモビリティ管理部３１１は、端末４０１−２へハンドオーバの指示を行う（ステップＳ２９）。
【００７６】
また、基地局３０１−２のモビリティ管理部３１１は、基地局３０１−２のマルチキャスト通信管理部３１２へ端末４０１−２がハンドオーバしたことを通知する。すると、マルチキャスト通信管理部３１２は、端末４０１−２が受信していたマルチキャスト通信を受信する端末が、基地局３０１−２配下で端末４０１−２以外の端末の中に存在するかどうかを判断する。マルチキャスト通信管理部３１２が、端末４０１−２が受信していたマルチキャスト通信を受信する端末が基地局３０１−２配下で端末４０１−２以外の端末の中に存在しないと判断した場合、モビリティ管理部３１１は、中継装置２０１−２に対してマルチキャストグループの離脱を要請するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを送信する（ステップＳ３１）。これにより、受信を希望する端末が存在しなくなった場合、マルチキャストグループから離脱することができる。
【００７７】
なお、ステップＳ２９とステップＳ３０との処理順序はどちらが先でも良い。また、ステップＳ３０およびステップＳ３１の処理は省略も可能であるが、データ送信を早期にとめられる効果はなくなる。
【００７８】
その後、端末４０１−２は基地局３０１−３にハンドオーバしてきたことを通知するため、ハンドオーバ完了通知を送信する（ステップＳ３２）。
【００７９】
通常であれば、この段階で基地局３０１−３はマルチキャストデータに加入済みで、マルチキャストデータが送信されてきていることが期待できる。したがって、すぐにマルチキャストデータを端末４０１−２へ送信することができる。
【００８０】
図５は、図１に示した形態においてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【００８１】
図５に示すように、基地局３０１−２からの端末４０１−２のハンドオーバ要求から基地局３０１−３からのハンドオーバ応答までの間に、マルチキャスト加入要請を行うため、ハンドオーバを開始する際には、ハンドオーバ後のマルチキャストツリーの作成がすでに完了している。これにより、端末４０１−２がハンドオーバする前に、ハンドオーバ先の基地局３０１−３にマルチキャストパケットが到達しているため、パケット５から送信可能となる。さらに、ハンドオーバ元の基地局３０１−２はグループ離脱要請を行っているため、無駄なパケットの受信を減少させることができる。また、端末４０１−２にも特別な動作を必要としない。
【００８２】
また、上述したステップＳ２５の判断処理を行わずに、マルチキャストデータを受信している端末がハンドオーバしてきたら、常にマルチキャストルータ（中継装置２０１−３）へマルチキャストグループ加入要請メッセージを送信するものであっても良い。
【００８３】
また、モビリティを管理する装置が当該ネットワークのマルチキャストを扱うことが可能な場合は、直接マルチキャストグループへの加入要請および離脱要請を行う方法もある。例えば、ネットワークの形態は上述した形態と同様であるが、基地局もＩＰマルチキャストルータの場合を考える。この場合、上述したステップＳ２６の処理において送信されるマルチキャストグループ加入要請メッセージの代わりに、ＩＧＭＰ Ｊｏｉｎを送信するものであっても良い。
【００８４】
また、上述したステップＳ３１の処理において送信されるマルチキャストグループ離脱要請メッセージ代わりに、ＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅを送信するものであっても良い。
【００８５】
なお、本形態においては、端末４０１−２が基地局３０１−２の配下から基地局３０１−３の配下へ移動した場合を例に挙げて説明したが、端末４０１−２が基地局３０１−１の配下から基地局３０１−２の配下へ移動した場合や、端末４０１−２が基地局３０１−３の配下から基地局３０１−４の配下へ移動した場合でも同様の処理が行われることは言うまでもない。それは、上述したように基地局３０１−１〜３０１−４の内部構成が互いに同じであるからである。
【００８６】
以上説明したように、本発明を用いれば、移動通信システムにおいて、マルチキャストデータの受信を希望する端末がいないネットワーク経路にデータを送信することを避けることができる。また、端末が移動に伴ってマルチキャストグループの加入を申請することもなく、マルチキャストデータの受信継続を、特別な装置の追加なしに実現することができる。さらに、ハンドオーバ時のデータ中断時間を短縮し、データロスを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理を説明するためのシーケンス図である。
【図３】図１に示した基地局の構成の一例を示す図である。
【図４】図１に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法を説明するためのシーケンス図である。
【図５】図１に示した形態においてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【図６】マルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【図７】移動端末へのマルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。
【図８】図７に示したネットワークにおいてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１ データ送信装置
２０１−１〜２０１−３ 中継装置
３０１−１〜３０１−４ 基地局
３１０ メッセージ送受信部
３１１ モビリティ管理部
３１２ マルチキャスト通信管理部
３１３ 無線管理部
４０１−１〜４０１−２ 端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と、互いに隣接する２つの無線基地局と、マルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとを有してなる移動通信システムにおいて、
前記２つの無線基地局のうち配下に前記移動端末が存在している第１の無線基地局は、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を前記２つの無線基地局のうち第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定し、前記移動端末を前記第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断し、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを当該第２の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
前記第１の無線基地局は、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した後、前記第２の無線基地局から送信されたハンドオーバ応答メッセージを受信した際、前記移動端末が行っていたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第１の無線基地局の配下に存在するかどうかを判断し、該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第１の無線基地局の配下に存在しないと判断した場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループから離脱するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを当該第１の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の移動通信システムにおいて、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した際に、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第２の無線基地局の配下に存在しない場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記第２の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動通信システムにおいて、
前記第１の無線基地局は、前記マルチキャスト情報を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動通信システムにおいて、
前記第１の無線基地局は、前記マルチキャスト情報と前記ハンドオーバ要求メッセージとを同時に送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項６】
移動端末とマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとに接続可能に構成された無線基地局であって、
前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を当該無線基地局以外の他の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定するモビリティ管理部と、
前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記モビリティ管理部が前記移動端末を前記他の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断するマルチキャスト通信管理部とを有し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記他の無線基地局へ送信する無線基地局。
【請求項７】
請求項６に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、当該無線基地局以外の他の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
請求項７に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、当該無線基地局以外の他の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した際に、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在するかどうかを前記マルチキャスト通信管理部に確認し、該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在しない場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の無線基地局において、
前記マルチキャスト通信管理部は、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した後、前記他の無線基地局からハンドオーバ応答メッセージを受信した際、前記移動端末が行っていたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在するかどうかを判断し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在しないと判断した場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループから離脱するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
請求項６に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト情報を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１１】
請求項６に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト情報と前記ハンドオーバ要求メッセージとを同時に送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１】
移動端末と、互いに隣接する２つの無線基地局と、マルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとを有してなる移動通信システムにおいて、
前記２つの無線基地局のうち配下に前記移動端末が存在している第１の無線基地局は、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を前記２つの無線基地局のうち第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定し、前記移動端末を前記第２の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断し、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを当該第２の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
前記第１の無線基地局は、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した後、前記第２の無線基地局から送信されたハンドオーバ応答メッセージを受信した際、前記移動端末が行っていたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第１の無線基地局の配下に存在するかどうかを判断し、該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第１の無線基地局の配下に存在しないと判断した場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループから離脱するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを当該第１の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の移動通信システムにおいて、
前記第２の無線基地局は、前記第１の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した際に、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第２の無線基地局の配下に存在しない場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記第２の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動通信システムにおいて、
前記第１の無線基地局は、前記マルチキャスト情報を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動通信システムにおいて、
前記第１の無線基地局は、前記マルチキャスト情報と前記ハンドオーバ要求メッセージとを同時に送信することを特徴とする移動通信システム。
【請求項６】
移動端末とマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとに接続可能に構成された無線基地局であって、
前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を当該無線基地局以外の他の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定するモビリティ管理部と、
前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記モビリティ管理部が前記移動端末を前記他の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断するマルチキャスト通信管理部とを有し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記他の無線基地局へ送信する無線基地局。
【請求項７】
請求項６に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、当該無線基地局以外の他の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
請求項７に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、当該無線基地局以外の他の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した際に、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在するかどうかを前記マルチキャスト通信管理部に確認し、該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在しない場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の無線基地局において、
前記マルチキャスト通信管理部は、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した後、前記他の無線基地局からハンドオーバ応答メッセージを受信した際、前記移動端末が行っていたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在するかどうかを判断し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在しないと判断した場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループから離脱するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
請求項６に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト情報を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１１】
請求項６に記載の無線基地局において、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト情報と前記ハンドオーバ要求メッセージとを同時に送信することを特徴とする無線基地局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２２５２９１（Ｐ２００９−２２５２９１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６９５７７（Ｐ２００８−６９５７７）
【出願日】平成２０年３月１８日（２００８．３．１８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１８日（２００８．３．１８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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