JP2003258826A - 移動通信システムおよび移動端末 - Google Patents

移動通信システムおよび移動端末

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JP2003258826A JP2002057983A JP2002057983A JP2003258826A JP 2003258826 A JP2003258826 A JP 2003258826A JP 2002057983 A JP2002057983 A JP 2002057983A JP 2002057983 A JP2002057983 A JP 2002057983A JP 2003258826 A JP2003258826 A JP 2003258826A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネットワーク間の移動に伴うマルチキャスト
配信経路の確立および脱退を適切なタイミングで行うこ
と。 【解決手段】 本発明による移動通信システムは、所定
のマルチキャスト・グループ宛の情報信号を移動端末に
配信し、情報信号を受信し、受信した情報信号の複製を
配下の移動端末に配信することが可能な第1および第2
マルチキャスト・ルータを有する。移動端末は、第1マ
ルチキャスト・ルータを通じて移動端末により受信され
た信号の品質が所定の第1閾値に到達したことを、少な
くとも第2マルチキャスト・ルータに通知する。これに
より、第2マルチキャスト・ルータ関するマルチキャス
ト経路が確立する。第1マルチキャスト・ルータからの
信号の品質が所定の第2閾値に達したことに応答して、
マルチキャスト経路を利用して情報パケットが移動端末
に配信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にマルチキャ
スト通信の技術分野に関し、特に、マルチキャスト通信
を行う移動通信システムおよび移動端末に関する。
【0002】
【従来の技術】マルチキャスト通信は、複数の移動端末
に対して多くのファイルや動画像のデータを効率よく配
信することができ、近年特に注目されている手法であ
る。このようなマルチキャスト通信は、ICMP(Inter
net Control Message Protocol),IGMP(Internet G
roup Management Protocol)等を含む広義のIP(Intern
et Protocol)ネットワークでも利用可能である。IGM
Pを用いたマルチキャスト・グループの管理手順は、I
ETF(Internet Engineering Task Force)のRFC(Re
quest For Comments)1112等に規定されている。
【0003】マルチキャスト通信では、特定の複数の移
動端末だけにデータを送る。送信装置から配信される情
報パケットは、マルチキャスト・ルータと呼ばれる装置
を介して、有線または無線リンクを利用して移動端末に
伝送される。ただし、送信装置は、移動端末の各々を個
別に特定するのではなく、マルチキャスト・グループと
呼ばれるあて先を指定する。マルチキャスト・グループ
は、例えば、230.1.2.3のようなアドレスで指
定される。情報パケットの配信を希望する移動端末は、
自己の所属するネットワークを担当するマルチキャスト
・ルータに対して加入(join)要求を送信し、この加入要
求は所望のマルチキャスト・グループにより指定される
情報パケットの受信を要求することを示す。加入要求を
受信したマルチキャスト・ルータは、その移動端末から
の要求に応じるよう動作する、すなわち移動端末により
指定されるマルチキャスト・グループ宛の情報パケット
を受信して移動端末に配信する。送信装置がマルチキャ
スト・ルータを介して移動端末に接続されている場合に
おいて、送信装置が情報パケット(マルチキャスト・パ
ケット)を供給すると、マルチキャスト・ルータは、受
信した情報パケットの複製(コピー)を所望の数だけ作
成し、配下の移動端末へまたは更なるマルチキャスト・
ルータへそれを伝送する。ここで、「配下」とは、送信
装置から見て下流側にあるものを示す。このように、配
下に複数の伝送経路を有するマルチキャスト・ルータに
おいて、情報パケットを必要な数だけコピーして各伝送
経路に伝送するので、必要以上にトラヒックを増加させ
ず、ネットワークの帯域を有効に利用することができ
る。配下が無線区間であれば、配下の移動端末が複数存
在していたとしても一度に配信することができる。
【0004】移動端末が無線リンクを介してマルチキャ
スト・ルータと接続されている場合、その移動端末はネ
ットワーク間を移動することが可能である。通信を継続
しつつ移動端末がネットワーク間を移動するためには、
RFC2002で規定されているモバイルIP(Mobile
IP)を利用して、現在のネットワークから移動先のネッ
トワークに接続を変更する必要がある。モバイルIP
は、移動端末が所属するホーム・ネットワーク以外の移
動先ネットワーク(外部ネットワーク)においてもホー
ム・ネットワークのアドレスを用いた通信を可能にする
技術である。この技術によれば、移動端末は、移動先ネ
ットワークに入った際にネットワーク毎に定められる気
付アドレスを取得し、この気付アドレスを移動端末のホ
ーム・エージェントに通知する。ホーム・エージェント
は、移動端末が固有に有するホーム・アドレスと、気付
アドレスとの関係を管理する。その移動端末に情報パケ
ットを配信する通信ノードは、ホーム・アドレスを利用
してホーム・エージェントに情報パケットを配信する。
次に、ホーム・エージェントは、気付アドレスを利用し
て、その受信した情報パケットを移動端末に転送する
(カプセル化)。こうして、移動端末は、自己の位置す
るネットワークが変わっても、所望の情報パケットを受
信することができる。なお、ホーム・エージェントを利
用せずに、通信ノードが、移動端末の気付アドレスを把
握し、送信する情報パケットを直接カプセル化し、移動
端末に配信することも可能である。
【0005】このようなモバイルIPに基づく移動通信
システムにおいて、移動端末がマルチキャストで配信さ
れる情報パケットを受信するいくつかの手法が、上述し
たRFC2002で提案されている。その1つは、遠隔
加入(Remote Subscription)と呼ばれる手法である。こ
の手法は、移動端末が移動元ネットワークから移動先ネ
ットワークに移動した後に、移動先のネットワークにお
けるマルチキャスト・ルータに対して加入要求を送信
し、そのマルチキャスト・ルータから移動端末に情報パ
ケットを配信するようにするものである。この場合にお
いて、移動先のマルチキャスト・ルータが、移動端末の
要求するマルチキャスト・グループ宛のパケットを既に
受信し、配下の他の移動端末に配信している場合があ
る。このような場合は、移動する移動端末に対するマル
チキャスト配信経路が既に作成されているので、その経
路を利用して移動後も直ちに所望のパケットを受信する
ことが可能になる。しかしながら、そのようなマルチキ
ャスト配信経路が作成されていない場合も当然にあり得
る。この場合は、移動先のマルチキャスト・ルータが、
移動端末の要求するマルチキャスト・グループ宛のパケ
ットを受信するようなマルチキャスト配信経路を新たに
作成する必要がある。しかし、この手法では移動後に加
入要求が行われるので、経路作成のための処理が迅速に
行われなかった場合は、パケット・ロス(パケットの欠
落)が発生してしまうという問題点がある。
【0006】また、移動元のネットワークにおいて移動
した移動端末の他に、同じパケットを受信する他の移動
端末が存在している場合は、移動前のマルチキャスト・
ルータはその移動端末が移動した後も依然としてパケッ
トを配信する必要がある。この場合は、引き続きその配
信経路を利用してパケットを配信する。しかしながら、
移動端末が移動したことに起因して、移動元のマルチキ
ャスト・ルータがもはやパケットを配信する必要がなく
なる場合もある。この場合は、移動した移動端末が要求
していたマルチキャスト・グループ宛のパケットを受信
することを中止して、そのマルチキャスト・グループか
ら脱退する必要がある。しかし、移動端末は既に移動し
てしまっているので、脱退の処理を適切に行うことが困
難になるという問題点がある。
【0007】これらの問題点に対して、移動端末が移動
する前にマルチキャスト配信経路を確保する方式が提案
されている。これは、ネットワーク毎に移動支援エージ
ェント(MSA: Mobility Support Agent)を配置し、移動
端末が移動する前に、移動先のMSAに対して、移動先
のネットワークにおけるマルチキャスト・グループへの
加入を要求するパケットを送信し、MSAが移動先のマ
ルチキャスト・ルータに対して加入要求を送信すること
により行われる。この方式については、例えば、Jiang
Wu(Department of Teleinformatics, Royal Institute
of Technology,Stockholm)による文献"An IP Mobility
Support Architecture for the 4GW Wireless Infrastr
ucture", Proceedings of the 1999 Personal Computin
g and Communication Workshop (PCC’99), "Seamless
IP Multicast Receiver Mobility Support", Internet-
Draft, Jiang Wu, KTH/TI, April 2000等に記載されて
いる。このような手法が良好に実現されるならば、移動
端末は移動する前に移動先でのマルチキャスト配信経路
を確保することができるので、移動後に即座に受信を行
うことができ、移動にともなうパケット・ロス等の問題
を克服することが可能になる。また、移動前のネットワ
ークに関するMSAに対して、移動後にマルチキャスト
・グループからの脱退要求を送信し、無駄なマルチキャ
スト配信が行われないようにすることも可能になる。
【0008】しかしながら、上記の文献およびその他の
報告例によれば、移動先でのマルチキャスト配信経路の
確立を移動前に行うこと、および移動元におけるマルチ
キャスト・グループからの脱退を移動後に行うことをど
のようにして実現するかについては不明である。このた
め、例えば、移動端末が移動先のネットワークに移動す
る時刻に対して、MSAに加入要求を送信する時刻が早
すぎる場合には、移動先において無駄なパケットの配信
時間が長くなるという問題が生じ得る。逆に、遅すぎる
場合は、マルチキャスト経路が確立される前に移動が完
了し、パケット・ロス等の問題が生じ得る。さらに、脱
退要求の送信が早すぎる場合には、例えば、移動を撤回
して戻ってきたような場合には、もはやマルチキャスト
配信経路が失われているので迅速にパケットを受信する
ことができなくなるという問題が生じ得る。逆に、遅す
ぎる場合は、移動元における無駄な情報配信の期間が長
くなるという問題が生じ得る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本願第1の課題は、移
動先でのマルチキャスト配信経路の確立を移動前に適切
なタイミングで行う手法を提供することである。
【0010】本願第2の課題は、移動先元でマルチキャ
スト・グループからの脱退を移動後に適切なタイミング
で行う手法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】以下に説明する手段によ
って、上記課題が解決される。
【0012】本発明による第1の解決手段によれば、所
定のマルチキャスト・グループ宛の情報信号を移動端末
に配信する移動通信システムであって、前記情報信号を
受信し、受信した情報信号の複製を配下の移動端末に配
信することが可能な第1および第2マルチキャスト・ル
ータを有し、前記第1マルチキャスト・ルータを通じて
移動端末により受信された信号の品質が所定の第1閾値
に到達したことを、前記移動端末が少なくとも前記第2
マルチキャスト・ルータに通知することによって、前記
第2マルチキャスト・ルータに関するマルチキャスト経
路を確立し、前記第1マルチキャスト・ルータを通じて
移動端末により受信された信号の品質が、前記所定の第
1閾値とは異なる所定の第2閾値に達したことに応答し
て、前記マルチキャスト経路を利用して前記情報信号を
前記移動端末に配信する移動通信システムが提供され
る。
【0013】本発明による第2の解決手段によれば、所
定のマルチキャスト・グループ宛の情報信号を移動端末
に配信するためのマルチキャスト経路が、第1および第
2マルチキャスト・ルータに関して確立されている移動
通信システムであって、前記第2マルチキャスト・ルー
タを通じて移動端末により受信された信号の品質が所定
の閾値に到達したことを、前記移動端末が前記第1マル
チキャスト・ルータに通知し、前記第1マルチキャスト・
ルータに関する前記所定のマルチキャスト・グループか
ら前記移動端末を脱退させる移動通信システムが提供さ
れる。
【0014】請求項1,2,3又7に記載の発明によれ
ば、信号の品質に関する所定の第1閾値および第1閾値
とは異なる所定の第2閾値という明瞭な判断基準に基づ
いているので、マルチキャスト・グループに対する加入
および脱退を適切な時点で行うことが可能になる。請求
項4又は8記載の発明によれば、第2マルチキャスト・
ルータへの通知が、目下移動端末に対する情報信号を送
信している第1マルチキャスト・ルータを介して行われ
るので、マルチキャスト・グループへの加入要求を第2
マルチキャスト・ルータに確実に送付することができ
る。この加入要求を受けた第2マルチキャスト・ルータ
は、例えば、第1マルチキャスト・ルータへ情報信号を
提供している送信装置に対して、その情報信号の配信を
要求することができる。
【0015】請求項5又は9記載の発明によれば、例え
ば、第2マルチキャスト・ルータへの通知が、マルチキ
ャスト・グループへの加入要求または脱退要求が代理サ
ーバに送付され、この代理サーバが第1または第2マル
チキャスト・ルータにその旨通知することにより、加入
または脱退を行うことができる。したがって、加入や脱
退に関する信号の受信に関する処理を代理サーバが行う
ので、マルチキャスト・ルータが総ての処理を行うので
はなく、機能の分散化を図ることが可能になる。さら
に、加入や脱退に関する信号が、情報信号を受信する側
から送信する側へ送信されるということは、マルチキャ
スト・グループに対する加入および脱退要求は受信側か
ら行うものとするマルチキャスト通信の原則と軌を一に
する。したがって、マルチキャストに関する他のプロト
コルとの整合性も良好になる。
【0016】請求項6記載の発明によれば、モバイルI
Pにおけるハンドオフを良好に行うことが可能である。
例えば、ハンドオフの際に、第1および第2マルチキャ
スト・ルータのどちらからでも前記所定のマルチキャス
ト・グループ宛の情報信号を受信可能なので、移動先に
おける気付アドレスを取得するまでに長時間を要してし
まってもパケット・ロスを発生させずに通信を継続する
ことが可能である。
【0017】請求項10又は12記載の発明によれば、
所定の第1閾値に基づいて、ユニキャストによる情報配
信から、マルチキャストによる情報配信に切り替わる。
これにより、モバイルIPにおけるハンドオフを良好に
行うことが可能である。
【0018】請求項11又は13記載の発明によれば、
所定の閾値に基づいて、マルチキャストによる情報配信
から、ユニキャストによる情報配信に切り替わる。これ
により、モバイルIPにおけるハンドオフを良好に終了
することが可能である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。各図において、同様の要素に
は同様の参照番号が付されている。
【0020】図1ないし図5は、本願第1実施例におけ
る移動端末の移動の各段階を表わす概念図である。図1
は、本願第1実施例による移動通信システムの概念図を
示す。この通信システムは、情報パケット(マルチキャ
スト・パケット)を送信する送信装置10と、送信装置
10からの情報パケットを中継し、情報パケットを複製
するマルチキャスト・ルータ20a,20b,20c,
20dを含む。送信装置10には、マルチキャスト・ル
ータ20aが接続され、このマルチキャスト・ルータ2
0aに、3つの分岐としてマルチキャスト・ルータ20
b,20c,20dが接続され、全体としてツリー状に
形成されている。本実施例では、簡単のため、4つのマ
ルチキャスト・ルータが接続されている例を示している
が、更に多くのマルチキャスト・ルータを利用して更に
複雑なツリーを形成することも可能である。本実施例で
は、マルチキャスト・ルータ20b,20c,20c
は、無線基地局としての機能も有する。この機能を利用
して、マルチキャスト・ルータ20b,20cの管轄す
るネットワーク内には、それぞれ移動端末30a,30
bが無線リンクを通じて接続されている。各マルチキャ
スト・ルータ20b,20c,20dを中心として描か
れている円は、各無線基地局の通信可能な領域を示し、
灰色の円で示される領域では接続強度(信号品質)が所
定の閾値以上になることを示す。さらに、マルチキャス
ト・ルータ/無線基地局20b,20c,20dは、各
自の担当するネットワークまたは領域を区別するための
識別情報を含む広告(advertisement)パケットを無線送
信している。移動端末は、この広告パケットに含まれる
識別情報を受信することによって、信号品質(受信感度
や送信電力により定められる。)や通信可能な無線基地
局を知ることが可能になる。なお、信号品質について
は、広告パケットだけでなく他のパケット信号からでも
知ることができる。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、ソフトウエア、動
画像等のファイル・データ、リアル・タイムに取得した動
画等を情報パケットとしてマルチキャスト・ルータ20
aに送信する。マルチキャスト・ルータ20aは、受信
した情報パケットを必要な数だけコピーし、配下のマル
チキャスト・ルータ20b,20cにその複製物を送信
する。マルチキャスト・ルータ20b,20cの配下は
無線区間なので、無線送信を一度行うことによって、配
下の移動端末に情報パケットを配信することができる。
移動端末30a,30bは、マルチキャスト移動端末で
あり、所望のマルチキャスト・グループ宛の情報パケッ
トを受信することができるように、マルチキャスト・ル
ータ20bまたは20cマルチキャスト・グループへの
加入要求を送信する。また、そのような情報パケットの
受信が不要になった場合は、マルチキャスト・ルータ2
0b,20cに対して脱退要求を送信する。
【0021】このような移動体通信システムにおいて、
移動端末30a,30bが所定のマルチキャスト・グル
ープG宛の情報パケットを受信することを考察する。マ
ルチキャスト・グループGは、例えば、230.1.
2.3のようなアドレスで指定される。移動通信システ
ムには当初何らのマルチキャスト配信経路も確立してい
ないものとする。先ず、移動端末30a,30bは、自
己の属するネットワークのマルチキャスト・ルータ20
b,20cに対して、マルチキャスト・グループG宛の
情報パケットを受信するよう要求する。この加入要求を
受けたマルチキャスト・ルータ20b,20cは、マル
チキャスト・ルータ20aに対して情報パケットの配信
を要求し、必要な配信経路を作成する。その後、送信装
置10から、マルチキャスト・ルータ20aへマルチキ
ャスト・グループG宛の情報パケットが送信されると、
情報パケットを複製し、作成された配信経路を通じてマ
ルチキャスト・ルータ20b,20cに配信される。マ
ルチキャスト・ルータ20dへの配信経路は作成されて
いないので、マルチキャスト・ルータ20dへは配信さ
れない。このような情報パケットの配信の様子が、図中
の実線の矢線で示されている。マルチキャスト・ルータ
20b,20cは、マルチキャスト・グループG宛の情
報パケットを受信すると、配下の無線区間に情報パケッ
トを送信する。その結果、配下の移動端末30a,30
bは、所望の情報パケットを受信することができる。
【0022】次に、図中の破線の矢線で示されるよう
に、移動端末30bが、マルチキャスト・ルータ20c
(無線基地局20c)の領域からマルチキャスト・ルー
タ20d(無線基地局20d)の領域へ移動することを
考察する。上述したように、移動端末30bが無線基地
局20cの灰色で示される領域内に位置する場合は、移
動端末30bの通信に関する信号品質は所定の閾値以上
である。したがって、移動端末30bが、無線基地局2
0c以外の無線基地局20bや20dから広告パケット
を受信したとしても、それらは無視される。
【0023】図2は、移動端末30bの無線基地局20
d側への移動が進み、通信の信号品質が、無線基地局2
0cとの通信に関する所定の閾値を下回るものの、無線
基地局20cからの信号品質は、無線基地局20dから
のものより高い場合の様子を示す。この場合において、
移動端末30bが無線基地局20dから広告パケットを
受信すると、移動端末30bは、移動先の候補が無線基
地局20d(マルチキャスト・ルータ20d)であるこ
とを知る。そこで、無線基地局20cを通じて受信した
信号品質が、所定の閾値を下回ったことを契機として、
マルチキャスト・ルータ20aからマルチキャスト・ルー
タ20dへの配信経路を確立させる。このため、移動端
末30bは、マルチキャスト・グループGへの加入要求
を行うべきことを、無線基地局20c(マルチキャスト
・ルータ20c)およびマルチキャスト・ルータ20aを
通じて、移動先候補のマルチキャスト・ルータ20dに
通知する(図中の太い矢線)。ところで、マルチキャス
ト通信では、マルチキャスト・グループへの加入要求
は、受信側(下流の側)から行われる必要がある。した
がって、マルチキャスト・ルータ20aから20dへの
配信経路を確立するには、マルチキャスト・ルータ20
dがその旨をマルチキャスト・ルータ20aに要求しな
ければならない。これを行うため、移動端末30bは、
加入要求をカプセル化して無線基地局20cへ送信し、
マルチキャスト・ルータ20aで転送させ、マルチキャ
スト・ルータ20dに配信経路を確立する必要のあるこ
とを知らせる。あるいは、このようなカプセル化を行う
代わりに、マルチキャスト・ルータ20dに通知すべき
内容を特殊メッセージとして伝送することも可能であ
る。いずれにせよ、そのような通知を受けたマルチキャ
スト・ルータ20dは、マルチキャスト20aに対して
マルチキャスト・グループG宛の情報パケットを配信す
るよう要求し、配信経路が確立される。その結果、送信
装置10からのマルチキャスト・グループG宛の情報パ
ケットは、マルチキャスト・ルータ20aを介して、マ
ルチキャスト・ルータ20b,20cに加えて20dに
も配信される。この場合において、移動端末30bはマ
ルチキャスト・ルータ20cからのパケットを受信して
いる。
【0024】図3は、移動端末30bの無線基地局20
d側への移動が更に進み、無線基地局20cからの信号
品質が、無線基地局20dからの信号品質より低くな
り、無線基地局との接続強度の関係が逆転した場合の様
子を示す。一般に、無線基地局20cおよび20dから
の信号の品質の高低の関係が逆転するのは、無線基地局
20cまたは20dとの通信に関する所定の閾値より低
い値において生じる。この段階において、移動端末30
bは、無線接続の基地局を、無線基地局20cから無線
基地局20dに切り替え、マルチキャスト・ルータ20
dからの情報パケットを受信する。この時点でも、送信
装置10からのマルチキャスト・グループG宛の情報パ
ケットは、マルチキャスト・ルータ20aを介して、マ
ルチキャスト・ルータ20b,20cに加えて20dに
も配信されており、マルチキャスト・ルータ20cに関
する配信経路が維持される。なぜなら、無線基地局20
dからの信号品質が、無線基地局20cからの信号品質
より高くなったとはいえ、その信号品質は無線基地局2
0dに関する所定の閾値より低く、充分に安定して通信
を行うに至っていないからである。すなわち、移動端末
30bが再び無線基地局20cの領域へ戻ることもあり
得る。この場合において、移動元の無線基地局20cに
関する配信経路が維持されていなかったならば、改めて
配信経路を確保する必要が生じてしまう。本実施例のよ
うに、信号品質が充分でない間は、マルチキャスト・ル
ータ20cおよび20dの両者に情報パケットを配信し
ておくことにより、そのような問題に効果的に対処する
ことができる。このような複数のマルチキャスト・ルー
タに情報パケットを供給できるのは、マルチキャスト通
信特有の性質に起因する。
【0025】図4は、移動端末30bの無線基地局20
d側への移動が更に進み、無線基地局20dからの信号
品質が、所定の閾値より高くなった場合の様子を示す。
所定の閾値より高い領域は、図中の無線基地局20d周
囲の灰色の領域として示されている。この段階になる
と、移動端末30bは、無線基地局20dと安定して通
信を行うことが可能である。そこで、移動元のマルチキ
ャスト・ルータ20cに脱退要求を行うべきことを通知
する。この通知についても上述した加入要求の場合と同
様に、下流の側から要求しなければならならないので、
マルチキャスト・ルータ20cが自らマルチキャスト・ル
ータ20aに要求しなければならない。これを行わせる
ために、移動端末30bは、無線基地局20dおよびマ
ルチキャスト・ルータ20aを介して通知を行う。この
通知も、カプセル化を利用して行ってもよいし、カプセ
ル化を要しない特殊メッセージとして実行してもよい。
いずれにせよ、マルチキャスト・グループからの脱退要
求の通知を受けたマルチキャスト・ルータ20cは、マ
ルチキャスト・グループG宛の情報パケットを配下の他
の移動端末に配信する必要のないことを確認した上で、
マルチキャスト・ルータ20aに対して配信の停止を要
求する。
【0026】図5は、移動端末30bの無線基地局20
d側への移動が完了した様子を示す。送信装置10から
のマルチキャスト・グループG宛の情報パケットは、マ
ルチキャスト・ルータ20aを介して、マルチキャスト・
ルータ20bおよび20dに配信され、移動元のマルチ
キャスト・ルータ20cには配信されていない。
【0027】図6は、本願第2実施例による移動通信シ
ステムの概念図を示す。この実施例では、マルチキャス
ト・ルータ20b,20c,20dの配下に、無線基地
局40b,40c,40dが設けられ、更に、各マルチ
キャスト・ルータに対して代理サーバ50b,50c,
50dが設けられている。これらの代理サーバは、マル
チキャスト・グループに対する加入要求および脱退要求
を受信し、マルチキャスト・ルータに通知する機能を有
する。
【0028】上述の図2に関して説明したように、移動
端末30bは、マルチキャスト・グループGの加入要求
を行うべきことを、無線基地局20c(マルチキャスト
・ルータ20c)およびマルチキャスト・ルータ20aを
通じて、移動先候補のマルチキャスト・ルータ20dに
通知した(図中の太い矢線)。この目的は、マルチキャ
スト・ルータ20dが、マルチキャスト・ルータ20aに
配信経路の確立を要求するようにするためであった。マ
ルチキャスト・ルータ20dに通知を行う際に、本実施
例によれば、移動端末30bは、加入要求を移動先の無
線基地局40dを通じて移動先の代理サーバ50dに送
信する。代理サーバ50dはその旨をマルチキャスト・
ルータ20dに知らせる。その後は、マルチキャスト・
ルータ20dがマルチキャスト・ルータ20aに対して
情報パケットの配信を要求し、配信経路を確立する。ま
た、移動端末30bの移動が完了し、移動元のマルチキ
ャスト・ルータ20cに脱退要求を送信する場合も、代
理サーバを用いて行われる。すなわち、無線基地局40
dのネットワーク内に位置する移動端末30bが、移動
元の無線基地局40cを通じて代理サーバ50cにマル
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50cは脱退要求をマルチキャスト・ルータ20
cに伝送し、移動元のネットワークにおけるマルチキャ
スト・グループG宛の情報パケットの配信を停止させ
る。このように、代理サーバを利用すると、加入要求お
よび脱退要求の受信に関する処理負担をマルチキャスト
・ルータから分散させることができる。さらに、代理サ
ーバを利用すると、加入要求および脱退要求が常に下流
の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。すなわち、移動端末30b
からの加入(または脱退要求)が、上流のマルチキャス
ト・ルータ20aを経由することなしに、下流側からマ
ルチキャスト・ルータ20d(または20c)に到達
し、マルチキャスト・ルータ20d(または20c)か
らマルチキャスト・ルータ20aに加入要求(または脱
退要求)がなされる。このようなマルチキャスト通信の
原則に忠実な動作は、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も良好になるという利点をもたら
す。
【0029】図7ないし図11は、本願第3実施例にお
ける移動端末の移動の各段階を表わす概念図である。こ
の実施例は、本発明をモバイルIPのハンドオフ制御に
適用したものである。図7は、本願第3実施例による移
動通信システムの概念図を示す。この移動通信システム
は、インターネットのような広域または公衆のネットワ
ーク100と、ネットワーク100に接続され、サブ・
ネットワークを形成する無線基地局300および400
を有する。本実施例では、簡単のため、2つの無線基地
局のみが接続されているが、更に多くの複雑なネットワ
ークを形成することも可能である。従来の移動通信シス
テムとは異なり、本願実施例では、無線基地局300お
よび400がマルチキャスト・ルータとしての機能も備
えている。マルチキャスト・ルータ300,400は無
線基地局としても機能する。移動端末210は、無線リ
ンクを介して、これらの無線基地局300,400に接
続される。ネットワーク100には、移動端末210の
ホーム・アドレスおよび気付アドレスを管理するホーム・
エージェント200が結合されている。さらに、ネット
ワーク100には、移動端末210に情報パケットを配
信する通信ノード500が接続されている。通信ノード
500は、第1および第2実施例における送信装置10
に相当する。各無線基地局300,400を中心として
描かれている円は、無線基地局の通信可能な領域を示
し、灰色の円で示される領域では接続強度(信号品質)
が所定の閾値以上になることを示す。さらに、マルチキ
ャスト・ルータ/無線基地局300,400は、各自の
担当するネットワークを区別するための識別情報を含む
広告パケットを無線送信している。移動端末は、この広
告パケットに含まれる識別情報を受信することによっ
て、信号品質や通信可能な無線基地局を知ることが可能
になる。これらの点は、第1および第2実施例の場合と
同様である。
【0030】まず、この種の移動通信システムにおける
従来の動作を説明する。移動端末がホーム・アドレス2
0.0.0.1を有し、無線基地局300のネットワー
ク内に当初存在し、このネットワークで気付アドレス3
0.0.0.1を取得していると仮定する。所望の情報
パケットを通信ノード500から移動端末210に配信
することを考察する。先ず、通信ノード500は、移動
端末210のホーム・アドレスを指定して、ホーム・エー
ジェント200に情報パケットを配信する。ホーム・エ
ージェント200は、移動端末210のホーム・アドレ
スに対応する気付アドレスを利用して、通信ノード50
0からの情報パケットを無線基地局300を通じて移動
端末に転送する。すなわち、移動端末210の気付アド
レス30.0.0.1宛の情報パケットにカプセル化し
て情報パケットを送信し、無線基地局300の配下に存
在する移動端末210が受信できるようにする。
【0031】移動端末210が無線基地局400のネッ
トワークに移動すると、このネットワークにおける気付
アドレス(例えば、40.0.0.1)を取得する。新
たに取得した気付アドレスに関する情報パケットは、ホ
ーム・エージェント200にも通知される。この場合に
おける通信ノード500からの情報パケットは、ホーム
・エージェント200において新たな気付アドレス4
0.0.0.1を利用してカプセル化され、無線基地局
400の配下の移動端末210に配信されることが可能
である。このように、モバイルIPを利用した移動通信
システムでは、移動元および移動先のネットワーク各々
に関する気付アドレスを適宜切り替える必要がある。ネ
ットワーク間の移動に伴う気付アドレスの取得時間や切
替時間に起因して、パケット・ロスが発生し得るという
問題点がある。
【0032】次に、本発明の本願第3実施例による動作
を説明する。移動端末がホーム・アドレス20.0.
0.1を有し、無線基地局300のネットワーク内に当
初存在し、このネットワークで気付アドレス30.0.
0.1を取得していることは先の説明と同様である。先
に述べたように、従来の移動通信システムとは異なり、
本願実施例では、無線基地局300および400がマル
チキャスト・ルータとしての機能も備えている。移動端
末210が無線基地局300のネットワークから無線基
地局400のネットワークへ移動することを考察する。
無線基地局300との通信の信号品質が所定の閾値より
高い領域内に移動端末210が存在する場合は、移動端
末210が無線基地局400から広告パケットを受信し
たとしてもそれを無視する。
【0033】図8は、移動端末210の無線基地局30
0側への移動が更に進み、通信の信号品質が、無線基地
局300との通信に関する所定の閾値を下回るものの、
無線基地局300からの信号品質は、無線基地局400
からの信号品質より高い場合の様子を示す。この時点に
おいて、移動端末210は、マルチキャスト・ルータ4
00から広告パケットを受信することにより、無線基地
局300の領域以外の無線基地局400の領域に移動す
る可能性のあることを知る。そして、移動端末210
は、マルチキャスト・ルータ300に対して、自身のみ
が加入するマルチキャスト・グループGの加入要求を行
う。(図7に関して説明した通信ノード500からホー
ム・エージェント200を介して移動端末210への通
信は、マルチキャスト通信ではなく、移動端末のあて先
を個別に指定して行う通信であったことに留意を要す
る。)マルチキャスト・グループGは、例えば226.
20.1.1のようなアドレスにより指定され、他に使
用されていないマルチキャスト・グループ・アドレスで
あれば、任意のアドレスを使用することができる。加入
要求に応答して、ホーム・エージェント200は、未使
用の適切なアドレスをマルチキャスト・グループ・アド
レスGとして登録する。これにより、ホーム・エージェ
ント200は、移動端末210のホーム・アドレス宛の
情報パケットを、マルチキャスト・グループ・アドレスG
としてカプセル化して送信する。すなわち、マルチキャ
スト・グループ・アドレスGを移動端末210に関する気
付アドレスとして使用する。さらに、本実施例では、マ
ルチキャスト・ルータ400がそのマルチキャスト・グ
ループ・アドレスG宛の情報パケットを受信するような
配信経路を確立させる。これを行うために、移動端末2
10は、目下通信を行っている無線基地局300を経由
して無線基地局400に加入要求を通知する(図中の太
い矢線)。この通知を受けたマルチキャスト・ルータ4
00は、以後、マルチキャスト・グループ・アドレスG宛
の情報パケットを受信する。こうして、通信ノード50
0から移動端末210のホーム・アドレス宛に送信され
た情報パケットは、ホーム・エージェント200でマル
チキャスト・グループ・アドレス宛の情報パケットにカ
プセル化され、マルチキャスト・ルータ300および4
00の両者に配信される。この段階では、移動端末21
0への実際の情報パケットの配信は、マルチキャスト・
ルータ300の側から行われている。
【0034】図9は、移動端末210の無線基地局40
0側への移動が更に進み、無線基地局300からの信号
品質が、無線基地局400からの信号品質より低くなっ
た場合の様子を示す。この段階において、移動端末21
0は、無線基地局400に関する気付アドレス(例えば
40.0.0.1)を取得する。そして、無線接続の基
地局を、無線基地局300から無線基地局400に切り
替え、マルチキャスト・ルータ400からの情報パケッ
トを受信する。なお、この時点でマルチキャスト・ルー
タ300に関する脱退要求を直ちに行わないのは、無線
基地局400からの信号品質が、無線基地局300から
の信号品質より高くなったとはいえ、その信号品質は無
線基地局400に関する所定の閾値より低く、充分に安
定して通信を行うに至っていないからである。この点
は、図3に関連して説明したのと同様である。
【0035】図10は、移動端末210の無線基地局4
00側への移動が更に進み、無線基地局400からの信
号品質が、所定の閾値より高くなった場合の様子を示
す。所定の閾値より高い領域は、図中の無線基地局20
d周囲の灰色の領域として示されている。この段階で
は、移動端末210は、新たな気付アドレス40.0.
0.1を利用して、無線基地局400と安定して通信を
行うことが可能である。そこで、移動元のマルチキャス
ト・ルータ300に脱退要求を行うべきことを通知す
る。図4で説明した脱退要求の場合と同様に、移動端末
210は、無線基地局400を介して通知を行う。さら
に、ホーム・エージェント200に対しては、以後の通
信は、マルチキャスト・グループ・アドレスGではなく、
新たな気付アドレス40.0.0.1で行うことを通知
し、ホーム・エージェント200は新たな気付アドレス
を登録する。
【0036】図11は、移動端末210の無線基地局4
00側への移動が完了した様子を示す。通信ノード50
0からの情報パケットは、ホーム・エージェント200
を介して、無線基地局400に配信され、移動元には配
信されていない。
【0037】第3実施例によれば、ユニキャストで情報
パケットを受信している移動端末がネットワーク間を移
動する際に、移動に先立って、「移動端末の受信した信
号の品質が所定の閾値を下回ったこと」を契機として、
情報パケットをマルチキャスト信号として配信すること
を各無線基地局に要求する。これにより、移動元および
移動先のマルチキャスト・ルータの両者がマルチキャス
ト・グループ宛の情報パケットを受信するようになり、
気付アドレスをネットワーク間で使い分けることなく移
動端末に情報パケットを配信することが可能になる。こ
のため、ネットワーク間の移動に伴う気付アドレスの取
得時間や切替時間に起因して、パケット・ロスが発生し
得るという問題点を克服することができる。更に、「移
動先での信号の品質が所定の閾値を上回ったこと」を契
機として、マルチキャストによる情報配信からユニキャ
ストによる当初の情報配信の形態に戻ることができる。
なお、本実施例では、通信ノード500からの情報パケ
ットがホーム・エージェント200を通じて移動端末2
10に配信されていた。しかしながら、ホーム・エージ
ェント200の役割を通信ノード500が行うことも可
能である。この場合は、移動端末210のアドレス管理
やカプセル化等の処理を通信ノード500が行う必要が
ある。
【0038】以上の各実施例によれば、移動端末がネッ
トワーク間を移動する際に、移動に先立って、「移動端
末の受信した信号の品質が所定の第1閾値を下回ったこ
と」(灰色の領域外に移動したこと)を契機として、移
動元のマルチキャスト・ルータに加えて、移動先のマル
チキャスト・ルータもマルチキャスト・グループ宛の情報
パケットを受信するようにする。これにより、移動の可
能性が生じた適切なタイミングで、マルチキャスト配信
経路を確立することができる。さらに、「第1マルチキ
ャスト・ルータからの信号の品質が、前記所定の第1閾
値とは異なる所定の第2閾値に達した」場合に、例えば
移動元および移動先マルチキャスト・ルータからの信号
の品質の高低が逆転した時点で、新たに作成した移動先
のマルチキャスト・ルータから情報パケットを受信する
ようにする。この時点で情報パケットの入手先を切り替
えると、良好な品質の情報パケットを取得し続けること
が可能になる。マルチキャスト・グループから脱退する
場合についても、「移動端末の受信する信号の品質が所
定の第3閾値を上回ったこと」(灰色の領域内に移動し
たこと)を契機として、移動元のマルチキャスト・ルー
タに関するマルチキャスト・グループからの脱退の処理
が行われる。これにより、移動先のネットワークで安定
して通信の行われることが明確になった時点で脱退の処
理を行うことが可能になる。また、所定の第3閾値を上
回らない間は、移動元のマルチキャスト配信経路が維持
される。すなわち、移動元および移動先の両者のマルチ
キャスト配信経路が維持される。したがって、移動端末
が移動先候補へ完全に移動せずに、移動元へ引き返して
きた場合でも迅速に情報パケットを受信することができ
る。なお、上記の第1閾値は第2閾値より高く、第3閾
値も第2閾値より高く、第1および第3閾値は同一であ
っても異なっていてもよい。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、移動先で
のマルチキャスト配信経路の確立を移動前に適切なタイ
ミングで行うことが可能になる。また、移動先元でマル
チキャスト・グループからの脱退を移動後に適切なタイ
ミングで行うことも可能になる。
【0040】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本願第1実施例による移動通信システ
ムの概念図を示す。
【図2】図2は、図1の移動通信システムにおけるネッ
トワーク間の移動の様子を表わす概念図を示す。
【図3】図3は、図2の次の段階を表わす概念図を示
す。
【図4】図4は、図3の次の段階を表わす概念図を示
す。
【図5】図5は、ネットワーク間の移動が完了した様子
を表わす概念図を示す。
【図6】図6は、本願第2実施例による移動通信システ
ムの概念図を示す。
【図7】図7は、本願第3実施例による移動通信システ
ムの概念図を示す。
【図8】図8は、図7の移動通信システムにおけるネッ
トワーク間の移動の様子を表わす概念図を示す。
【図9】図9は、図8の次の段階を表わす概念図を示
す。
【図10】図10は、図9の次の段階を表わす概念図を
示す。
【図11】図11は、ネットワーク間の移動が完了した
様子を表わす概念図を示す。
【符号の説明】
10 送信装置 20a マルチキャスト・ルータ 20b,20c,20d マルチキャスト・ルータ/無
線基地局 30a,30b 移動端末 40b,40c,40d 無線基地局 50b,50c,50d 代理サーバ 100 公衆ネットワーク 200 ホーム・エージェント 210 移動端末 300,400 マルチキャスト・ルータ/無線基地局 500 通信ノード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5K030 GA10 GA11 HA08 HC09 HD03 JL01 JT09 KA05 LB05 LD06 MA04 MB04 5K033 CB08 CB13 DA19 DB18 EA03 5K067 BB21 DD45 EE02 EE10 EE24 FF02 GG01 GG11 HH11 JJ17 JJ39

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のマルチキャスト・グループ宛の情
    報信号を移動端末に配信する移動通信システムであっ
    て、 前記情報信号を受信し、受信した情報信号の複製を配下
    の移動端末に配信することが可能な第1および第2マル
    チキャスト・ルータを有し、 前記第1マルチキャスト・ルータを通じて移動端末によ
    り受信された信号の品質が所定の第1閾値に到達したこ
    とを、前記移動端末が少なくとも前記第2マルチキャス
    ト・ルータに通知することによって、前記第2マルチキ
    ャスト・ルータに関するマルチキャスト経路を確立し、 前記第1マルチキャスト・ルータを通じて移動端末によ
    り受信された信号の品質が、前記所定の第1閾値とは異
    なる所定の第2閾値に達したことに応答して、前記マル
    チキャスト経路を利用して前記情報信号を前記移動端末
    に配信することを特徴とする移動通信システム。
  2. 【請求項2】 所定のマルチキャスト・グループ宛の情
    報信号を移動端末に配信するためのマルチキャスト経路
    が、第1および第2マルチキャスト・ルータに関して確
    立されている移動通信システムであって、 前記第2マルチキャスト・ルータを通じて移動端末によ
    り受信された信号の品質が所定の閾値に到達したこと
    を、前記移動端末が前記第1マルチキャスト・ルータに
    通知し、前記第1マルチキャスト・ルータに関する前記
    所定のマルチキャスト・グループから前記移動端末を脱
    退させることを特徴とする移動通信システム。
  3. 【請求項3】 第1または第2マルチキャスト・ルータ
    を通じて、所定のマルチキャスト・グループ宛の情報信
    号を受信することが可能な移動端末であって、 第1マルチキャスト・ルータを通じて受信した信号の品
    質が、所定の第1閾値に到達したことを、少なくとも第
    2マルチキャスト・ルータに通知し、前記第2マルチキ
    ャスト・ルータに関するマルチキャスト経路を確立さ
    せ、 前記第1マルチキャスト・ルータからの信号の品質が、
    前記所定の第1閾値とは異なる所定の第2閾値に達した
    場合には、前記マルチキャスト経路を利用して前記情報
    信号を受信することを特徴とする移動端末。
  4. 【請求項4】 前記第1マルチキャスト・ルータを通じ
    て受信した信号の品質が所定の第1閾値に到達したこと
    を、前記第1マルチキャスト・ルータを介して前記第2
    マルチキャスト・ルータに通知することを特徴とする請
    求項3記載の移動端末。
  5. 【請求項5】 前記第1マルチキャスト・ルータを通じ
    て受信した信号の品質が所定の第1閾値に到達したこと
    を、前記第2マルチキャスト・ルータに付随する代理サ
    ーバに通知することによって、前記第2マルチキャスト
    ・ルータへの通知が行われることを特徴とする請求項3
    記載の移動端末。
  6. 【請求項6】 前記第1マルチキャスト・ルータを通じ
    て受信した信号の品質が所定の第1閾値に到達したこと
    を、前記第1および第2マルチキャスト・ルータに通知
    し、前記第1および第2マルチキャスト・ルータに関す
    るマルチキャスト経路を確立することによって、前記第
    1および第2マルチキャスト・ルータのどちらからでも
    前記所定のマルチキャスト・グループ宛の情報信号を受
    信可能にし、 前記第1マルチキャスト・ルータからの信号の品質が、
    前記所定の第1閾値とは異なる所定の第2閾値に達した
    場合には、前記第2マルチキャスト・ルータに関するマ
    ルチキャスト経路を利用して前記情報信号を受信するこ
    とを特徴とすることを特徴とする請求項3記載の移動端
    末。
  7. 【請求項7】 所定のマルチキャスト・グループ宛の情
    報信号を受信するためのマルチキャスト経路が、第1お
    よび第2マルチキャスト・ルータに関して確立されてい
    る移動通信システムにおける移動端末であって、 前記第2マルチキャスト・ルータを通じて受信した信号
    の品質が所定の閾値に到達したことを前記第1マルチキ
    ャスト・ルータに通知し、前記第1マルチキャスト・ルー
    タに関する前記所定のマルチキャスト・グループから脱
    退することを特徴とする移動端末。
  8. 【請求項8】 前記第2マルチキャスト・ルータを通じ
    て受信した信号の品質が所定の閾値に到達したことを、
    前記第2マルチキャスト・ルータを介して前記第1マル
    チキャスト・ルータに通知することを特徴とする請求項
    7記載の移動端末。
  9. 【請求項9】 前記第2マルチキャスト・ルータを通じ
    て受信した信号の品質が所定の閾値に到達したことを、
    前記第1マルチキャスト・ルータに付随する代理サーバ
    に通知することによって、前記第1マルチキャスト・ル
    ータへの通知が行われることを特徴とする請求項7記載
    の移動端末。
  10. 【請求項10】 第1または第2無線基地局の一方を通
    じて情報信号をユニキャスト信号として移動端末に配信
    することが可能な移動通信システムであって、 前記第1無線基地局を通じて前記移動端末により受信さ
    れた信号の品質が、所定の第1閾値に到達したことを、
    前記移動端末が前記第1および前記第2無線基地局に通
    知することによって、前記第1および第2無線基地局が
    前記情報信号をマルチキャスト信号として受信し、 前記第1無線基地局を通じて前記移動端末により受信さ
    れた信号の品質が、前記所定の第1閾値とは異なる第2
    閾値に到達した場合には、前記第2無線基地局が前記マ
    ルチキャスト信号を前記移動端末に配信することを特徴
    とする移動通信システム。
  11. 【請求項11】 第1および第2無線基地局のどちらか
    らでも情報信号をマルチキャスト信号として移動端末に
    配信することが可能な移動通信システムであって、 前記第2無線基地局を通じて前記受信端末により受信さ
    れた信号の品質が、所定の閾値に到達したことを前記第
    1無線基地局に通知した後は、前記第2無線基地局が前
    記情報信号をユニキャスト信号として前記移動端末に配
    信することを特徴とする移動端末。
  12. 【請求項12】 第1および第2無線基地局によりそれ
    ぞれ形成されるネットワーク間を移動することの可能な
    移動端末であって、 前記第1または第2無線基地局の一方を通じて情報信号
    をユニキャスト信号として受信することが可能であり、 前記第1無線基地局を通じて受信した信号の品質が、所
    定の第1閾値に到達したことを前記第1および第2無線
    基地局に通知することによって、前記第1および第2無
    線基地局に前記情報信号をマルチキャスト信号として受
    信させ、 前記第1無線基地局を通じて受信した信号の品質が、前
    記所定の第1閾値とは異なる第2閾値に到達した場合に
    は、前記第2無線基地局から前記マルチキャスト信号を
    受信することを特徴とする移動端末。
  13. 【請求項13】 第1および第2無線基地局によりそれ
    ぞれ形成されるネットワーク間を移動することの可能な
    移動端末であって、 前記第1および第2無線基地局のどちらからでも情報信
    号をマルチキャスト信号として受信することが可能であ
    り、 前記第2無線基地局を通じて受信した信号の品質が、所
    定の閾値に到達したことを前記第1無線基地局に通知し
    た場合には、前記第2無線基地局から前記情報信号をユ
    ニキャスト信号として受信することを特徴とする移動端
    末。
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