JP2015070553A - 無線通信装置、ｉｐマルチキャスト配信システム、及びｉｐマルチキャスト転送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチキャストフレームの転送における無線通信品質を向上することができる、無線通信装置、IPマルチキャスト配信システム、及びIPマルチキャスト転送方法が望まれていた。
【解決手段】無線LAN通信部１２は、複数の無線端末と当該ゲートウェイ１０との間における無線通信の通信実績、及び、当該無線通信の通信フレームに含まれる通信速度の情報、の少なくとも一方を取得し、無線通信監視ブロック１５は、通信実績及び通信速度の情報の少なくとも一方に基づき、マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断するものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の無線端末にマルチキャストフレームを転送する無線通信装置、及びそれを備えたIPマルチキャスト配信システム、並びにIPマルチキャスト転送方法に関するものである。

従来の技術においては、例えば特許文献１に開示されるように、ゲートウェイは、IPマルチキャストネットワークから受信したマルチキャストフレームの宛先MACアドレスを、マルチキャストMACアドレスからこのマルチキャストフレームに格納されているマルチキャストパケットのマルチキャストグループに属する受信端末のユニキャストMACアドレスに変更（以降、MACアドレス変換処理と呼ぶ）して無線LANに送信する。そして、受信端末は、ゲートウェイからユニキャストフレームを受信する。これにより、IPマルチキャストの配信に無線LANの再送機能を利用し、無線通信におけるIPマルチキャスト転送の品質低下を防止している。

特開２０１１−１０２０８号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、ゲートウェイの無線LAN配下に複数の無線端末が帰属されている環境において、各々の無線端末がIPマルチキャスト配信サービス又は他のサービスを利用していると無線通信に輻輳が発生し、ゲートウェイから送信されたフレームが無線端末で受信できない場合が生じる。このような場合、ゲートウェイは、無線端末からのフレーム受信完了通知（ACK）の応答がないため、フレームの再送を実施する。ゲートウェイがフレームの再送を行っている間は無線通信を独占するため、他の無線端末がサービスを満足に受けられない、という問題点がある。

したがって、マルチキャストフレームの転送における無線通信品質を向上することができる、無線通信装置、IPマルチキャスト配信システム、及びIPマルチキャスト転送方法が望まれていた。

本発明に係る無線通信装置は、複数の無線端末にマルチキャストフレームを転送する無線通信装置であって、前記マルチキャストフレームを受信する第１通信部と、前記複数の無線端末と無線通信する第２通信部と、マルチキャスト通信グループと当該マルチキャスト通信グループに属する無線端末の情報とを管理する転送管理テーブルと、前記無線端末からのマルチキャスト通信の要求を受信したとき、当該無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する無線通信監視ブロックと、前記無線通信監視ブロックの判断に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末の情報を、前記転送管理テーブルに追加する受信ホスト管理ブロックと、前記転送管理テーブルに基づいて、前記第１通信部が受信した前記マルチキャストフレームを、前記第２通信部へ転送するマルチキャスト転送ブロックと、を備え、前記第２通信部は、前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の通信実績、及び、当該無線通信の通信フレームに含まれる通信速度の情報、の少なくとも一方を取得し、前記無線通信監視ブロックは、前記通信実績及び前記通信速度の情報の少なくとも一方に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断するものである。

本発明に係るIPマルチキャスト配信システムは、上記に記載の無線通信装置と、前記マルチキャストフレームの配信を行うIPマルチキャスト配信サーバと、前記無線通信装置から転送された前記マルチキャストフレームを受信する複数の無線端末と、を備えたものである。

本発明に係るIPマルチキャスト転送方法は、IPマルチキャストフレーム配信サーバから配信されたマルチキャストフレームを、無線通信装置によって、複数の無線端末に転送するIPマルチキャスト転送方法であって、前記マルチキャストフレームを受信する第１通信ステップと、前記複数の無線端末と無線通信する第２通信ステップと、前記無線端末からのマルチキャスト通信の要求を受信したとき、当該無線端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する無線通信監視ステップと、前記無線通信監視ステップの判断に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末の情報を、前記マルチキャスト通信グループと当該マルチキャスト通信グループに属する無線端末の情報とを管理する転送管理テーブルに追加する受信ホスト管理ステップと、前記転送管理テーブルに基づいて、前記第１通信ステップで受信した前記マルチキャストフレームを、前記複数の無線端末へ転送するマルチキャスト転送ステップと、を有し、前記第２通信ステップは、前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の通信実績、及び、当該無線通信の通信フレームに含まれる通信速度の情報、の少なくとも一方を取得し、前記無線通信監視ステップは、前記通信実績及び前記通信速度の情報の少なくとも一方に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断するものである。

本発明は、複数の無線端末と無線通信装置との間における無線通信の通信実績、及び、無線通信の通信フレームに含まれる通信速度の情報の少なくとも一方に基づき、マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する。このため、マルチキャストフレームの転送における無線通信品質を向上することができる。

実施の形態１に係るIPマルチキャスト配信システムの構成図である。 実施の形態１に係るゲートウェイの構成図である。 実施の形態１に係る受信ホスト管理ブロックの処理フローを示す図である。 実施の形態１に係るマルチキャスト転送ブロックの処理フローを示す図である。 実施の形態１に係る無線通信監視ブロックの処理フローを示す図である。 実施の形態１に係るIPマルチキャスト配信システムの配信動作を説明する図である。 実施の形態１に係るマルチキャストグループアドレスの一例を示す図である。 実施の形態１に係る転送管理テーブルの構成を示す図である。 実施の形態１に係る統計情報の一例を示す図である。 実施の形態１に係るMLDレポートに含まれる情報を示す図である。 実施の形態１に係る統計情報の一例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るIPマルチキャスト配信システムの構成図である。
図１に示すように、IPマルチキャスト配信システムは、マルチキャストフレームの配信を行うIPマルチキャスト配信サーバ２０と、複数の無線端末にマルチキャストフレームを転送するゲートウェイ１０と、ゲートウェイ１０から転送されたマルチキャストフレームを受信する複数の無線端末とを備えている。なお、本実施の形態においては、ゲートウェイ１０に帰属する無線端末が３台の場合を例に説明する。以降、無線端末１、２、３と呼ぶ。また、無線端末１、２、３を区別しない場合は、単に無線端末と呼ぶ。

IPマルチキャスト配信サーバ２０は、ゲートウェイ１０が接続された有線LAN３０と同じネットワークに存在する。IPマルチキャスト配信サーバ２０とゲートウェイ１０は、有線LAN３０を介して有線通信を行う。IPマルチキャスト配信サーバ２０がマルチキャストフレームの配信を行う場合、無線端末１、２、３は、ゲートウェイ１０から転送されたマルチキャストフレームを受信する。
なお、IPマルチキャスト配信サーバ２０とゲートウェイ１０との間の通信は有線LAN３０に限定されず、無線通信でも良い。

ゲートウェイ１０は、例えばIEEE 802.3で規定される有線LAN通信機能と、例えばIEEE 802.11xで規定される無線LAN通信機能とを具備している。ゲートウェイ１０は、RFC2710およびRFC3810で規定されるMulticast Listener Discovery（MLD）によるマルチキャストグループ管理機能、およびマルチキャストフレームを転送する機能を備えている。

無線端末１、２、３は、それぞれ、例えばIEEE802.11xで規定される無線LAN通信機能を備えた端末である。無線端末１、２、３は、RFC2710およびRFC3810で規定されるMLDのレポート送信機能を具備している。

図２は、実施の形態１に係るゲートウェイの構成図である。
図２に示すように、ゲートウェイ１０は、有線LAN通信部１１、無線LAN通信部１２、マルチキャスト転送ブロック１３、受信ホスト管理ブロック１４、無線通信監視ブロック１５、及び転送管理テーブル１６を備えている。

有線LAN通信部１１は、例えばIEEE 802.3で規定される有線LAN通信機能を提供する。有線LAN通信部１１は、有線LANチップ及びケーブルコネクタを有する。

無線LAN通信部１２は、例えばIEEE 802.11xで規定される無線LAN通信機能を提供する。無線LAN通信部１２は、無線LANチップ及びアンテナを有する。

また、無線LAN通信部１２は、所定期間（例えば過去１分間）における各無線端末との無線通信状態の情報を統計情報として管理する。
管理する統計情報は、データ転送レートの実測値（ａ）、IEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）、Data Rate遷移状態（ｃ）の３つである。

データ転送レートの実測値（ａ）とは、無線LAN通信部１２が実際に送信した単位時間当たりのフレーム数とフレームサイズとから算出した実効レートを意味する。

IEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）とは、フレーム送信時のData Rate値である。
無線LAN通信部１２は、例えば無線通信のフレーム中のPLCP（physical layer convergence protocol）フレームを検出して、Data Rate値を取得する。
ここで、PLCPフレームは、PLCPプリアンブルと、PLCPヘッダとから構成されている。
PLCPプリアンブルは、シンク（Sync）フィールドと、SFD（Start Frame Delimiter）フィールドとから構成されている。シンクフィールドは、例えば、128bitで構成され、例えば、「0」と「1」とを交互に繰り返す列、「0」の連続の列、または「1」の連続の列である。SFDフィールドは、例えば、16bitで構成され、例えば、「1111001110100000」と規定されている。
PLCPヘッダは、シグナル（Signal（IEEE 802.11 Signaling））フィールドと、サービス（Service）フィールドと、レングス（Length）フィールドと、チェックサム（CRC（Cyclic Redundancy Check））フィールドと、から構成されている。シグナルフィールドは、例えば、8bitで構成され、例えば、通信速度1Mbpsを示す「00001010」、通信速度2Mbpsを示す「00010100」、または通信速度11Mbpsを示す「01101110」等と規定されている。
無線LAN通信部１２は、無線通信のフレーム中から「1111001110100000」を識別することでPLCPフレームを検出する。そして、無線LAN通信部１２は、識別した「1111001110100000」の後の8bitを識別（例えば「00001010」に基づき1Mbpsと識別）することでData Rate値（通信速度）を検出する。
なお、上記の説明ではシグナルフィールドを8bitと示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、通信する双方の装置の間においてシグナルフィールドの内容（ビット長およびビットパターン）を規定することで、任意のビット長（例えば4bitからなるシグナルフィールド）で通信速度を検出できる。

Data Rate遷移状態（ｃ）とは、IEEE 802.11xヘッダのData Rate値の遷移を示す。
無線LAN通信部１２は、所定期間（例えば過去１分間）の無線端末との無線通信において、フレーム送信のリトライが予め設定しておいたリトライ数を超え、リトライアウトしてData Rateが下がった場合には、当該無線端末の無線通信におけるData Rate遷移状態（ｃ）として「Down」を設定する。
また、無線LAN通信部１２は、所定期間（例えば過去１分間）の無線端末との無線通信において、フレーム送信が正常に完了し続け、Data Rateが上がった場合には、当該無線端末の無線通信におけるData Rate遷移状態（ｃ）として「Up」を設定する。
また、無線LAN通信部１２は、所定期間（例えば過去１分間）の無線端末との無線通信において、Data Rateに変化がない場合には、当該無線端末の無線通信におけるData Rate遷移状態（ｃ）として「stay」を設定する。
一方、無線LAN通信部１２は、所定期間（例えば過去１分間）の無線端末との無線通信において、フレーム送信がリトライアウトし続け、最終的に送信フレームに対するフレーム受信完了通知（ACK）の応答がなかった無線端末については、統計情報として管理しない。

なお、データ転送レートの実測値（ａ）は、本発明における「通信速度の実測値」に相当する。
また、IEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）は、本発明における「通信フレームに含まれる通信速度の情報」に相当する。
また、Data Rate遷移状態（ｃ）は、本発明における「通信速度の遷移状態」に相当する。

マルチキャスト転送ブロック１３は、有線LAN通信部１１が受信したマルチキャストフレームを、無線LAN通信部１２へ転送し、無線LAN通信部１２からゲートウェイ１０の下部端末（無線端末１、２、３）へ送信させる転送する機能を具備する。
また、マルチキャスト転送ブロック１３は、有線LAN通信部１１が受信したマルチキャストフレームの内部情報と、転送管理テーブル１６とを比較し、マルチキャストフレームを転送するか否かを決定する機能を具備する。
また、マルチキャスト転送ブロック１３は、マルチキャストフレームの宛先MACアドレスを、マルチキャストグループに属する無線端末のユニキャストMACアドレスに変更するMACアドレス変換処理を具備する。

受信ホスト管理ブロック１４は、RFC2710およびRFC3810で規定されるMLDレポートによるマルチキャストグループ管理機能を備えている。受信ホスト管理ブロック１４は、ゲートウェイ１０の下部端末（無線端末１、２、３）からMLDレポートを受信した場合において、RFC2710およびRFC3810に従い受信端末（マルチキャストフレームを転送する無線端末）を管理する。受信ホスト管理ブロック１４が管理している受信ホスト情報は、即時に転送管理テーブル１６に反映される。
また、受信ホスト管理ブロック１４は、無線通信監視ブロック１５の判断に基づき、MLDレポートを送信した受信ホスト（無線端末の情報）を転送管理テーブル１６に追加する。
なお、RFC2710およびRFC3810で規定されるMLDレポートは、本発明における「マルチキャスト通信の要求」に相当する。

無線通信監視ブロック１５は、受信ホスト管理ブロック１４から無線通信状態の問い合わせがあった場合に、無線LAN通信部１２から無線通信の統計情報を取得し、統計情報をもとに受信端末を増やすことが可能か不可かを判断する。

転送管理テーブル１６は、マルチキャスト通信グループのマルチキャストグループアドレスと、マルチキャスト通信グループに対応した受信端末（マルチキャスト通信グループに属する無線端末）のMACアドレスと、MACアドレス変換有無とを管理する。

なお、ゲートウェイ１０は、本発明における「無線通信装置」に相当する。
また、有線LAN通信部１１は、本発明における「第１通信部」に相当する。
また、無線LAN通信部１２は、本発明における「第２通信部」に相当する。
なお、マルチキャスト転送ブロック１３、受信ホスト管理ブロック１４、無線通信監視ブロック１５は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。また、転送管理テーブル１６は、任意の記憶媒体に記憶される。

図３は、実施の形態１に係る受信ホスト管理ブロックの処理フローを示す図である。
以下、受信ホスト管理ブロック１４の処理動作を図３に基づき説明する。
受信ホスト管理ブロック１４は、ゲートウェイ１０が起動すると転送管理テーブル１６の初期化処理を行う（Ｓ１１）。
転送管理テーブル１６の初期化が完了した後、無線LAN通信部１２からのMLDレポートの受信待ち状態に遷移する（Ｓ１２）。
そして、無線LAN通信部１２からMLDレポートを受信すると、MLDレポート内部のマルチキャストグループとMLDレポートを送信した無線端末（受信ホスト）のMACアドレスを取得する。
上記２つの情報が転送管理テーブル１６に登録されているかどうかを確認し、当該マルチキャストグループに対しての新規の受信端末か否かを判定する（Ｓ１３）。

新規の受信端末からのMLDレポートでなかった場合（Ｓ１３；Ｎｏ）、受信処理を終了してＳ１７へ進む。
新規の受信端末からのMLDレポートであった場合（Ｓ１３；Ｙｅｓ）、無線通信状態の確認に遷移し、無線通信監視ブロック１５から、新規の受信端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かの判断結果を受信する（Ｓ１４）。

無線通信状態の確認の結果、無線通信監視ブロック１５から受信端末を増やすことが可能であるという結果を受信した場合（Ｓ１５；Ｙｅｓ）には、マルチキャストグループアドレスと受信端末のMACアドレスとを転送管理テーブル１６に追加し（Ｓ１６）、受信処理を終了してＳ１７へ進む。
一方、無線通信状態の確認の結果、無線通信監視ブロック１５からの受信端末を増やすことが不可であるという結果を受信した場合（Ｓ１５；Ｎｏ）には、受信処理を終了してＳ１７へ進む。

MLDレポートの受信処理が終了した後、受信処理に異常がなかった場合（Ｓ１７；Ｎｏ）、Ｓ１２へ戻り、無線LAN通信部１２からのMLDレポートの受信待ち状態に遷移する。
一方、受信処理に異常があった場合（Ｓ１７；Ｙｅｓ）は、受信ホスト管理ブロック１４の機能を停止する（Ｓ１８）。

図４は、実施の形態１に係るマルチキャスト転送ブロックの処理フローを示す図である。
以下、マルチキャスト転送ブロック１３の処理動作を図４に基づき説明する。
マルチキャスト転送ブロック１３は、ゲートウェイ１０が起動すると有線LAN通信部１１からのマルチキャストフレームの受信待ち状態に遷移する（Ｓ２１）。
そして、有線LAN通信部１１からマルチキャストフレームを受信すると、マルチキャストフレームのマルチキャストグループアドレスを取得する（Ｓ２２）。

取得したマルチキャストグループアドレスが、転送管理テーブル１６に登録されているかを判定する（Ｓ２３）。
取得したマルチキャストグループアドレスが、転送管理テーブル１６に登録されていた場合（Ｓ２３；Ｙｅｓ）には、Ｓ２４へ進みMACアドレス変換処理に遷移する。
一方、取得したマルチキャストグループアドレスが、転送管理テーブル１６に登録されていない場合（Ｓ２３；Ｎｏ）には、受信したマルチキャストフレームを破棄し（Ｓ２７）、受信処理を終了してＳ２８へ進む。

MACアドレス変換処理では、転送管理テーブル１６のMACアドレス変換有無を確認し、取得したマルチキャストグループアドレスに対応するMACアドレス変換有無の情報が変換あり（変換実施）の場合（Ｓ２４；Ｙｅｓ）、MACアドレス変換の処理を実施し（Ｓ２５）し、変換したマルチキャストフレームを無線LAN通信部１２に転送し（Ｓ２６）、受信処理を終了してＳ２８へ進む。
一方、MACアドレス変換有無の情報が変換なし（変換未実施）の場合（Ｓ２４；Ｎｏ）、MACアドレスの変換処理を行わずに、マルチキャストフレームを無線LAN通信部１２に転送し（Ｓ２６）、受信処理を終了してＳ２８へ進む。

受信処理が終了した後、受信処理に異常がなかった場合（Ｓ２８；Ｎｏ）、Ｓ２１へ戻り、有線LAN通信部１１からのマルチキャストフレームの受信待ち状態に遷移する。
一方、受信処理に異常があった場合（Ｓ２８；Ｙｅｓ）、受信ホスト管理ブロック１４の機能を停止する（Ｓ２９）。

図５は、実施の形態１に係る無線通信監視ブロックの処理フローを示す図である。
以下、無線通信監視ブロック１５の処理動作を図５に基づき説明する。
無線通信監視ブロック１５は、受信ホスト管理ブロック１４が新規の受信端末からのMLDレポートを受信した際に処理を開始する。
まず、無線通信監視ブロック１５は、無線LAN通信部１２からの統計情報を取得する（Ｓ３１）。即ち、統計情報として、各無線端末のそれぞれについて、データ転送レートの実測値（ａ）、IEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）、Data Rate遷移状態（ｃ）の３つのパラメータを、無線LAN通信部１２から取得する。

次に、無線通信監視ブロック１５は、Data Rate遷移状態（ｃ）を確認し、Data Rate遷移状態（ｃ）が「Down」である無線端末が存在するか否かを判定する（Ｓ３２）。
Data Rate遷移状態（ｃ）が「Down」である無線端末が１つでも存在する場合（Ｓ３２；Ｙｅｓ）には、現在の通信状態が悪いと判定し、受信端末の追加が不可である旨を受信ホスト管理ブロック１４に送信する。
一方、各無線端末のData Rate遷移状態（ｃ）が「up」もしくは「stay」である場合（Ｓ３２；Ｎｏ）には、Ｓ３３へ進み、データ転送レートの実測値（ａ）及びIEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）を用いて現在の通信状態の良否を判定する。

Ｓ３３において、無線通信監視ブロック１５は、ゲートウェイ１０に帰属する全ての無線端末のデータ転送レートの実測値（ａ）の合計値（以下、Ａとする）と、ゲートウェイ１０に帰属する全ての無線端末のIEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）のうちの最小値（以下、Ｂとする）の２つを用い、以下の計算式のもと判定値Ｚを算出する。
判定値Ｚ＝Ｂ−（Ａ×２）

判定値Ｚが０以上の場合（Ｓ３３；Ｎｏ）、現在の通信状態が良いと判断し、受信端末の追加が可能である旨を受信ホスト管理ブロック１４に送信する（Ｓ３４）。
判定値Ｚが０より小さい場合（Ｓ３３；Ｙｅｓ）、現在の通信状態が悪いと判定し、受信端末の追加が不可である旨を受信ホスト管理ブロック１４に送信する（Ｓ３５）。

次に、実施の形態１に係るIPマルチキャスト配信システムの配信動作を、具体例を用いて説明する。

図６は、実施の形態１に係るIPマルチキャスト配信システムの配信動作を説明する図である。
図７は、実施の形態１に係るマルチキャストグループアドレスの一例を示す図である。
図８は、実施の形態１に係る転送管理テーブルの構成を示す図である。
図９は、実施の形態１に係る統計情報の一例を示す図である。
図１０は、実施の形態１に係るMLDレポートに含まれる情報を示す図である。

図６に示す例では、無線端末１、２、３がゲートウェイ１０の無線LAN通信部１２に帰属しており、無線端末１、２のそれぞれがIPマルチキャストフレーム配信サーバから、図７に示すマルチキャストグループアドレスのマルチキャストフレームを受信している状態である。
転送管理テーブル１６には、図８に示すように、無線端末１、２が帰属するマルチキャスト通信グループのマルチキャストグループアドレスと、MACアドレス変換有無の情報と、無線端末１、２（受信ホスト）のMACアドレスとが登録されている。
また、無線LAN通信部１２が取得した、所定期間（例えば過去１分間）における統計情報は、図９の状態であるとする。
上記通信環境において、無線端末３が、図１０に示した内容が含まれるMLDレポートを送信した場合、ゲートウェイ１０は、以下のような動作処理を行う。

MLDレポートを受信したゲートウェイ１０の無線LAN通信部１２は、MLDレポート（マルチキャストアドレスグループ（FFXX::01）、MACアドレス（XX:XX:XX:XX:XX:03））を受信ホスト管理ブロック１４に送信する。

受信ホスト管理ブロック１４は、MLDレポートを受信すると、転送管理テーブル１６のマルチキャストアドレスグループ（FFXX::01）に、無線端末３のMACアドレス（XX:XX:XX:XX:XX:03）が登録されているか確認する。確認の結果、転送管理テーブル１６には登録されていないため、新規の受信端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かの判断結果を無線通信監視ブロック１５に問い合わせる。

無線通信監視ブロック１５は、無線LAN通信部１２から統計情報を取得する。統計情報を確認した結果、図９に示すように、無線端末２のData Rate遷移状態（ｃ）が「Down」であるため、受信端末の追加が不可であるという結果を受信ホスト管理ブロック１４に送信する。
無線通信監視ブロック１５から結果を受信した受信ホスト管理ブロック１４は、受信処理を終了する。無線端末３からのMLDレポートは破棄され、無線端末３へのマルチキャストフレームは配信されない。

図１１は、実施の形態１に係る統計情報の一例を示す図である。
仮に統計情報が図１１に示す内容であった場合には、以下のような動作となる。
無線通信監視ブロック１５は、Data Rate遷移状態（ｃ）が「Down」の無線端末が存在しないため、データ転送レートの実測値（ａ）及びIEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）を用いて現在の通信状態の良否を判定する。
図１１の例では、判定値Ｚは、
判定値Ｚ＝３０−（（５＋９）×２）＝２
となり、判定値Ｚが０以上であるため、現在の通信状態が良いと判断し、受信ホスト管理ブロック１４に対し受信ホストの追加が可能であるという結果を受信ホスト管理ブロック１４は送信する。
無線通信監視ブロック１５から結果を受信した受信ホスト管理ブロック１４は、無線端末３の情報を転送管理テーブル１６に登録する。無線端末３の情報が転送管理テーブル１６に登録されることで、マルチキャストフレーム（FFXX::001）がコピーされ、MACアドレスに変換した後に無線端末３に転送される。

なお、上記の説明では、無線通信監視ブロック１５は、データ転送レートの実測値（ａ）、IEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）、及び、Data Rate遷移状態（ｃ）の３つのパラメータを用いて現在の通信状態の良否を判定し、受信端末の追加が可能であるか否かを判断したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、Data Rate遷移状態（ｃ）のみを用いて、受信端末の追加が可能であるか否かを判断しても良い。この場合、例えば、Data Rate遷移状態（ｃ）が「Down」の無線端末が存在する場合には、受信端末の追加が不可であると判断し、「Down」の無線端末が存在しない場合には、受信端末の追加が可能であると判断する。
また例えば、Data Rate遷移状態（ｃ）にかかわらず、データ転送レートの実測値（ａ）及びIEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）を用いて現在の通信状態の良否を判定しても良い。
即ち、無線通信監視ブロック１５は、データ転送レートの実測値（ａ）とIEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）、及び、Data Rate遷移状態（ｃ）の少なくとも一方に基づき、MLDレポートを送信した無線端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断すれば良い。

以上のように、本実施の形態１によれば、無線LAN通信部１２が取得した統計情報に基づき、MLDレポート（マルチキャスト通信の要求）を送信した無線端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する。
このため、無線通信状態が悪い状態環境において、新たな無線端末が受信端末（受信ホスト）として加わることを防止し、ゲートウェイ１０と各無線端末との間の無線通信における無線帯域の圧迫を抑制し、通信のリトライの発生を抑制することができる。よって、既にマルチキャストフレームを受信している無線端末に対する、マルチキャストフレームの転送に影響を与えることを未然に防ぐ効果が得られる。したがって、マルチキャストフレームの転送における無線通信品質を向上することができる。
同時に、無線通信状態を考慮した結果、マルチキャストフレームの転送における他の無線通信に対しても影響を与えることを未然に防ぐ効果が得られる。
また、無線通信状態が安定した状態に戻った場合には、新たな無線端末を受信端末として加わり、当該受信端末へのマルチキャストフレームの転送を開始することができる。これにより、MLDレポートを送信した新規の無線端末がサービスを利用できない状態は一時的に留めることが可能である。

（変形例）
上記実施の形態１では、RFC2710およびRFC3810で規定されるMLDによるマルチキャストグループ管理機能を使用した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、RFC1112およびRFC2236で規定されるInternet Group Management Protocol （IGMP）によるマルチキャストグループ管理機能を使用した場合においても、上述した動作を適用することで同様の効果を奏することができる。

また、上記実施の形態１では、無線LAN通信部１２からデータ転送レート、データ転送レートの実測値（ａ）、IEEE802.11xヘッダのData Rate値（ｂ）、及び、Data Rate遷移状態（ｃ）の３つのパラメータを取得した例を説明したが、取得する値を他のパラメータに変更しても良い。また、判定値Ｚの計算方法を適宜変化させることで、環境及びサービスに沿った形での判定基準を設けることも可能である。

１ 無線端末、２ 無線端末、３ 無線端末、１０ ゲートウェイ、１１ 有線LAN通信部、１２ 無線LAN通信部、１３ マルチキャスト転送ブロック、１４ 受信ホスト管理ブロック、１５ 無線通信監視ブロック、１６ 転送管理テーブル、２０ IPマルチキャストフレーム配信サーバ、３０ 有線LAN。

Claims (8)

1. 複数の無線端末にマルチキャストフレームを転送する無線通信装置であって、
   前記マルチキャストフレームを受信する第１通信部と、
   前記複数の無線端末と無線通信する第２通信部と、
   マルチキャスト通信グループと当該マルチキャスト通信グループに属する無線端末の情報とを管理する転送管理テーブルと、
   前記無線端末からのマルチキャスト通信の要求を受信したとき、当該無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する無線通信監視ブロックと、
   前記無線通信監視ブロックの判断に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末の情報を、前記転送管理テーブルに追加する受信ホスト管理ブロックと、
   前記転送管理テーブルに基づいて、前記第１通信部が受信した前記マルチキャストフレームを、前記第２通信部へ転送するマルチキャスト転送ブロックと、
   を備え、
   前記第２通信部は、
   前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の通信実績、及び、当該無線通信の通信フレームに含まれる通信速度の情報、の少なくとも一方を取得し、
   前記無線通信監視ブロックは、
   前記通信実績及び前記通信速度の情報の少なくとも一方に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記第２通信部は、
   前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の、所定期間における前記通信速度の増減を遷移状態として取得し、
   前記無線通信監視ブロックは、
   前記通信速度の遷移状態が減少である場合、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加しないと判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記第２通信部は、
   前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の、通信速度の実測値を前記通信実績として取得し、
   前記無線通信監視ブロックは、
   前記通信速度の実測値と、前記通信フレームに含まれる通信速度とに基づき、前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の、現在の通信状態の良否を判定し、
   前記通信状態が悪い場合、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加しないと判断する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記第２通信部は、
   前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の、所定期間における前記通信速度の増減を遷移状態として取得し、前記無線通信の通信速度の実測値を前記通信実績として取得し、
   前記無線通信監視ブロックは、
   前記通信速度の遷移状態が減少である場合、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加しないと判断し、
   前記通信速度の遷移状態が増加又は一定である場合、前記通信速度の実測値と、前記通信フレームに含まれる通信速度とに基づき、前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の、現在の通信状態の良否を判定し、前記通信状態が悪い場合、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加しないと判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
5. 前記無線通信監視ブロックは、
   当該無線通信装置に帰属する全ての前記無線端末の前記通信速度の実測値の合計値をＡとし、
   当該無線通信装置に帰属する全ての前記無線端末のうち前記通信フレームに含まれる通信速度の最小値をＢとして、
   判定値＝Ｂ−（Ａ×２）
   により算出した前記判定値がゼロより小さい場合、前記通信状態が悪いと判定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の無線通信装置。
6. 前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信は、IEEE802.11x規格に準拠した無線通信である
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の無線通信装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の無線通信装置と、
   前記マルチキャストフレームの配信を行うIPマルチキャスト配信サーバと、
   前記無線通信装置から転送された前記マルチキャストフレームを受信する複数の無線端末と、を備えた
   ことを特徴とするIPマルチキャスト配信システム。
8. IPマルチキャストフレーム配信サーバから配信されたマルチキャストフレームを、無線通信装置によって、複数の無線端末に転送するIPマルチキャスト転送方法であって、
   前記マルチキャストフレームを受信する第１通信ステップと、
   前記複数の無線端末と無線通信する第２通信ステップと、
   前記無線端末からのマルチキャスト通信の要求を受信したとき、当該無線端末をマルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する無線通信監視ステップと、
   前記無線通信監視ステップの判断に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末の情報を、前記マルチキャスト通信グループと当該マルチキャスト通信グループに属する無線端末の情報とを管理する転送管理テーブルに追加する受信ホスト管理ステップと、
   前記転送管理テーブルに基づいて、前記第１通信ステップで受信した前記マルチキャストフレームを、前記複数の無線端末へ転送するマルチキャスト転送ステップと、
   を有し、
   前記第２通信ステップは、
   前記複数の無線端末と当該無線通信装置との間における無線通信の通信実績、及び、当該無線通信の通信フレームに含まれる通信速度の情報、の少なくとも一方を取得し、
   前記無線通信監視ステップは、
   前記通信実績及び前記通信速度の情報の少なくとも一方に基づき、前記マルチキャスト通信の要求を送信した無線端末を前記マルチキャスト通信グループに追加するか否かを判断する
   ことを特徴とするIPマルチキャスト転送方法。

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