JP4421419B2 - Mobile station, base station and radio communication system including the same, mobile station base station connection method, base station mobile station management method, program for executing these, and recording medium recording the program - Google Patents
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Description
本発明は、IPマルチキャストを使用したシームレスな無線通信を可能とする移動局、基地局及びこれらを備えた無線通信システム、並びに、移動局の基地局接続方法、基地局の移動局管理方法、これらを実行させるためのプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体に関する。 The present invention relates to a mobile station, a base station, a radio communication system including these, and a mobile station base station connection method, a base station mobile station management method, and the like, which enable seamless radio communication using IP multicast And a recording medium on which the program is recorded.
従来、無線通信システムとして、複数の移動局と複数の基地局とで構成される無線通信システムの場合、ARIB STD T70(広帯域移動アクセスシステムHiSWANa)に代表されるようなコネクション型のデータリンク層を有する無線通信システムが開発されている。 Conventionally, in the case of a wireless communication system composed of a plurality of mobile stations and a plurality of base stations as a wireless communication system, a connection-type data link layer represented by ARIB STD T70 (broadband mobile access system HiSWANa) is used. A wireless communication system has been developed.
図15は、コネクション型のデータリンク層を有する無線通信システムのシステム構成図である。
同図に示す無線通信システムは、基地局1500と、移動局1501と、物理リンク1506と、を備えて構成されている。物理リンク1506は、ブロードキャストリンク1502と、ユニキャストリンク1503と、マルチキャストリンクA(1504)と、マルチキャストリンクB(1505)と、を備えている。
FIG. 15 is a system configuration diagram of a wireless communication system having a connection type data link layer.
The wireless communication system shown in the figure includes a
図16は、従来の無線通信システムにおける移動局の1構成例を示す構成図である。
同図に示す無線通信システムの移動局1501は、全体を制御するCPU1601と、CPU1601が制御する無線通信部1603と、CPU1601に接続された表示部1602と、を備えて構成されている。
FIG. 16 is a configuration diagram illustrating one configuration example of a mobile station in a conventional wireless communication system.
A
コネクション型のデータリンク層とは、図15に示すように、移動局1501と基地局1500との間に物理リンク1506が設置されて、物理リンク1506内にはブロードキャストリンク1502、ユニキャストリンク1503、マルチキャストリンクA(1504)、及びマルチキャストリンクB(1505)といったリンク種類別に、独立した複数の論理リンクを確立できることを特徴としたデータリンク層を意味する。
As shown in FIG. 15, the connection-type data link layer includes a physical link 1506 between a
ブロードキャストリンク1502は、基地局1500から複数の移動局1501への片方向リンクであり、このリンクを使用して流れるデータは、基地局1500にアクセスしている全ての移動局1501で受信できる。また、ユニキャストリンク1503とは、1つの基地局1500と1つの移動局1501間の双方向リンクであり、このリンクを確立した基地局と移動局のみがデータを送受信できる。さらに、マルチキャストリンクA(1504)及びマルチキャストリンクB(1505)は、基地局1500から複数の移動局1501への片方向リンクであり、このリンクを使用して流れるデータは特定の移動局のみで受信できる。
The
図17は、IPマルチキャストのシステム構成図である。
インターネットプロトコル(IP)ネットワーク上で、複数の端末に対して、同一データを同時配信する方法として、インターネットプロトコル(IP)マルチキャストがある。このIPマルチキャストは、IPアドレスの上位4ビットが1110であるIPマルチキャストアドレスが宛先となっているIPパケット(以下、「IPマルチキャストパケット」と呼称する)を端末が送信すると、複数のルータを介しても、そのIPマルチキャストアドレスを受信している端末全てがそのパケットを同時に受信できるというプロトコルである。
FIG. 17 is a system configuration diagram of IP multicast.
As a method for simultaneously distributing the same data to a plurality of terminals on an Internet protocol (IP) network, there is an Internet protocol (IP) multicast. In this IP multicast, when a terminal transmits an IP packet destined for an IP multicast address whose upper 4 bits are 1110 (hereinafter referred to as “IP multicast packet”), it passes through a plurality of routers. Is a protocol that allows all terminals receiving the IP multicast address to receive the packet simultaneously.
なお、このIPマルチキャストは、IETF(Internet Engineering Task Force)により、Internet Group Management Protocol(RFC2236)に準拠した管理プロトコルが定められている。
具体的には、図17に示すように、まずサーバ1700がIPネットワーク1701内にIPマルチキャストパケットを送信する。一方、IPマルチキャストを受信したい端末(ここでは端末1703とする)は、ルータ1702に対して、受信したいIPマルチキャストアドレスへの参加要求(IGMP Group Joinメッセージ(後述の図10を参照))を送信する。これにより、ルータ1702は、指定されたIPマルチキャストアドレスのIPパケットを下位ネットワークへ転送するので、端末1703は、希望したIPマルチキャストパケットを受信することができる。IPマルチキャストパケットの受信を停止する場合には、端末1703が上位ルータ1702に対して、IPマルチキャストアドレスからの離脱要求(IGMP Group Leaveメッセージ、図11を参照)を送信する。これにより、上位ルータ1702は、配下の端末1704,1705に対して、離脱しようとしているマルチキャストグループに参加していないかを問い合わせ、応答がなければ、指定されたIPマルチキャストアドレスのIPパケットの転送を停止する。
In addition, the management protocol based on Internet Group Management Protocol (RFC2236) is defined for this IP multicast by IETF (Internet Engineering Task Force).
Specifically, as shown in FIG. 17, the
また、IPネットワーク上でネットワークアドレスの異なるネットワーク(以下、サブネットと示す)を、移動するMN(Mobile Node)のために、継続した通信を提供する方法として、MobileIPが提案されている。これは、MNがサブネット間を移動し、ルータから割り当てられるIPアドレスが変化しても、MNとHA(Home Agent)及びCN(Corresponendent Node)との間でネゴシエーションすることにより、上位アプリケーションにとって通信が継続できることを特徴としている。IPv4用に作られたMobileIPv4とIPv6用に作られたMobileIPv6とがあり、それぞれ動作手順が異なるが、以下ではMobileIPv6を説明する。 Further, MobileIP has been proposed as a method for providing continuous communication for a mobile node (MN) moving on a network having a different network address (hereinafter referred to as a subnet) on an IP network. This is because even if the MN moves between subnets and the IP address assigned by the router changes, the communication between the MN, HA (Home Agent) and CN (Corresponendent Node) is negotiated. It is characterized by being able to continue. There are MobileIPv4 made for IPv4 and MobileIPv6 made for IPv6, and the operation procedure is different, but MobileIPv6 will be described below.
図18は、MobileIPv6のシステム構成図である。
図18において、MN1805は、ルータ1802を介して、CN1800とユニキャスト通信を開始しているものとする。ここで、MN1805が、その通信セッションを継続しながら移動し、MN'1806の位置にまで移動すると、まず、ルータ1803からIPv6アドレスが割り当てられ、これにより、MN1805は、現在使用中のIPv6アドレスプレフィックスが異なることを知り、異なるネットワークに移動したことを検知する。次に、MN1805は、HA1804とCN1800に対して、新しく割り当てられたIPv6アドレスを通知する。アドレスが変化したことを認識したCN1800及びHA1804は、MN1805向けのパケットを継続してMN'1806向けに送信し始める。そして、それ以降の通信はMN'1806の送信パケットの送信元アドレスに基づいた経路最適化制御が働き、CN1800とMN'1806との直接通信になる。以上がMobileIPv6の動作詳細であり、MNが移動する際には、上記の処理が必ず実行される。
FIG. 18 is a system configuration diagram of MobileIPv6.
In FIG. 18, it is assumed that the MN 1805 starts unicast communication with the
なお、移動局に対応した従来技術として、例えば、特許文献1では、マルチキャストアドレスの送信先アドレスが多数のホスト間で共通に使用されることに着目し、シームレスなデータ受信の方法を提案している。具体的には、図19に示すように、移動局1908に動的、若しくは静的にIPマルチキャストアドレスを割り当て、サーバ1900が移動局1908向けのデータをIPマルチキャストパケット化して送信する(特許文献1参照。)。この方法によれば、移動局1908は、接続している基地局を切り替える直前に、移動元の基地局1905に対して移動先の基地局1906へ向けてIPマルチキャストパケットの転送を要求するので、新しい基地局1906に移動後も継続してサーバ1900からのデータ受信が行える。
ところで、前述のコネクション型のデータリンク層を有する複数の移動局と複数の基地局で構成される無線通信システムには、以下に示す問題点があった。以下、移動局が複数の基地局間を移動しつつ、ストリーミング映像の受信などのIPマルチキャストによるシームレスなデータ受信を行う場合を考える。 By the way, the above-described wireless communication system including a plurality of mobile stations having a connection type data link layer and a plurality of base stations has the following problems. A case will be considered below wherein the mobile station performs seamless data reception by IP multicast such as streaming video reception while moving between a plurality of base stations.
この場合、携帯電話や携帯情報端末等の移動局が移動し、電波環境が悪化するなどして、現在接続中の基地局との通信が切れた場合に、移動局はすぐさま近隣の基地局を検出し、新しい基地局への再接続処理を試みる(以下、この処理をハンドオーバー処理と記す)。具体的には、図19を参照しながら説明すると、移動局1908は、基地局1905との接続が切れると、近隣の基地局を探索し、新しい基地局1906を発見すると、基地局1906へのアソシエーション処理を行うことになる。
In this case, if a mobile station such as a mobile phone or a personal digital assistant moves and communication with the currently connected base station is interrupted due to deterioration of the radio wave environment, the mobile station immediately Detecting and attempting reconnection processing to a new base station (hereinafter, this processing is referred to as handover processing). Specifically, referring to FIG. 19, when the
しかし、実際にIPマルチキャストによるシームレスなデータ受信を継続するためには、移動局1908は、基地局1905と接続していたユニキャストリンク、ブロードキャストリンク、マルチキャストリンクを、新しい基地局でも維持するべく、基地局1906に対して各リンクの再接続処理を行う必要がある。しかし、ARIB STD T70では、ハンドオーバー後のリンクの継続について規定していないという問題点があった。
However, in order to actually continue seamless data reception by IP multicast, the
さらに、ハンドオーバー処理後に、データリンク層でユニキャストリンク、ブロードキャストリンク、マルチキャストリンクの再接続を行ったとしても、基地局1906が接続するルータが、基地局1905が接続していたIPマルチキャストアドレスを転送しているとの保証はなく、移動局1908が基地局1906に接続を移動した場合、それまで受信していたIPマルチキャストデータを受信できない可能性が高くなるという問題点があった。
Furthermore, even if the unicast link, the broadcast link, and the multicast link are reconnected at the data link layer after the handover process, the router to which the
一方、前述のMobileIPでは、IPマルチキャストを受信しているMNが移動した場合、シームレスにデータを受信する方法として、HAと移動先のMNの間にIPトンネル(後述)を確立し、受信したIPマルチキャストパケットをそのIPトンネルを経由してMNに転送する方法が提案されている。ここで、IPトンネルとは、ノードAとノードBとの間で、ノードAが受信したIPパケットの先頭にノードB宛てのIPヘッダを付加し、また、ノードBが受信したIPパケットの先頭にノードA宛てのIPヘッダを付加することで、直接接続されていないノードA、ノードB間に仮想の双方向リンクを確立する技術である。 On the other hand, in the above-mentioned MobileIP, when a MN receiving an IP multicast moves, an IP tunnel (described later) is established between the HA and the destination MN as a method of seamlessly receiving data, and the received IP A method for forwarding a multicast packet to the MN via the IP tunnel has been proposed. Here, the IP tunnel means that an IP header addressed to the node B is added to the head of the IP packet received by the node A between the node A and the node B, and at the head of the IP packet received by the node B. This is a technique for establishing a virtual bidirectional link between node A and node B that are not directly connected by adding an IP header addressed to node A.
しかし、コネクション型のデータリンク層を有する無線通信システムへの適用を考える場合、ユニキャストリンクを再接続する必要があるという問題点があった。また、本来IPマルチキャストというものが、同じデータを同時に受信する端末が多い場合のトラフィック削減に有効な手段であるにも関わらず、IPトンネル内にも転送されてしまうので、その目的が達成できないことになるという問題点があった。 However, when considering application to a wireless communication system having a connection-type data link layer, there is a problem that it is necessary to reconnect the unicast link. In addition, IP multicast originally is an effective means for reducing traffic when there are many terminals that receive the same data at the same time. There was a problem of becoming.
なお、特開2003−37626に開示された技術は、対象としている無線通信システムがIEEE802.11bに代表されるコネクションレス型のデータリンク層を有する無線通信システムであり、これをARIB STD T70のようなコネクション型のデータリンク層を有する無線通信システムに適用する場合には、移動局が別の基地局に移動した後に、マルチキャストリンクの維持が保証されないために、実際にはシームレスなIPマルチキャスト受信が行えないという問題点があった。 Note that the technology disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-37626 is a wireless communication system in which the target wireless communication system has a connectionless data link layer represented by IEEE 802.11b, and this is expressed as ARIB STD T70. In the case of application to a wireless communication system having a simple connection type data link layer, since the maintenance of the multicast link is not guaranteed after the mobile station moves to another base station, seamless IP multicast reception is actually performed. There was a problem that it could not be done.
本発明は、このような従来の無線通信システムにおける問題点に鑑みてなされたものであり、コネクション型データリンク層を有する無線通信システムにおいて、IPマルチキャストパケットを受信している最中に、移動局が異なる基地局に接続を切り替えた場合にも、アプリケーションには一切の変更を加えることなく、シームレスなデータ受信を行うことができる移動局、基地局及びこれらを備えた無線通信システム、並びに、移動局の基地局接続方法、基地局の移動局管理方法、これらを実行させるためのプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems in the conventional wireless communication system, and in a wireless communication system having a connection type data link layer, a mobile station is receiving an IP multicast packet. even when the switched connection to the different base stations, the mobile station, a base station and a radio communication system having those that the application without making any changes, it is possible to perform seamless data reception, and the mobile base station connection method of the station, the mobile station control method of the base station, and an object thereof is to provide a recording medium which records a program and this program for executing them.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、移動局と基地局間で無線通信が可能な無線通信システムにおいて、前記基地局と接続しているルータを介してIPネットワークに接続して、前記基地局毎に独立に設けられた物理リンク内に、コネクション識別子で識別されるマルチキャストリンク及びユニキャストリンクを独立に確立できるコネクション型データリンク層を有し、第1のルータに接続して1つ以上のマルチキャストリンクが確立している第1の基地局から、第2のルータに接続してマルチキャストリンクが確立していない第2の基地局にハンドオーバーする移動局であって、前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのリストを保持するIPアドレスデータベースと、前記第1の基地局から前記第2の基地局へハンドオーバーするときに、前記IPアドレスデータベースのIPマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記第2の基地局に送信して前記マルチキャストリンクを前記第2の基地局との間に確立する手段と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の移動局は、前記第2の基地局との間に前記マルチキャストリンクを確立する前に、前記第2の基地局に前記ユニキャストリンクを確立する手段と、前記第2の基地局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記IPアドレスデータベースに基づいて、受信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記第2の基地局へ転送することを前記第2のルータに要求する手段と、を備えることを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and in a wireless communication system capable of wireless communication between a mobile station and a base station, it is connected to an IP network via a router connected to the base station. And a connection type data link layer capable of independently establishing a multicast link and a unicast link identified by a connection identifier in a physical link provided independently for each base station, and connected to the first router. A mobile station that connects to a second router and performs a handover from a first base station with one or more multicast links established to a second base station with no multicast links established , An IP address database holding a list of connected IP multicast addresses corresponding one-to-one to the multicast link; When performing handover from the first base station to the second base station, the multicast link establishment request is transmitted to the second base station based on the IP multicast address of the IP address database, and the multicast is transmitted. Means for establishing a link with the second base station .
Further, the mobile station of the present invention comprises means for establishing the unicast link with the second base station before establishing the multicast link with the second base station, and the second base station. When the multicast link is established with the station, the received multicast packet of the IP multicast address is transferred to the second base station via the unicast link based on the IP address database. Means for requesting the second router to do so.
ここで、前記移動局は、前記接続先基地局を、前記第1の基地局から前記第2の基地局に切り替える前に、前記第1のルータに対して、前記マルチキャストパケットの転送を停止するように要求する手段を備えたことを特徴とする。 Here, the mobile station stops forwarding the multicast packet to the first router before switching the connection destination base station from the first base station to the second base station. It is characterized by comprising means for requesting as follows.
また、前記移動局は、前記第1の基地局との間に確立している複数の前記マルチキャストリンクの各々の通信データ量を集計する手段と、複数の前記マルチキャストリンクを、前記集計した通信データ量の多さの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けする手段と、前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付けによる優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求する手段とを備えたことを特徴とする。 In addition, the mobile station includes a means for totalizing communication data amounts of the plurality of multicast links established with the first base station, and a plurality of the multicast links. Means for prioritizing the ranking of the quantity as the ranking of the high priority, and when the connected base station is switched from the first base station to the second base station, the second against the base station, characterized by comprising a means for requesting to the establishment of the multicast link in the order of the height of the priority by the priority ranking.
また、前記移動局は、前記第1の基地局との間に確立している複数の前記マルチキャストリンクの各々の最終受信時刻を記録する手段と、複数の前記マルチキャストリンクを、最終受信時刻の新しさの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けする手段と、前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付けによる優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求する手段とを備えたことを特徴とする。 Further, the mobile station records means for recording the last reception time of each of the plurality of multicast links established with the first base station, and sets the plurality of multicast links to a new last reception time. Means for prioritizing the priority order as a priority order, and the second base station when the connection-destination base station is switched from the first base station to the second base station. against, and further comprising a means for requesting to the establishment of the multicast link in the order of the height of the priority by the priority ranking.
また、本発明は、移動局と基地局間で無線通信が可能な無線通信システムにおいて、ルータを介してIPネットワークに接続して、前記移動局との間にそれぞれ独立に設けられた物理リンク内に、コネクション識別子で識別されるマルチキャストリンク及びユニキャストリンクを独立に確立できるコネクション型データリンク層を有する基地局であって、前記移動局が接続中の基地局からマルチキャストリンクが確立していない自局へハンドオーバーするときに、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記移動局から受信して1つ以上のマルチキャストリンクを前記移動局との間に確立する手段と、を備えることを特徴とするものである。
また、前記基地局は、前記移動局との間にマルチキャストリンクを確立する前に、自局と前記移動局との間にユニキャストリンクを確立する手段と、前記移動局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記移動局から送信された前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケット転送要求を、接続しているルータに送信する手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記基地局は、前記移動局に割り当てられた移動局認識番号と前記移動局が受信している前記IPマルチキャストアドレスとを対応付けて記憶するIPアドレスデータベースと、前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記移動局に対して送信中、前記移動局が、自局の通信範囲外に移動した場合に、前記IPアドレスデータベースに基づいて、送信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記移動局だけが受信していた場合には、自局に接続されているルータに対して、前記マルチキャストパケットの転送を停止するように要求する手段を備えたことを特徴とする。
Further, the present invention provides a wireless communication system capable of wireless communication between a mobile station and a base station, connected to an IP network via a router, and in a physical link provided independently from each of the mobile stations. In addition, a base station having a connection-type data link layer that can independently establish a multicast link and a unicast link identified by a connection identifier, and the mobile station to which the mobile station is not connected has established a multicast link. Means for receiving a request for establishment of the multicast link from the mobile station and establishing one or more multicast links with the mobile station when handing over to the station. is there.
Further, the base station establishes a unicast link between the mobile station and the mobile station before establishing a multicast link with the mobile station, and the multicast station between the mobile station and the mobile station. When a link is established, a router that connects a multicast packet transfer request for a connected IP multicast address corresponding one-to-one to the multicast link transmitted from the mobile station via the unicast link. And means for transmitting to.
In addition, the base station stores an IP address database in which a mobile station identification number assigned to the mobile station and the IP multicast address received by the mobile station are stored in association with each other, and a multicast packet of the IP multicast address Is transmitted to the mobile station, the mobile station moves the multicast packet of the IP multicast address being transmitted based on the IP address database when the mobile station moves out of its communication range. if only had received, to the router connected to the own station, characterized by comprising means for requesting to stop forwarding the multicast packet.
また、本発明は、前記移動局と、複数の前記基地局と、前記基地局の各々に対応して接続されるルータと、前記複数のルータとIPネットワークを介して接続されるサーバとを備えた無線通信システムである。 The present invention also includes the mobile station, the plurality of base stations, a router connected to each of the base stations, and a server connected to the plurality of routers via an IP network. Wireless communication system.
さらに、本発明は、移動局と基地局間で無線通信が可能な無線通信システムにおいて、前記基地局と接続しているルータを介してIPネットワークに接続して、前記基地局毎に独立に設けられた物理リンク内に、コネクション識別子で識別されるマルチキャストリンク及びユニキャストリンクを独立に確立できるコネクション型データリンク層を有し、第1のルータに接続してマルチキャストリンクが確立している第1の基地局から、第2のルータに接続してマルチキャストリンクが確立していない第2の基地局にハンドオーバーする移動局の基地局接続方法であって、前記第1の基地局から前記第2の基地局へハンドオーバーするときに、前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのリストを保持するIPアドレスデータベースのIPマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記第2の基地局に送信して前記マルチキャストリンクを前記第2の基地局との間に確立するステップを備えたことを特徴とするものである。
前記移動局の基地局接続方法は、前記第2の基地局との間に前記マルチキャストリンクを確立する前に、前記第2の基地局にユニキャストリンクを確立するステップと、前記第2の基地局との間にマルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記IPアドレスデータベースに基づいて、受信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記第2の基地局へ転送することを前記第2のルータに要求するステップと、を備えることを特徴とする。
Furthermore, the present invention provides a wireless communication system capable of wireless communication between a mobile station and a base station, connected to an IP network via a router connected to the base station, and provided independently for each base station. A connection-type data link layer capable of independently establishing a multicast link and a unicast link identified by a connection identifier in the designated physical link, and the multicast link is established by connecting to the first router. A base station connection method for a mobile station that is handed over from a base station to a second base station that is connected to a second router and has not established a multicast link, wherein the second base station connects to the second router. A list of connected IP multicast addresses corresponding one-to-one to the multicast link when handing over to another base station Based on the IP multicast address of the IP address database that, to the multicast link by sending a request for establishing the multicast link to the second base station comprising the step of establishing between said second base station It is characterized by.
The base station connection method of the mobile station includes the step of establishing a unicast link with the second base station before establishing the multicast link with the second base station; When a multicast link is established with a station, the received multicast packet of the IP multicast address is forwarded to the second base station via the unicast link based on the IP address database. Requesting the second router to do so.
ここで、前記移動局の基地局接続方法は、前記移動局が、前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局に切り替える前に、前記移動局から、前記第1のルータに対して、前記マルチキャストパケットの転送を停止するように要求するステップを備えたことを特徴とする。 Here, in the mobile station base station connection method, the mobile station switches the first base station from the first base station to the second base station before the mobile station switches the first base station to the first base station. A step of requesting the router to stop forwarding the multicast packet.
また、前記移動局の基地局接続方法は、前記移動局において、前記第1の基地局との間に確立している複数の前記マルチキャストリンクの各々の通信データ量を集計するステップと、複数の前記マルチキャストリンクを、前記集計した通信データ量の多さの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けするステップと、前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付けによる優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求するステップとを備えたことを特徴とする。 Further, the base station connection method of the mobile station in the mobile station, a step of aggregating the respective communication data amount of the plurality of multicast links are established between the first base station, a plurality of Prioritizing the multicast links with the order of the aggregated communication data amount as the order of high priority; and connecting the connected base station from the first base station to the second base If the switch to the station, to the second base station, characterized by comprising the step of requesting to the establishment of the multicast link in the order of the height of the priority by the priority ranking .
また、前記移動局の基地局接続方法は、前記移動局において、前記第1の基地局との間に確立している複数の前記マルチキャストリンクの各々の最終受信時刻を記録するステップと、複数の前記マルチキャストリンクを、最終受信時刻の新しさの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けするステップと、前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付による優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求するステップとを備えたことを特徴とする。 Further, the base station connection method of the mobile station in the mobile station, and recording each of the last reception time of the plurality of multicast links are established between the first base station, a plurality of Prioritizing the multicast link with the newest reception time as the highest priority, and switching the connected base station from the first base station to the second base station If the, with respect to the second base station, characterized by comprising the step of requesting to the establishment of the multicast link in the order of the height of the priority by the prioritized.
また、本発明は、移動局と基地局間で無線通信が可能な無線通信システムにおいて、ルータを介してIPネットワークに接続して、前記移動局との間にそれぞれ独立に設けられた物理リンク内に、コネクション識別子で識別されるマルチキャストリンク及びユニキャストリンクを独立に確立できるコネクション型データリンク層を有する基地局の移動局管理方法であって、前記移動局が接続中の基地局からマルチキャストリンクが確立していない自局へハンドオーバーするときに、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記移動局から受信して1つ以上のマルチキャストリンクを前記移動局との間に確立するステップを備えたことを特徴とするものである。
また、前記基地局の移動局管理方法は、前記移動局との間に前記マルチキャストリンクを確立する前に、前記移動局との間に前記ユニキャストリンクを確立するステップと、前記移動局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記移動局から送信された前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケット転送要求を、接続しているルータに送信するステップと、を備えたことを特徴とする。
また、前記基地局の移動局管理方法は、前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記移動局に対して送信中に、前記移動局が、自局の通信範囲外に移動した場合に、前記移動局に割り当てられた移動局認識番号と前記移動局が受信している前記IPマルチキャストアドレスとを対応付けて記憶する前記IPアドレスデータベースに基づいて、送信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記移動局だけが受信していた場合には、自局に接続されているルータに対して、前記マルチキャストパケットの転送を停止するように要求するステップを備えたことを特徴とする。
Further, the present invention provides a wireless communication system capable of wireless communication between a mobile station and a base station, connected to an IP network via a router, and in a physical link provided independently from each of the mobile stations. In addition, a mobile station management method for a base station having a connection type data link layer capable of independently establishing a multicast link and a unicast link identified by a connection identifier, wherein a multicast link is connected from a base station to which the mobile station is connected. Receiving a request for establishment of the multicast link from the mobile station and establishing one or more multicast links with the mobile station when handing over to a local station that has not been established; It is what.
Further, the mobile station management method of the base station establishes the unicast link with the mobile station before establishing the multicast link with the mobile station, and When the multicast link is established in between, a multicast packet transfer request of the currently connected IP multicast address corresponding to the multicast link transmitted from the mobile station is connected via the unicast link. And a step of transmitting to a router.
The mobile station management method of the base station, while sending the multicast packet of the IP multicast address for the previous KiUtsuri dynamic station, when the mobile station has moved outside the communication range of the local station, the Based on the IP address database that stores the mobile station identification number assigned to the mobile station in association with the IP multicast address received by the mobile station, the multicast packet of the IP multicast address being transmitted is wherein if only the mobile station has been received, the router that is connected to its own station, comprising the step of requesting to stop forwarding the multicast packet.
さらに、本発明は、前記基地局接続方法を、移動局においてコンピュータにより実行させるためのプログラムであり、また、前記移動局管理方法を、基地局においてコンピュータにより実行させるためのプログラムである。また、前記プログラムを記録媒体に記録してもよい。 Furthermore, the present invention is a program for causing the base station connection method to be executed by a computer in a mobile station, and a program for causing the base station to execute the mobile station management method. The program may be recorded on a recording medium.
本発明によれば、コネクション型データリンク層を有する無線通信システムにおいて、移動局が、IPマルチキャストパケットを受信している際に、異なる基地局に接続を切り替えても、アプリケーションに変更を加えることなく、シームレスなデータ受信を継続できる効果がある。 According to the present invention, in a wireless communication system having a connection type data link layer, even when a mobile station receives an IP multicast packet, even if the connection is switched to a different base station, the application is not changed. There is an effect that seamless data reception can be continued.
すなわち、移動局は、第1の基地局と接続しているときに受信していたIPマルチキャストパケットを第2の基地局に移動後も同様に受信し続けることができる。さらに、移動局は移動する直前に第1のルータに対して、IPマルチキャストパケットの配信停止を要求しており、移動局が移動後の第1の基地局に不必要なIPマルチキャストパケットが流れることもない。 That is, the mobile station can continue to receive the IP multicast packet received when connected to the first base station even after moving to the second base station. Further, the mobile station requests the first router to stop distributing IP multicast packets immediately before moving, and unnecessary IP multicast packets flow to the first base station after moving. Nor.
また、マルチキャストリンクの再接続にかかる時間は、ゼロではないため、このようにして、ハンドオーバー処理時に再接続を行うマルチキャストリンクに順位付けを行うことによって、直前まで実際にデータが流れていたリンクほど早く接続が回復し、利用している上位アプリケーションにとって、パケットロスが少ないという利点が生じる。 In addition, since the time required for reconnection of the multicast link is not zero, in this way, by ranking the multicast links that are to be reconnected during the handover process, the link where data has actually flowed until immediately before The connection is restored as soon as possible, and there is an advantage that the packet loss is low for the upper application being used.
また、移動局107が基地局105に対してIGMP Group Leaveメッセージを送信する直前に、通信範囲外に出たとしても、第1の基地局が自動的に第1のルータに対してIPマルチキャストパケットの転送停止を依頼するので、無駄なデータがいつまでも第1の基地局に転送されることを防ぐことができる。
In addition, even if the
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成を示す構成図である。
同図に示す本実施の形態に係る無線通信システムは、サーバ100と、IPネットワーク101と、ルータ103と、ルータ104と、基地局105と、基地局106と、基地局105の通信範囲内109(領域)と、基地局106の通信範囲内110(領域)と、通信範囲内109の移動局107と、移動局107の通信範囲内110へ移動後の移動局108と、を備えて構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a system configuration of a radio communication system according to the first embodiment of the present invention.
The wireless communication system according to the present embodiment shown in the figure includes a
サーバ100は、IPネットワーク101に接続されたマルチキャストサーバであり、IPネットワーク101に接続されている各種端末、例えばPCやPDAや携帯電話等に向けてIPマルチキャストパケットを送信する装置である。本実施形態の移動局107,108も、各種端末の1つである。
The
IPネットワーク101は、インターネットプロトコルによって構築されているネットワーク網である。また、IPネットワーク101は、それぞれIPマルチキャストリンクをサポートしており、よって、サーバ100がIPマルチキャストパケットを送信した場合には、そのIPマルチキャストパケットを転送することができる。
The
ルータ103は、IPパケットの宛先アドレスに基づいて、受信したパケットを適切なIPネットワークに振り分ける機能を持ち、本実施の形態においては、ルータ103は、IPネットワーク101側から、基地局105及びその基地局105に接続している移動局107宛てのIPパケットを受信した場合に、そのIPパケットを基地局105に転送し、逆に基地局105側からIPネットワーク101向けのIPパケットを受信した場合に、そのパケットをIPネットワーク101に転送する。
The
また、ルータ103は、配下の端末からIGMP Group Joinメッセージ(後述の図7)を受信した場合には、そのメッセージ内で指定されたIPマルチキャストアドレスのIPパケットがIPネットワーク101に流れている場合には、そのIPパケットを配下のネットワークに転送する。さらに、配下の端末からIGMP Group Joinメッセージを受信した場合には、配下の端末の中でそのメッセージ内で指定されたIPマルチキャストアドレスを受信している端末が有るか否かを問い合わせ、このような端末が存在していなければ、基地局105へのIPマルチキャストパケットの転送を停止する。
In addition, when the
ルータ104は、前述のルータ103と同様の機能を、IPネットワーク101及び基地局106に対して提供する。
移動局107は、PCや携帯情報端末や携帯電話等の移動可能な端末であり、基地局105、基地局106は、自己の通信可能範囲内109,110に存在する移動局107,108と無線通信することができる。無線通信の方式としては、従来はARIB STD T70が通常用いられているが、本実施の形態に係る無線通信システムでは、ARIB STD T70に限らず、コネクション型のデータリンク層を有する無線通信方式を使用することができる。
The
The
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る移動局の1構成例を示すブロック図である。
同図に示す移動局107は、CPU202と、CPU202により制御されるリンク制御部203と、CPU202に接続された表示部204と、CPU202により制御される無線通信部205と、リンク制御部203からアクセスされるIPアドレスデータベース206と、を備えて構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing one configuration example of the mobile station according to the first embodiment of the present invention.
The
CPU202は、移動局107内のあらゆる処理を集中制御するプロセッサである。
表示部204は、移動局107が受信するデータを表示するデバイスである。
無線通信部205は、無線通信を行う回路であり、例えば、RF回路、PHY回路、MAC回路等が搭載されている。
The
The
The
無線通信部205に採用できる無線通信方式は、前述の通り、通常はARIB STD T70であるが、このARIB STD T70に限らず、コネクション型のデータリンク層を有する無線通信方式を用いることができる。
As described above, the wireless communication system that can be employed in the
リンク制御部203は、CPU202を介して無線通信部205の制御を行う。また、アソシエーション処理、ディスアソシエーション処理を行い、さらに、ブロードキャストリンク、ユニキャストリンク、マルチキャストリンクのリンク確立を行う。なおかつ、リンク毎のデータ量と最終受信時刻とを取得できる。また、リンク制御部203は、IGMPメッセージを発行し、IPマルチキャストパケットの転送開始と転送停止とを無線通信部205を介してルータ104に要求できる。
IPアドレスデータベース206は、現在接続中のIPマルチキャストアドレスのリストを保持するデータベースである。
The
The
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る基地局の1構成例を示すブロック図である。
同図に示すように、基地局105、及び基地局106は、CPU301と、CPU301により制御されるリンク制御部302、リンク制御部302からアクセスされるIPアドレスデータベース303と、CPU301により制御される有線通信部304及び無線通信部305と、を備えて構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing one configuration example of the base station according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the
CPU301は、基地局内のあらゆる処理を集中制御するプロセッサである。
無線通信部305は、例えば、RF回路、PHY回路、MAC回路等が搭載されており、移動局107に採用されたものと同じ通信方式が採用されている回路である。
リンク制御部302は、CPU301を介して無線通信部305の制御を行なう。また、接続中の移動局の有無を管理し、さらに必要に応じてIGMPメッセージを発行し、IPマルチキャストパケットの転送開始と転送停止とを無線通信部305を介してルータ104に要求できる。
IPアドレスデータベース303は、現在受信中のIPマルチキャストアドレスと受信している移動局の対応リストを保持するデータベースである。
The
The
The
The
図4は、本発明の第1の実施の形態に係る移動局におけるIPマルチキャスト受信処理の動作を示すフローチャートである。
以下、図1〜3を参照しながら、図4に示すフローチャートを使用して、本実施の形態に係る無線通信システムの移動局107におけるIPマルチキャスト受信処理時の動作を説明する。この場合の状況として、移動局107は、基地局105の通信可能範囲内に位置し、サーバ100が送信しているIPマルチキャストパケットの受信を開始する(図1参照)。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of IP multicast reception processing in the mobile station according to the first embodiment of the present invention.
Hereinafter, the operation at the time of IP multicast reception processing in
まず、移動局107のリンク制御部203が、無線通信部205に対して、マルチキャストリンクの接続を要求し(S400)、これにより、無線通信部205は、基地局105とのマルチキャストリンクの確立を試みる。
次に、リンク制御部203は、マルチキャストリンクの確立が完了(即ち、接続に成功)したか否かを確認し(S401)、接続に成功していれば、ステップS402に進み、接続に失敗した場合は、直ちに処理を終了する。
First, the
Next, the
ステップS402では、リンク制御部203は、サーバ100の送信しているIPマルチキャストパケットを受信するためのIGMP Group Joinメッセージをルータ103に対して送信する。後述の図7に示すように、IGMP Group Joinメッセージには、サーバ100が送信しているIPマルチキャストグループアドレスが含まれている。
In step S <b> 402, the
次に、リンク制御部203は、前述のIPマルチキャストアドレスを、IPアドレスデータベース206に追加する(S403)。なお、IPアドレスデータベースのデータ構成の1例を後述の図6に示す。
Next, the
最後に、無線通信部205が、サーバ100が送信するIPマルチキャストパケットを、基地局105を介して受信する(S404)。ちなみに、IGMP Group Joinメッセージを受信したルータ103は、IGMP Group Joinメッセージの中に含まれているIPマルチキャストアドレスが宛先となっているIPパケットを基地局105に転送開始するので、結果として、サーバ100が送信しているIPマルチキャストパケットは、基地局105を介して移動局107まで到達する。
Finally, the
以上でIPマルチキャスト受信処理が完了し、移動局107は、サーバ100の送信しているIPマルチキャストパケットを受信できるので、CPU202は受信したIPマルチキャストパケットを処理し、処理結果を表示部204に表示する。
Thus, the IP multicast reception process is completed, and the
次に、移動局107が、サーバ100からIPマルチキャストパケットを受信しながら、基地局105の通信範囲内109から、基地局106の通信範囲内110へ移動する場合の処理(ハンドオーバー処理)を説明する。
Next, a process when the
図5は、本発明の第1の実施の形態に係る移動局におけるハンドオーバー処理時の動作を示すフローチャートである。
以下、図1〜3を参照しながら、図5に示すフローチャートを使用して、本実施の形態に係る無線通信システムの移動局107におけるハンドオーバー処理時の動作を説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation during handover processing in the mobile station according to the first embodiment of the present invention.
Hereinafter, the operation at the time of the handover process in the
まず、移動局107のリンク制御部203が、無線通信部205から受信電力を取得する(S500)。次に、リンク制御部203は、前記取得した受信電力が−77dBmよりも低いか否かを判断し、−77dBmより低い場合は、ステップS502に進み、−77dBm以上であれば、直ちに処理を終了する。
First, the
ステップS502では、現在接続中の基地局との距離が遠くなっている、もしくは間に電波の遮蔽物があるなどの理由から、通信が困難になっている場合を示しているので、リンク制御部203は、無線通信部205を介して他の基地局の探索を行う。この探索方法は、例えば、使用可能な全ての周波数をスキャニングするなどであるが、それは使用する無線通信方法によって規定されているので、ここではその移動局が搭載している無線通信方法に依るものとする。
Step S502 shows a case where communication is difficult because the distance from the currently connected base station is far away or there is a radio wave shielding object between them. 203 searches for another base station via the
次に、前記探索の結果を検証し(S503)、新しい基地局106が発見された場合には、ステップS504に進み、新しい基地局106が発見されなかった場合は、直ちに処理を終了する。
Next, the search result is verified (S503). If a
ステップS504では、まず、リンク制御部203が、現在接続している基地局105を介して、ルータ103に対してIGMP Group Leaveメッセージを送信する。このメッセージには、後述する図8に示すように、現在まで受信していたIPマルチキャストアドレスが含まれている。このメッセージを受信したルータ103は、ルータ103の配下に同じIPマルチキャストパケットを受信している端末が存在しなければ、IPネットワーク101に流れている当該IPマルチキャストパケットの転送を中止する。
In step S504, first, the
次に、リンク制御部203は、無線通信部205に対して、現在接続中の基地局105とのディスアソシエーションを要求し(S505)、この後、接続中のあらゆるリンクを切断する。
続けて、リンク制御部203は、新しく発見された基地局106へのアソシエーション要求を無線通信部205に指示する(S506)。
アソシエーション完了後に、リンク制御部203は、無線通信部205に基地局106とのブロードキャストリンク、ユニキャストリンクの確立を要求する(S507)。
Next, the
Subsequently, the
After completing the association, the
次に、リンク制御部203は、IPアドレスデータベース206から直前まで受信していたIPマルチキャストアドレスを取り出す(S508)。
最後に、リンク制御部203は、このIPマルチキャストアドレスのIPマルチキャスト受信処理を開始する(S509)。
なお、IPマルチキャスト受信処理は、図4に示すフローチャートを使用して、既に説明したとおりである。
Next, the
Finally, the
Note that the IP multicast reception processing is as already described using the flowchart shown in FIG.
この一連の処理によって、移動局107は、基地局105と接続しているときに受信していたIPマルチキャストパケットを基地局106に移動後も同様に受信し続けることができる。さらに、移動局107は移動する直前にルータ103に対して、IPマルチキャストパケットの配信停止を要求しており、移動局107が移動後の基地局105に不必要なIPマルチキャストパケットが流れることもない。
また、これらの処理は、リンク制御部203と無線通信部205とIPアドレスデータベース206に閉じられた処理であり、実際にIPマルチキャストパケットを処理しているアプリケーションやその表示部204には、何等の変更を加えることなく実行可能な処理である。
Through this series of processing, the
In addition, these processes are processes closed by the
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る移動局が備えるIPアドレスデータベースのデータ構成の1例を示すものである。
同図に示すように、移動局107(図1)が備えるIPアドレスデータベースが記録するデータのデータ構成は表形式であり、IPマルチキャストアドレスを記録するエントリが設けられる。
FIG. 6 shows an example of the data structure of the IP address database provided in the mobile station according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the data structure of the data recorded in the IP address database provided in the mobile station 107 (FIG. 1) is a table format, and an entry for recording the IP multicast address is provided.
図7は、無線通信システムの移動局が備えるIGMP Group Joinメッセージの1例を示すものである。
同図に示すように、IGMP Group Joinメッセージは、メイン情報として、マルチキャストグループアドレスを含む。その他、識別コード、チェックサム等を含むことができる。
このメッセージは、前述のとおり、サーバ100が送信しているIPマルチキャストパケットを移動局107において受信するために、移動局107のリンク制御部203から、ルータ103に対して送信されるものである。
FIG. 7 shows an example of the IGMP Group Join message provided in the mobile station of the wireless communication system.
As shown in the figure, the IGMP Group Join message includes a multicast group address as main information. In addition, an identification code, a checksum, etc. can be included.
As described above, this message is transmitted from the
図8は、無線通信システムの移動局が備えるIGMP Group Leaveメッセージの1例を示すものである。
同図に示すように、IGMP Group Joinメッセージは、メイン情報として、マルチキャストグループアドレスを含む。その他、識別コード、チェックサム等を含むことができる。
このメッセージは、前述のとおり、IPネットワーク101に流れている当該IPマルチキャストパケットの転送を中止させるために、移動局107のリンク制御部203から、ルータ103に対して送信されるものである。
FIG. 8 shows an example of the IGMP Group Leave message provided in the mobile station of the wireless communication system.
As shown in the figure, the IGMP Group Join message includes a multicast group address as main information. In addition, an identification code, a checksum, etc. can be included.
As described above, this message is transmitted from the
〔第2の実施の形態〕
本発明の第2の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成は、本発明の第1の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成(図1)と同じであり、基地局におけるIPマルチキャスト設定処理が追加されているだけであるので、以下では、基地局におけるIPマルチキャスト設定処理について説明する。
[Second Embodiment]
The system configuration of the radio communication system according to the second embodiment of the present invention is the same as the system configuration (FIG. 1) of the radio communication system according to the first embodiment of the present invention. Since only setting processing is added, IP multicast setting processing in the base station will be described below.
移動局107がIPマルチキャスト受信処理を開始すると、基地局105のIPマルチキャスト設定処理が始まる。図9は、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信システムの基地局のIPマルチキャスト設定処理時の動作を示すフローチャートである。
以下、図1〜3を参照しながら、図9に示すフローチャートを使用して、本実施の形態に係る無線通信システムの基地局105(図3)のIPマルチキャスト設定処理時の動作を説明する。
When the
Hereinafter, the operation at the time of the IP multicast setting process of the base station 105 (FIG. 3) of the wireless communication system according to the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. 9 with reference to FIGS.
まず、リンク制御部302が、無線通信部305を介して移動局107からのマルチキャストリンク要求を受信する(S900)。
これにより、リンク制御部302は、マルチキャストリンクを確立する(S901)。
その後、移動局からIGMP Group Joinメッセージを受信するまで待機する(S902)。
First, the
Thereby, the
Then, it waits until it receives an IGMP Group Join message from the mobile station (S902).
移動局から前記メッセージを受信すると、まず、そのメッセージ内に含まれているIPマルチキャストアドレスを取り出し、IPアドレスデータベース303(内容は後述の図11を参照)に移動局107の認識番号とIPマルチキャストアドレスとの組を書き込み(S903)、IPマルチキャスト設定処理を終了する。その後、移動局107は、サーバ100からIPマルチキャストパケットを受信しながら、基地局105の通信範囲内109から、基地局106の通信範囲内110へ移動する。この時、前述の第1の実施の形態に述べたとおりに移動局107のハンドオーバー処理が実行される。
When the message is received from the mobile station, first, the IP multicast address included in the message is extracted, and the identification number and IP multicast address of the
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信システムの基地局におけるハンドオーバー処理時の動作を示すフローチャートである。
以下、図1〜3を参照しながら、図10に示すフローチャートを使用して、本実施の形態に係る無線通信システムの基地局105におけるハンドオーバー処理時の動作を説明する。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation during a handover process in the base station of the wireless communication system according to the second embodiment of the present invention.
Hereinafter, the operation at the time of the handover process in the
但し、ここでは、図5に示すフローチャートにおけるステップS503の処理において、移動局107が基地局105へIGMP Group Leaveメッセージを送信する前に、既に基地局105の通信範囲内109から出てしまっている場合のハンドオーバー処理について説明する。
However, here, in the process of step S503 in the flowchart shown in FIG. 5, the
まず、基地局105は、移動局107から接続されたら、移動局107に対して定期的に生存確認メッセージを送信する(S1000)。
次に、移動局107からの生存確認応答が送信されたか否かを検証し(S1001)、生存確認応答が送信されない場合はステップS1002に進む。また、生存確認応答が送信された場合は、直ちに処理を終了する。なお、通常は、移動局107が前記生存確認要求を受信すると、基地局105に対して生存確認応答を送信するので、基地局105は移動局107がまだ存在することが確認できるが、移動局107が通信範囲内109よりも外側に移動してしまった場合には、移動局107からの生存確認応答が受信できない。
First, when connected from the
Next, it is verified whether or not a survival confirmation response is transmitted from the mobile station 107 (S1001). If a survival confirmation response is not transmitted, the process proceeds to step S1002. If a survival confirmation response is transmitted, the process is immediately terminated. Normally, when the
ステップS1002で、基地局105は、移動局107が既に自己の通信範囲109の圏外に出ていると判断し、ディスアソシエーション処理を実行し(S1002)、全てのリンクをクリアする。
次に、リンク制御部302は、IPアドレスデータベース303からディスアソシエーションした移動局107が受信していたIPマルチキャストアドレスを取り出す(S1003)。
In step S1002, the
Next, the
最後に、リンク制御部302は、ルータ103に対してIGMP Group Leaveメッセージを送信する(S1004)。なお、このIGMP Group Leaveメッセージには、現在までに受信していたIPマルチキャストアドレスが含まれている。このメッセージを受信したルータ103は、ルータ103の配下に、同じIPマルチキャストパケットを受信している端末が存在しない場合は、IPネットワーク101に流れている当該IPマルチキャストパケットの転送を停止する。
Finally, the
この一連の処理によって、移動局107が基地局105に対してIGMP Group Leaveメッセージを送信する直前に、通信範囲外に出たとしても、基地局105が自動的にルータ103に対してIPマルチキャストパケットの転送停止を依頼するので、無駄なデータがいつまでも基地局105に転送されることを防ぐことができる。
Even if the
但し、基地局105に複数の移動局が接続されている場合には、基地局105に接続されている移動局の1つ(ここでは移動局107)が、基地局105の通信範囲外に移動した時に、基地局105に接続されているルータ103に対して前記マルチキャストパケットの転送を停止するように要求することがないように構成している。
However, when a plurality of mobile stations are connected to the
図11は、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信システムの基地局のIPアドレスデータベースのデータ構成の1例を示すものである。
同図に示すように、基地局105,106が備えるIPアドレスデータベース303に記録されるデータのデータ構成は表形式であり、移動局認識番号に対応してマルチキャストアドレスを記録するエントリが設けられている。
FIG. 11 shows an example of the data configuration of the IP address database of the base station of the radio communication system according to the second embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the data structure of the data recorded in the
〔第3の実施の形態〕
本発明の第3の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成は、本発明の第1の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成(図1)と同じであるが、第1の実施の形態とはIPアドレスデータベース206の内容が異なる。
[Third Embodiment]
The system configuration of the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention is the same as the system configuration (FIG. 1) of the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention. The content of the
前述の第1の実施の形態に係る無線通信システムの動作と同様に、本実施の形態に係る無線通信システムにおいても、移動局107のIPマルチキャスト受信処理が実行されるたびに、リンク制御部203が、IPアドレスデータベース206に、受信したIPマルチキャストアドレスを追加する。但し、本実施の形態に係る無線通信システムでは、IPアドレスデータベース206に、前述のIPマルチキャストアドレスが記録されるだけではなく、受信したデータ量と、最終受信時刻とが記録される。また、本実施の形態では、ハンドオーバー処理も、前述の第1の実施の形態とは異なる。
Similarly to the operation of the wireless communication system according to the first embodiment described above, in the wireless communication system according to the present embodiment, each time the IP multicast reception process of the
図12は、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信システムの移動局が備えるIPアドレスデータベースのデータ構成の1例を示すものである。
同図に示すように、IPアドレスデータベース206が記録するデータのデータ構成は表形式であり、移動局107が受信している全てのIPマルチキャストアドレスに対応する受信データ量並びに最終受信時刻とが記録されるエントリが設けられている。リンク制御部203は、IPマルチキャスト受信処理が実行されるたびに、この表にIPマルチキャストアドレスを追加すると共に、対応する受信データ量と最終受信時刻とを記録する。
FIG. 12 shows an example of the data structure of the IP address database provided in the mobile station of the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the data structure of the data recorded in the
同図に示すデータ例の場合、移動局107は、IPアドレス224.5.6.7とIPアドレス224.5.6.10とIPアドレス224.10.10.10の3つのIPマルチキャストグループに参加しており、IPアドレス224.5.6.7については、これまでにデータ量500バイトを受信し、最後に受信したのが2004年1月1日15時00分05秒であり、IPアドレス224.5.6.10については、これまでにデータ量1,000バイトを受信し、最後に受信したのが2004年1月1日17時00分30秒であり、IPアドレス224.10.10.10については、これまでにデータ量4,000,000バイトを受信し、最後に受信したのが2004年1月1日17時00分30秒であることを示している。
In the case of the data example shown in the figure, the
図13は、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信システムの移動局における使用頻度集計処理時の動作を示すフローチャートである。
以下、図1〜3及び図12を参照しながら、図13に示すフローチャートを使用して、本実施の形態に係る無線通信システムの移動局における使用頻度集計処理時の動作を説明する。
FIG. 13 is a flowchart showing an operation at the time of use frequency counting processing in the mobile station of the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention.
Hereinafter, with reference to FIG. 1 to FIG. 3 and FIG. 12, the operation at the time of use frequency counting processing in the mobile station of the radio communication system according to the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. 13.
まず、移動局17のリンク制御部203は、IPマルチキャストアドレスのデータを受信したか否かを検証し(S1300)、前記データを受信している場合は、ステップS1301に進み、前記データを受信していない場合は、直ちに処理を終了する。
ステップS1301では、リンク制御部203は、受信したデータ量を、IPアドレスデータベース206の前記表(図12)に記録されているIPマルチキャストアドレス対応のデータ量に加算する。
最後に、リンク制御部203は、最終受信時刻を更新する(S1302)。
First, the
In step S1301, the
Finally, the
この後、移動局107は、IPマルチキャストパケットを受信しながら、基地局105の通信範囲内109から、基地局106の通信範囲内110へ移動する。この時、前述の第1の実施の形態で述べたように移動局107のハンドオーバー処理が実行される。
Thereafter, the
但し、前述の図4に示すハンドオーバー処理は、移動局107のハンドオーバー処理を示したフローチャートであるが、本実施の形態に係る無線通信システムでは、IPアドレスデータベース206からIPマルチキャストアドレスを取り出す処理(図5に示すステップS408に該当する処理)において、前記第1の実施の形態に係る無線通信システムの処理とは異なる。
However, the handover process shown in FIG. 4 is a flowchart showing the handover process of the
図14は、本発明の第3の実施の形態に係る無線通信システムの移動局におけるハンドオーバー処理時のIPマルチキャストアドレス取り出し動作を示すフローチャートである。
以下、IPアドレスデータベース206からIPマルチキャストアドレスを取り出す処理を行う際の動作を説明する。
FIG. 14 is a flowchart showing an IP multicast address extraction operation at the time of handover processing in the mobile station of the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention.
Hereinafter, an operation when performing processing for extracting an IP multicast address from the
まず、リンク制御部203は、優先順位付けのために、IPアドレスデータベース206に記録された通信データの中で、最終受信時刻が最も新しい通信データを抽出する(S1400)。ここでは、IPアドレス(マルチキャストアドレス)の224.5.6.10及びIPアドレス224.10.10.10で示される通信データが、前記の条件に該当するデータであるものとする。ちなみに、両通信データが示す受信時刻は、どちらも17:00:30であり、同時刻である。
次に、リンク制御部203は、前記抽出された通信データの中で、最もデータ量が多い通信データが記録されたIPアドレスを抽出する(S1401)。
First, the
Next, the
結果として、IPアドレス224.10.10.10が選択される。従って、リンク制御部206は、まず、このIPアドレス224.10.10.10についてIPマルチキャスト受信処理(図5に示すステップS509に該当する処理)を行う。その後は、既にIPマルチキャスト受信処理が行われたアドレスを除外して、同様のアドレス取り出し処理とIPマルチキャスト受信処理が行われる。
As a result, the IP address 224.10.10.10 is selected. Accordingly, the
マルチキャストリンクの再接続にかかる時間は、ゼロではないため、このようにして、ハンドオーバー処理時に再接続を行うマルチキャストリンクに順位付けを行うことによって、直前まで実際にデータが流れていたリンクほど早く接続が回復し、利用している上位アプリケーションにとって、パケットロスが少ないという利点が生じる。 Since the time required for reconnection of the multicast link is not zero, in this way, by ranking the multicast links to be reconnected during the handover process, the link where data has actually flowed until immediately before is faster. The connection is restored and the upper application that is used has the advantage that the packet loss is small.
なお、本実施の形態においては、最終受信時刻を用いて遅いものを先頭に並べ替えを行い、さらにデータ量に応じて多いものほど高い優先順位付けを行ったが、一般に、本発明は、これとは限らず、他の任意の組み合わせによって順位付けをすることも可能である。 In this embodiment, the latest reception time is used to rearrange the latest ones, and the higher priority is given to the larger ones according to the amount of data. However, the ranking may be performed by any other combination.
また、前述の本発明の各実施の形態において、受信したIPマルチキャストパケットのデータ内容については特に記述していないが、実際には、MPEG2等の動画データのパケットであったり、MP3(MPEG1 Audio Layer3)等の音声データのパケットであってもよく、さらに、これとは限らず、他の任意のデータ構成が可能であり、データ内容も任意であってよい。 Further, in each of the embodiments of the present invention described above, the data content of the received IP multicast packet is not particularly described. However, in actuality, it is a packet of moving image data such as MPEG2, or MP3 (MPEG1 Audio Layer3). ) And the like, and the present invention is not limited to this. Other arbitrary data configurations are possible, and the data content may be arbitrary.
以上に説明したように、本発明に係る無線通信システムによれば、移動局107は、基地局105と接続しているときに受信していたIPマルチキャストパケットを基地局106に移動後も同様に受信し続けることができる。また、移動局107は、移動する前にルータ103に対して、IPマルチキャストの配信停止を要求するので、移動局107が移動後の基地局105に対して、不要なIPマルチキャストパケットが送信されることもない。さらに、いずれの処理も、リンク制御部203と無線通信部205とIPアドレスデータベース206とに閉じられて実行されるので、実際にIPマルチキャストパケットを処理している上位のアプリケーションや、該アプリケーションの表示部等には、何等の変更を加える必要もないという効果がある。
As described above, according to the radio communication system according to the present invention, the
なお、本発明に係る移動局及び基地局の各構成要素の処理の少なくとも一部をコンピュータ制御により実行するものとし、かつ、上記処理を、図4,5,7,8,13,14のフローチャートで示した手順によりコンピュータに実行せしめるプログラムは、半導体メモリを始め、CD−ROMや磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配付してもよい。そして、少なくともマイクロコンピュータ,パーソナルコンピュータ,汎用コンピュータを範疇に含むコンピュータが、上記の記録媒体から上記プログラムを読み出して、実行するものとしてもよい。 Note that at least a part of the processing of each component of the mobile station and the base station according to the present invention is executed by computer control, and the above processing is shown in the flowcharts of FIGS. The program to be executed by the computer according to the procedure described above may be distributed after being stored in a computer-readable recording medium such as a semiconductor memory, a CD-ROM, or a magnetic tape. A computer including at least a microcomputer, a personal computer, and a general-purpose computer may read the program from the recording medium and execute the program.
100 サーバ
101 IPネットワーク
103 ルータ
105,106 基地局
107,108 移動局
109,110 基地局の通信範囲内
202 CPU(移動局)
203 リンク制御部(移動局)
204 表示部
205 無線通信部(移動局)
206 IPアドレスデータベース
301 CPU(基地局)
302 リンク制御部(基地局)
304 有線通信部
305 無線通信部(基地局)
100
203 Link control unit (mobile station)
204
206
302 Link control unit (base station)
304
Claims (20)
前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのリストを保持するIPアドレスデータベースと、
前記第1の基地局から前記第2の基地局へハンドオーバーするときに、前記IPアドレスデータベースのIPマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記第2の基地局に送信して前記マルチキャストリンクを前記第2の基地局との間に確立する手段と、
を備えたことを特徴とする移動局。 In a wireless communication system capable of wireless communication between a mobile station and a base station, connected to an IP network via a router connected to the base station, and within a physical link provided independently for each base station A first base having a connection-type data link layer capable of independently establishing a multicast link and a unicast link identified by a connection identifier, wherein one or more multicast links are established by connecting to a first router A mobile station that is handed over from a station to a second base station that is connected to a second router and has not established a multicast link ,
An IP address database holding a list of connected IP multicast addresses corresponding one-to-one to the multicast link;
When handover is performed from the first base station to the second base station, the multicast link establishment request is transmitted to the second base station based on an IP multicast address in the IP address database, and the second base station is transmitted. Means for establishing a multicast link with said second base station;
A mobile station characterized by comprising:
前記第2の基地局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記IPアドレスデータベースに基づいて、受信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記第2の基地局へ転送することを前記第2のルータに要求する手段と、When the multicast link is established with the second base station, the received multicast packet of the IP multicast address is transmitted to the second base station based on the IP address database via the unicast link. Means for requesting the second router to forward to a base station of
を備えることを特徴とする請求項1に記載の移動局。The mobile station according to claim 1, further comprising:
複数の前記マルチキャストリンクを、前記集計した通信データ量の多さの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けする手段と、
前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付けによる優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の移動局。 Means for aggregating the amount of communication data of each of the plurality of multicast links established with the first base station;
Means for prioritizing a plurality of multicast links as a ranking of high priority of the aggregated amount of communication data;
If you switch the connection destination base station from said first base station to the second base station, wherein the second base station, the multicast link in the order of the height of the priority by the priority ranking Means to request establishment of
The mobile station according to claim 1 or 2, further comprising a.
複数の前記マルチキャストリンクを、最終受信時刻の新しさの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けする手段と、
前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付けによる優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の移動局。 Means for recording the last reception time of each of the plurality of multicast links established with the first base station;
Means for prioritizing a plurality of said multicast links, with the rank of newness of the last reception time as the rank of high priority;
If you switch the connection destination base station from said first base station to the second base station, wherein the second base station, the multicast link in the order of the height of the priority by the priority ranking Means to request establishment of
The mobile station according to claim 1 or 2, further comprising a.
前記移動局が接続中の基地局からマルチキャストリンクが確立していない自局へハンドオーバーするときに、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記移動局から受信して1つ以上のマルチキャストリンクを前記移動局との間に確立する手段と、When handover is performed from a base station to which the mobile station is connected to a local station where a multicast link is not established, the mobile station receives a request for establishment of the multicast link from the mobile station, and transmits one or more multicast links to the mobile station. Means to establish between
を備えることを特徴とする基地局。A base station comprising:
前記移動局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記移動局から送信された前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケット転送要求を、接続しているルータに送信する手段と、When the multicast link is established with the mobile station, the multicast packet of the connected IP multicast address corresponding one-to-one to the multicast link transmitted from the mobile station via the unicast link Means for sending a transfer request to a connected router;
を備えることを特徴とする請求項6に記載の基地局。The base station according to claim 6, comprising:
前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記移動局に対して送信中、前記移動局が、自局の通信範囲外に移動した場合に、前記IPアドレスデータベースに基づいて、送信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記移動局だけが受信していた場合には、自局に接続されているルータに対して、前記マルチキャストパケットの転送を停止するように要求する手段を備えたことを特徴とする請求項6又は7に記載の基地局。 An IP address database for storing the mobile station identification number assigned to the mobile station and the IP multicast address received by the mobile station in association with each other;
The IP multicast address that is transmitted based on the IP address database when the mobile station moves out of the communication range of the local station while transmitting the multicast packet of the IP multicast address to the mobile station When only the mobile station has received the multicast packet, a means for requesting a router connected to the mobile station to stop forwarding the multicast packet is provided. The base station according to claim 6 or 7 .
前記複数の基地局の各々に対応して接続されるルータと、
前記複数のルータとIPネットワークを介して接続されるサーバと、
を備えた無線通信システム。 A mobile station according to any one of claims 1 to 5 , a plurality of base stations according to any one of claims 6 to 8 ,
A router connected corresponding to each of the plurality of base stations;
A server connected to the plurality of routers via an IP network;
A wireless communication system.
前記第1の基地局から前記第2の基地局へハンドオーバーするときに、前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのリストを保持するIPアドレスデータベースのIPマルチキャストアドレスに基づいて、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記第2の基地局に送信して前記マルチキャストリンクを前記第2の基地局との間に確立するステップを備えたことを特徴とする移動局の基地局接続方法。 In a wireless communication system capable of wireless communication between a mobile station and a base station, connected to an IP network via a router connected to the base station, and within a physical link provided independently for each base station A first base having a connection-type data link layer capable of independently establishing a multicast link and a unicast link identified by a connection identifier, wherein one or more multicast links are established by connecting to a first router A mobile station base station connection method for handing over from a station to a second base station that is connected to a second router and has not established a multicast link,
Based on an IP multicast address in an IP address database that holds a list of connected IP multicast addresses corresponding one-to-one to the multicast link when performing handover from the first base station to the second base station. A base station connection of a mobile station, comprising: a step of transmitting the multicast link establishment request to the second base station to establish the multicast link with the second base station. Method.
前記第2の基地局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記IPアドレスデータベースに基づいて、受信している前記IPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケットを前記第2の基地局へ転送することを前記第2のルータに要求するステップと、When the multicast link is established with the second base station, the received multicast packet of the IP multicast address is transmitted to the second base station based on the IP address database via the unicast link. Requesting the second router to transfer to a base station of
を備えることを特徴とする請求項10に記載の移動局の基地局接続方法。The mobile station base station connection method according to claim 10, further comprising:
前記第1の基地局との間に確立している複数の前記マルチキャストリンクの各々の通信データ量を集計するステップと、
複数の前記マルチキャストリンクを、前記集計した通信データ量の多さの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けするステップと、
前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付けによる優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項10又は11に記載の移動局の基地局接続方法。 In the mobile station,
Totalizing communication data amounts of each of the plurality of multicast links established with the first base station;
Prioritizing a plurality of multicast links as a ranking of high priority of the aggregated amount of communication data;
If you switch the connection destination base station from said first base station to the second base station, wherein the second base station, the multicast link in the order of the height of the priority by the priority ranking Requesting to establish
The mobile station base station connection method according to claim 10 or 11 , further comprising:
前記第1の基地局との間に確立している複数の前記マルチキャストリンクの各々の最終受信時刻を記録するステップと、
複数の前記マルチキャストリンクを、最終受信時刻の新しさの順位を優先度の高さの順位として優先順位付けするステップと、
前記接続先基地局を前記第1の基地局から前記第2の基地局へ切り替えた場合に、前記第2の基地局に対して、前記優先順位付による優先順位の高さの順に前記マルチキャストリンクの確立をするように要求するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項10又は11に記載の移動局の基地局接続方法。 In the mobile station,
Recording the last reception time of each of the plurality of multicast links established with the first base station;
Prioritizing a plurality of the multicast links with a newest received time ranking as a high priority ranking;
If the switch a connection destination base station from said first base station to the second base station, wherein the second base station, the multicast link in the order of the height of the priority by the prioritized Requesting to establish
The mobile station base station connection method according to claim 10 or 11 , further comprising:
前記移動局が接続中の基地局からマルチキャストリンクが確立していない自局へハンドオーバーするときに、前記マルチキャストリンクの確立要求を前記移動局から受信して1つ以上のマルチキャストリンクを前記移動局との間に確立するステップを備えたことを特徴とする基地局の移動局管理方法。When handover is performed from a base station to which the mobile station is connected to a local station where a multicast link is not established, the mobile station receives a request for establishment of the multicast link from the mobile station, and transmits one or more multicast links to the mobile station. A mobile station management method for a base station, comprising the step of establishing between
前記移動局との間に前記マルチキャストリンクを確立したときに、前記ユニキャストリンクを介して、前記移動局から送信された前記マルチキャストリンクに1対1で対応する接続中のIPマルチキャストアドレスのマルチキャストパケット転送要求を、接続しているルータに送信するステップと、When the multicast link is established with the mobile station, the multicast packet of the connected IP multicast address corresponding one-to-one to the multicast link transmitted from the mobile station via the unicast link Sending a transfer request to a connected router;
を備えたことを特徴とする請求項15に記載の基地局の移動局管理方法。The mobile station management method for a base station according to claim 15, comprising:
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