JP4577222B2 - 移動通信システム、無線基地局、および配信方法 - Google Patents

Description

本発明は、送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛の情報信号を、無線基地局を介して移動端末に送信する移動体通信システム、この移動体通信システムにて使用される無線基地局、および情報信号の配信方法に関するものである。

従来より、ネットワーク内で、送信装置が複数の相手を指定してファイルや動画像のデータ等の同じデータを配信するマルチキャスト通信を行う通信システムが広く知られている。このマルチキャスト通信においては、例えば、IGMP(Internet Group Management Protocol)や、MLD(Multicast Listener Discovery)等のプロトコルを用いて実行される。なお、本明細書（特許請求の範囲を含む）においては、「複数の受信装置にデータを送信するために、経路途中の他の装置が必要に応じて複製し、送信すること」を「配信」と定義する。

ここで、上記IGMP等のプロトコルを使用したIPネットワークを使用する場合においては、マルチキャストパケットの配信経路は、受信装置（例えば、携帯電話やナビゲーション装置等の移動端末）から送信装置の方向に確立される。詳細を説明すると、受信装置はIGMP-Joinパケット（経路確立要求）を受信装置が接続された（つまり、下位の）マルチキャストルータに送信する。なお、この経路確立要求には、マルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報（具体的には、グループ名とソースの情報）が含まれている。

これを受信したマルチキャストルータは、自身のマルチキャストルーティングテーブルにJoinパケットの要求マルチキャストグループを登録し、送信装置側（つまり、より上位の）マルチキャストルータにマルチキャストルーティングの経路確立要求を送信する。この要求を受信した送信装置側マルチキャストルータも同様にテーブルを更新し、マルチキャストルーティングの経路確立要求を送信する。これを繰り返すことにより、送信装置が接続している最上位のマルチキャストルータまでの経路を確立する。

別の受信装置からも同様のマルチキャストグループに対するJoinパケットが送信された際には、既に送信装置まで経路が確立されているマルチキャストルータまで経路の確立要求が行われる。この結果、この受信装置と送信装置の経路も確立される。

なお、マルチキャストルータは、自信の持つ別々の経路にそれぞれ受信装置が存在する場合に、マルチキャストパケットを配信（複製して各経路に送信）する。
このように、複数のマルチキャスト配信経路が存在する分岐点に位置するマルチキャストルータは、マルチキャストパケットを配信が必要な経路にのみ送信することにより、トラフィックを必要以上に増加させることがないので、ネットワークの帯域を有効に利用することができるのである。

ところで、IPマルチキャストにおいては、IP層（レイヤ３）の処理が可能なマルチキャストルータにて実現可能であるものの、データリンク層（レイヤ２）スイッチでは、その処理ができない。したがって、各経路に受信装置が存在するかどうかにかかわらず、受信したマルチキャストパケットを全ての経路に配信するので、帯域が無駄に消費されることになる。

レイヤ２スイッチにおいて帯域が無駄に消費されることを防止する方法として、IGMP-Snoopingという方法がある。これは、レイヤ２スイッチに受信装置からのJoinパケット（経路確立要求）が届くことで、レイヤ２スイッチが、レイヤ２スイッチに備えられた各ポートに受信装置が接続されているかどうかを認識し、マルチキャストパケットを該当するポートのみに配信することで、帯域を有効に利用することができるのである。

ところで、受信装置が有線を介してレイヤ２スイッチ等の中継装置に接続される場合、中継装置は受信装置が存在する経路の数だけマルチキャストパケットを複製して送信する必要がある。一方、複数の受信装置が無線基地局を介してマルチキャストパケットを受信する場合、無線基地局が送信するマルチキャストパケットの電波信号を複数の受信装置が同時に受信することができる。このため、無線基地局はマルチキャストパケットを複製する必要がなく、１台の受信装置に送信する場合と同じ使用帯域で、複数の受信装置への配信を行うことができる。

このように、受信装置が無線基地局を介してレイヤ２スイッチに接続される場合には、受信装置は移動端末として機能し、この移動端末は接続する無線基地局間を移動し接続無線基地局を切り替えることがある。この場合、切り替え前の無線基地局が接続されるレイヤ２スイッチのポートと切り替え後の無線基地局が接続されるレイヤ２スイッチのポートは異なるので、受信装置が移動したときに通信を継続するには、切り替え前後でレイヤ２スイッチにおいて、マルチキャストパケットを配信する経路を切り替える必要がある。

しかしながら、レイヤ２スイッチは、受信装置から送信するJoinパケット（経路確立要求）を受信することで、そのポートの先に受信装置の存在を認識し経路を確立するが、受信装置のJoinパケット送信は、マルチキャストグループに参加するときと、マルチキャストルータからのIGMP-Queryパケット（存在確認要求）を受信するときのみである。

このため、すでにマルチキャストグループに参加済みの受信装置が無線基地局間を移動した場合、マルチキャストルータからQueryパケットが送信され、受信装置がQueryパケットの応答としてJoinパケットを送信するまでは、受信装置はマルチキャストパケットを受信できない。マルチキャストルータのQueryパケットの送信間隔のデフォルト値は１２０秒なので、新たに接続した無線基地局の配下に同じマルチキャストグループに参加している受信装置が存在しない場合においては、移動後、平均６０秒程度はマルチキャストパケットを受信できないことになる。

また、切り替え前の無線基地局の配下に同じマルチキャストグループに参加している受信装置が他にいない場合、マルチキャストルータからQueryパケットが送信され、切り替え前の無線基地局の配下からJoinパケットの応答がないことにより、レイヤ２スイッチは、その無線基地局が接続されているポートに受信装置がいなくなったことを認識する。

このため、受信装置が移動した後も、レイヤ２スイッチから切り替え前の無線基地局の接続するポートへマルチキャストパケットが配信され、この無線基地局から無線側にマルチキャストパケットが配信されるので、同様に平均して６０秒程度は無線帯域が無駄に消費されてしまう。

そこで、マルチキャストルータの配下にレイヤ２スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続され、その配下に受信装置が存在する環境において、受信装置は、移動などで接続する無線基地局を切り替えたことにより、Joinパケット（経路確立要求）を送信する移動通信システムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。この移動通信システムによれば、レイヤ２スイッチもしくはマルチキャストルータに新たな配信経路を確立させることができ、マルチキャストパケットの受信までの遅延時間の短縮を実現している。

また、この移動通信システムにおいて、受信装置は無線基地局を切り替えたことにより、マルチキャストグループからの脱退を要求するためのIGMP-Leaveパケット（脱退要求）をマルチキャストルータに送信する。これにより、マルチキャストルータがQueryパケットを送信し、これに対するJoinパケットによる応答の有無により配信経路を削除することで、切り替え前の無線基地局における無線帯域の無駄な消費の防止を実現している。
特開２００４−３２０７２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の移動通信システムでは、マルチキャストルータまでLeaveパケットが到達し、それに対するQueryパケットがマルチキャストルータから送信され、更に、Queryパケットに対するJoinパケットの応答が必要であり、この間は切り替え前の無線基地局における無線帯域の無駄な消費が発生している。

そこで本発明では、送信装置の配下に中継装置が接続され、その配下に無線基地局が接続され、その配下に受信装置が存在する環境において、受信装置が無線基地局間を移動し接続基地局を切り替えた際に切り替え前の無線基地局の無線帯域が無駄に消費されることを防ぐことの可能な移動体通信システム、無線基地局、および移動端末への配信方法を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するためになされた請求項１に記載の移動通信システムにおいては、移動端末が所定のマルチキャストグループに参加する際、および、所定のマルチキャストグループ宛に送信される情報信号を受信しながら自身が接続している無線基地局を切り替えた際に、経路確立要求送信手段が所定のマルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報を含み、情報信号の配信を受けるための経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する。そして、無線基地局のマルチキャスト配信テーブル管理手段は、第１要求検知手段が自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルに登録し、第２要求検知手段が自身以外の無線基地局に備えられた各種要求送信手段により送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除する。さらに、無線基地局の送信制御手段は、中継装置から受信したマルチキャストパケットが自身のマルチキャスト配信テーブルにグループ識別情報として登録されているマルチキャストグループと同じマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットである場合のみに、中継装置から受信したマルチキャストパケットを自身の配下の無線ネットワークに送信する。

従って、本発明（請求項１）の移動通信システムによれば、マルチキャスト通信中の移動端末が無線基地局間を移動し接続基地局を切り替えた場合、移動端末から経路確立要求が送信される。この経路確立要求は新たに接続した無線基地局、有線を介して切り替え前の無線基地局に到達し、無線側へのマルチキャストパケットの配信を停止するので、切り替え前の無線基地局の無線帯域が無駄に消費されることを防ぐことができる。

なお、本発明でいう「配信」とは、必要なデータを複製して送信すること示す。

また、請求項１に記載の移動通信システムにおいて、無線基地局は、請求項２に記載のように、この無線基地局自身の配下から移動端末が離脱したことを移動端末との接続強度により検知する離脱検知手段を備え、マルチキャスト配信テーブル管理手段は、離脱検知手段がこの無線基地局の配下から移動端末が離脱したことを検知した場合に、グループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するよう構成してもよい。

本発明（請求項２）の移動通信システムによれば、何らかの都合により切り替え前の無線基地局に経路確立要求（請求項１）が正常に送信されなかった場合においても速やかに配信テーブルからグループ識別情報を削除することができるので、無駄な配信を防止することができる。よって、無線帯域を無駄に消費することを防ぐことができる。

さらに、請求項１または請求項２に記載の移動通信システムにおいては、請求項３に記載のように、移動端末は、外部指令に基づいて、自身が属するマルチキャストグループに対応するグループ識別情報を含み、該マルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する脱退要求送信手段を備えており、各無線基地局のマルチキャスト配信テーブル管理手段は、第１要求検知手段が自身の配下に存在する移動端末から送信された脱退要求を受信したときにも、この脱退要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するよう構成されていてもよい。

本発明（請求項３）の移動通信システムによれば、無線基地局は、移動端末からの脱退
要求をもとに、自身の配下にマルチキャストパケットの配信が必要な移動端末が存在するか否かを特定できるので、無線ネットワークへの不要な配信を回避することができる。

また、請求項１〜請求項３の何れかに記載の移動通信システムにおいては、請求項４に記載のように、中継装置の配下に、ツリー状に接続される複数の中継装置を備えていてもよい。

本発明（請求項４）の移動通信システムによれば、各レイヤ２スイッチが経路確立要求や脱退要求を自身に接続する無線基地局およびレイヤ２スイッチに配信するので、無線基地局は経路確立要求や脱退要求をもとにマルチキャストパケットを配信する必要があるか否かを判断することができる。

次に請求項５に記載の無線基地局は、請求項１に記載の移動通信システムを構成する無線基地局であって、請求項１に記載の無線基地局と同様の各種手段を有することを特徴としている。

従って、これらのような無線基地局（請求項５）によれば、請求項１に記載の移動通信システムと同様に、無線側へのマルチキャストパケットの配信を停止することができるので、切り替え前の無線基地局の無線帯域が無駄に消費されることを防ぐことができる。

また、請求項５に記載の無線基地局においては、請求項６に記載のように、無線基地局自身の配下から移動端末が離脱したことを移動端末との接続強度により検知する離脱検知手段を備え、マルチキャスト配信テーブル管理手段は、離脱検知手段が無線基地局の配下から移動端末が離脱したことを検知した場合にも、グループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するよう構成してもよい。

本発明（請求項６）の無線基地局によれば、例えば、ビーコン応答の有無や電界強度などの移動端末との接続強度で、配下の移動端末の存在を確認でき、それにより、マルチキャスト配信テーブルの更新を行うことができる。したがって、無線基地局は、移動端末からの経路確立要求、脱退要求および離脱通知の到達を待つことなく、無線側へマルチキャストパケットを配信するか否かを迅速に判断できるので、無線帯域を無駄に消費することを防ぐことができる。

次に請求項７に記載の配信方法は、請求項１に記載の移動通信システムを構成する無線基地局が、配下の無線ネットワークに情報信号を配信する際の方法であって、請求項１に記載の無線基地局が有する各種手段を各種ステップ（方法）として実現することを特徴としている。

本発明（請求項７）の配信方法によれば、無線基地局は、無線ネットワークから経路確立要求を受信することで、自身の配下にマルチキャスト配信を必要とする移動端末が存在することを認識することができる。一方、無線基地局は、送信装置側から経路確立要求または脱退要求を受信することで、マルチキャスト配信を必要とする移動端末が自身の配下から離脱したことを認識することができる。更に、マルチキャスト配信を必要とする移動端末と要求するマルチキャストグループをテーブル管理することで、同一のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを要求する移動端末の存在を確認できるため、マルチキャスト配信経路を誤って削除することもない。このように、無線基地局の配下の移動端末を一元管理することができるので、マルチキャストパケットを配信する必要があるか否かを迅速に判断できるので、無線帯域を無駄に消費することを防ぐことができる。

また、請求項７に記載の配信方法においては、請求項８に記載のように、無線基地局自身の配下から移動端末が離脱したことを移動端末との接続強度により検知する離脱検知ステップを備え、マルチキャスト配信テーブル管理ステップでは、離脱検知ステップにて無線基地局の配下から移動端末が離脱したことを検知した場合にも、グループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するよう構成してもよい。

従って、本発明（請求項８）の配信方法によれば、無線基地局は、移動端末からの脱退要求をもとに、自身の配下にマルチキャストパケットが必要な移動端末が存在するか否かを特定できるので、無線ネットワークへの不要な配信を回避することができる。

本発明によれば、マルチキャストルータの配下にレイヤ２スイッチが接続され、その配下に無線基地局が接続され、その配下に受信装置が存在する環境において、受信装置が無線基地局間を移動した際に切り替え前の無線基地局の無線帯域が無駄に消費されることを防ぐことの可能な移動体通信システム、無線基地局、移動端末、および移動端末への配信方法を提供することができた。

以降、本発明の実施形態を、図を用いて説明する。
（第一実施形態）
図１（ａ）は本発明の第一実施形態に係る移動通信システム１ａの概念図である。この移動通信システム１ａは、マルチキャストパケットをマルチキャスト通信で送信する送信装置１０と、送信装置１０から有線ネットワーク２０を介して到達するマルチキャストパケットを配信する（複製し送信する）レイヤ２スイッチ３０ａ（中継装置）と、レイヤ２スイッチ３０ａから配信されたパケットを配下の無線ネットワークに送信する無線基地局４０ａ、４０ｂとを含む。

本実施形態では、簡単のため、有線ネットワーク２０にレイヤ２スイッチ３０ａが接続される例を示したが、有線ネットワーク２０は、複数のマルチキャストルータやレイヤ２スイッチを利用して、複雑なネットワークを構成する場合もある。また、各無線基地局の下に描かれている円は、それぞれの無線基地局の通信可能な領域を示しており、移動端末５０は最初、無線基地局４０ａに接続してマルチキャストパケットを受信している。
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、ソフトウェア、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、および、渋滞や事故等の交通情報等をマルチキャストパケットとして送信する。

レイヤ２スイッチ３０ａは、受信したマルチキャストパケットを複製し、配下の無線基地局４０ａ、４０ｂに配信する。この際、無線基地局の配下に複数のマルチキャスト受信装置が存在しても、無線基地局は一度無線送信するだけで、マルチキャストパケットを配信することができる。

無線基地局４０ａ、４０ｂは図１（ｂ）に示すように機能的な構成要素として、経路確立要求検知部４０１（第１要求検知手段）と、脱退要求検知部４０２（第１要求検知手段）と、脱退検知部４０３（第２要求検知手段）と、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４（マルチキャスト配信テーブル管理手段）と、送信制御部４０５（送信制御手段、各種要求送信手段）とを含む。経路確立要求検知部４０１は、無線基地局４０ａ、４０ｂの配下に存在する移動端末からのマルチキャスト配信の経路を確立するための要求を検知する部分である。

脱退要求検知部４０２は、無線基地局４０ａ、４０ｂの配下に存在する移動端末からのマルチキャストグループから脱退するための要求、および自身以外の無線基地局の配下に存在する移動端末から自身以外の無線基地局を介して受信するマルチキャストグループ脱退要求を検知する部分である。

脱退検知部４０３は、自身以外の無線基地局の配下に存在する移動端末から自身以外の無線基地局を介してマルチキャスト配信の経路確立要求を受信することで、自身の配下から移動端末が脱退したことを検知する部分である。

マルチキャスト配信テーブル管理部４０４は、経路確立要求検知部４０１、脱退要求検知部４０２および脱退検知部４０３の検知に応じて、各移動端末がどのマルチキャストグループを要求しているかを無線基地局４０ａ、４０ｂのマルチキャスト配信テーブルに登録、削除する部分である。つまり、マルチキャスト配信テーブルには、マルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報（グループ名やソース（ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等））が登録および削除されることになる。

送信制御部４０５は、マルチキャスト配信テーブルに基づき、マルチキャスト配信の情報信号を無線側（無線ネットワーク側）に出力するか否かを判断する部分である。つまり、レイヤ２スイッチ３０ａから受信したマルチキャストパケットが自身のマルチキャスト配信テーブルにグループ識別情報として登録されているマルチキャストグループと同じマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットである場合のみに、レイヤ２スイッチ３０ａから受信したマルチキャストパケットを自身の配下の無線ネットワークに送信する。また、送信制御部４０５は、経路確立要求検知部４０１または脱退要求検知部４０２が検知した各種要求をレイヤ２スイッチ３０ａに送信する（各種要求送信手段）。

移動端末５０は、マルチキャスト受信装置である。移動端末５０は、所望のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信できるように、自身が接続している無線基地局４０ａを介し、有線ネットワーク２０に存在するマルチキャストルータに対して、マルチキャスト配信の経路確立要求を送信する（経路確立要求手段）。また、移動端末５０は、マルチキャストパケットの受信が不要になった場合に、同様に接続している無線基地局４０ａを介してマルチキャストグループの脱退要求を送信する（脱退要求送信手段）。また、移動端末５０は、マルチキャスト通信中に無線基地局４０ａの配下から無線基地局４０ｂの配下に移動した場合に、新たに接続した無線基地局４０ｂを介してマルチキャスト配信の経路確立要求を送信する（経路確立要求送信手段）。

なお、各無線基地局４０ａ，４０ｂは、自身を識別するための基地局識別情報を送信するよう構成されており、移動端末５０は、自身が接続している無線基地局４０ａ，４０ｂから送信された基地局識別情報を受信可能に構成されている（基地局識別情報取得手段）。よって、移動端末５０は、受信した基地局識別情報に基づいて自身が接続している無線基地局４０ａ，４０ｂを識別することができ、移動端末５０自身の移動により無線基地局４０ａ，４０ｂが切り替わったことも認識することができる。

このような移動通信システム１ａにおいて、移動端末５０が所定のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信することを例にとって、移動通信システム１ａの動作、および移動通信システム１ａを用いて実現する移動端末への配信方法を説明する。マルチキャストグループ（マルチキャストグループＧとする）のアドレスは、例えば「２２５．０．０．１」のように指定される。

図１（ａ）では、既に移動端末５０へのマルチキャスト配信経路が確立されているが、最初にこの配信経路の確立について説明する。移動端末５０はマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信するために、自身の上流に接続されているマルチキャストルータに届くように、マルチキャスト配信の経路確立要求を送信する。このマルチキャストグループＧ宛の経路確立要求は、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケット配信要求や、マルチキャストグループＧへの加入要求としての役割も有する。

無線基地局４０ａ、４０ｂは、有線側（送信装置１０側）から到達するマルチキャストパケットを原則、無線側に送信しない。移動端末５０が無線基地局４０ａ配下において、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信するために、マルチキャスト配信の経路確立要求を送信する。この経路確立要求は、無線基地局４０ａには無線側から到達し、無線基地局４０ｂには無線基地局４０ａおよびレイヤ２スイッチ３０ａを介して有線側から到達する。

また、この経路確立要求は、有線ネットワーク２０に存在するマルチキャストルータにも到達する（経路確立要求はマルチキャストまたはブロードキャスト）。この際、無線基地局４０ａの経路確立要求検知部４０１が、配下に存在する移動端末５０からのマルチキャスト配信の経路確立要求を検知する。この経路確立要求検知部４０１は、無線基地局４０ａの配下にいる移動端末５０がどのマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信したいかが検知できればその原理が物理的にはどのようなものでもよく、例えば、どのマルチキャストグループ宛かを示す情報を含むブロードキャストパケットを検知するようにしてもよい。

無線基地局４０ａは、移動端末５０がマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信したいことを検知すると、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４において、マルチキャスト配信テーブルにマルチキャストグループＧを登録する。一方、無線基地局４０ｂの脱退検知部４０３が、無線基地局４０ａを介して、有線側から到達した移動端末５０のマルチキャスト配信の経路確立要求を検知する。この検知により、無線基地局４０ｂは、通常、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４において、マルチキャスト配信テーブルにマルチキャストグループＧを削除する。しかし、この場合、事前に登録されていないので、何も行わない。

有線ネットワーク２０に存在するマルチキャストルータは、経路確立要求の到達により、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットの経路を有線ネットワーク２０内に確立する。以上より、送信装置１０から移動端末５０へのマルチキャスト配信経路が確立されることになる。

送信装置１０から移動端末５０へのマルチキャスト配信経路が確立すると、送信装置１０から送信されたマルチキャストパケットは、有線ネットワーク２０、レイヤ２スイッチ３０ａ、無線基地局４０ａを介して、移動端末５０へと到達することになる。レイヤ２スイッチ３０ａが無線基地局４０ｂにマルチキャストパケットを配信してしまうが、無線基地局４０ｂにおいて、送信制御部４０５がマルチキャスト配信テーブルを参照し、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを無線側に配信しないので、無駄に無線帯域を消費せず、マルチキャストパケットを必要とする受信装置のみにマルチキャストパケットを届けることができる。

また、移動端末５０は、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットの受信が不要になった場合、マルチキャストグループＧからの脱退要求を送信する。無線基地局４０ａは、この脱退要求を受信するとマルチキャスト配信テーブルから移動端末５０の要求するマルチキャストグループＧを削除する。なお、無線基地局４０ａの配下にマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットの受信を継続したい移動端末５０以外の移動端末が存在する場合、無線基地局４０ａのマルチキャスト配信テーブルには移動端末５０以外の移動端末によるマルチキャストグループＧの登録が存在するため、マルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットの受信を継続したい移動端末が存在するにもかかわらず、誤ってマルチキャスト配信経路が削除されることはない。

図１（ａ）のように移動端末５０がマルチキャストグループＧに加入しており、無線基地局４０ａを介してマルチキャストパケットを受信している状態で、移動端末５０が図中の矢印のように移動し、図２のように接続無線基地局を無線基地局４０ａから無線基地局４０ｂに切り替える動作について述べる。

図２（ａ）に示すように、移動端末５０は、接続無線基地局を無線基地局４０ａから無線基地局４０ｂに切り替えると、図中の点線矢印で示すように、切り替え後に接続する無線基地局４０ｂを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。この経路確立要求は、さらにレイヤ２スイッチ３０ａを介して無線基地局４０ａの有線ポートに到達する。

このとき、無線基地局４０ａにおいて、脱退検知部４０３が配下から移動端末５０が脱退したことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４がマルチキャスト配信テーブルから移動端末５０の情報を削除する。一方、無線基地局４０ｂにおいては、経路確立要求検知部４０１が移動端末５０のマルチキャスト配信の経路確立要求を検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４がマルチキャスト配信テーブルに移動端末５０の情報を登録する。

このようにすることにより、図２（ｂ）に示すように、無線基地局４０ａはマルチキャストグループＧ宛の配信を停止し、無線基地局４０ｂはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。つまり、接続無線基地局の切り替えに伴う移動端末５０からの経路確立要求のみにより、移動端末５０が無線基地局４０ｂを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信できるのはもちろんのことだが、同時に、無線基地局４０ａの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。

なお、移動端末５０が無線基地局の配下の外でマルチキャストグループＧに関する脱退要求を送信した後に無線基地局４０ｂに接続した場合は、無線基地局４０ｂに接続した後に、無線基地局４０ｂを介して再度、脱退要求を送信する。この脱退要求は、先程の経路確立要求と同様にして、無線基地局４０ａにも到達する。このとき、無線基地局４０ａにおいて、脱退検知部４０３が配下から移動端末５０が脱退したことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４がマルチキャスト配信テーブルから移動端末５０の情報を削除する。したがって、無線基地局４０ａの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。

図３は、図１（ａ）から図２（ｂ）における無線基地局の無線側からIGMPパケット（経路確立要求または脱退要求）を受信するときの動作を示すフローチャートである。無線基地局は、無線側から受信したパケットがIGMPパケットかどうかを判定する（ステップＳ１０１）。IGMPパケットであれば、経路確立要求か脱退要求かを判定する（ステップＳ１０２およびステップＳ１０４）。経路確立要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを許可する（ステップＳ１０３）。脱退要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を要求する他の移動端末が配下にいるかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。受信を要求する移動端末がいなければ、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを禁止する（ステップＳ１０６）。

図４は、図１（ａ）から図２（ｂ）における無線基地局の有線側からIGMPパケット（経路確立要求または脱退要求）を受信するときの動作を示すフローチャートである。無線基地局は、有線側から受信したパケットがIGMPパケットかどうかを判定する（ステップＳ１１１）。IGMPパケットであれば、経路確立要求もしくは脱退要求であるかどうかを判定する（ステップＳ１１２およびステップＳ１１３）。経路確立要求もしくは脱退要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を要求する他の移動端末が配下にいるかどうかを判定する（ステップＳ１１４）。受信を要求する移動端末がいなければ、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを禁止する（ステップＳ１１５）。

無線基地局がこれらのフローチャートに従うことで、移動後すぐにマルチキャストパケットの受信を開始することができるとともに、切り替え前のマルチキャスト配信経路を迅速に削除し、無線帯域を有効に利用することができる。また、無線基地局がマルチキャスト配信経路を削除する前に、マルチキャスト配信テーブルにて、同一のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを要求する移動端末の存在を確認しているため、マルチキャスト配信経路を誤って削除することもない。
（第二実施形態）
図５は、本発明の第二実施形態に係る移動通信システム２ａの概念図を示す。上記の説明では、同一のレイヤ２スイッチ配下に、複数の無線基地局が接続していたが、この図に示すように、レイヤ２スイッチがツリー構造のように接続されていてもよく、各レイヤ２スイッチに接続される無線基地局が、上記の説明のように移動端末からの経路確立要求もしくは脱退要求を見て、移動端末５０毎に、個別に自身のマルチキャスト配信テーブルに関する処理を行うことで、受信装置の存在しない無線エリアにマルチキャストパケットが配信されることを即座に停止し、不要なマルチキャストパケットの配信を削減して無線帯域が無駄に使用されることを防止することが可能となる。つまり、マルチキャスト配信テーブルには、マルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報に加えて、移動端末を識別するための移動端末識別情報が、移動端末５０毎に登録または削除されることになる。

図５のように移動端末５０がマルチキャストグループＧに加入しており、無線基地局４０ｂを介してマルチキャストパケットを受信している状態で、移動端末５０が図中の矢印のように移動し、図６のように接続無線基地局を無線基地局４０ｂから無線基地局４０ｃに切り替える動作について述べる。

図６（ａ）に示すように、移動端末５０は、接続無線基地局を無線基地局４０ｂから無線基地局４０ｃに切り替えると、図中の点線矢印で示すように、切り替え後に接続した無線基地局４０ｃを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。

この経路確立要求は、さらにレイヤ２スイッチ３０ｃ、３０ａ、３０ｂを介して無線基地局４０ｂの有線ポートに到達する。このとき、無線基地局４０ｂにおいて、脱退検知部４０３が配下から移動端末５０が脱退したことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４がマルチキャスト配信テーブルから移動端末５０の情報を削除する。一方、無線基地局４０ｃにおいては、経路確立要求検知部４０１が移動端末５０のマルチキャスト配信の経路確立要求を検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４がマルチキャスト配信テーブルに移動端末５０の情報を登録する。

このようにすることにより、図６（ｂ）に示すように、無線基地局４０ｂはマルチキャストグループＧ宛の配信を停止し、無線基地局４０ｃはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。つまり、接続無線基地局の切り替えに伴う移動端末５０からの経路確立要求のみにより、移動端末５０が無線基地局４０ｃを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信できるのはもちろんのことだが、同時に、無線基地局４０ｂの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。

なお、移動端末５０が無線基地局の配下の外でマルチキャストグループＧに関する脱退要求を送信した後に無線基地局４０ｃに接続した場合は、無線基地局４０ｂに接続した後に、無線基地局４０ｃを介して再度、脱退要求を送信する。この脱退要求は、先程の経路確立要求と同様にして、無線基地局４０ｂにも到達する。このとき、無線基地局４０ｂにおいて、脱退検知部４０３が配下から移動端末５０が脱退したことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部４０４がマルチキャスト配信テーブルから移動端末５０の情報を削除する。したがって、無線基地局４０ｂの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。
（第三実施形態）
図７（ａ）は、本発明の第三実施形態に係る移動通信システム３ａの概念図を示す。この移動通信システム３ａは、マルチキャストパケットをマルチキャスト通信で送信する送信装置６０と、送信装置６０から有線ネットワーク７０を介して到達するマルチキャストパケットを配信する（複製し送信する）マルチキャストルータ８０と、マルチキャストルータ８０から配信されたパケットを配下の無線基地局に配信するにレイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂと、レイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂから配信されたパケットを配下の無線ネットワークに送信する無線基地局１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄとを含む。

有線ネットワーク７０は、複数のマルチキャストルータやレイヤ２スイッチを利用して、複雑なネットワークを構成する場合もある。移動端末１１０は最初、無線基地局１００ａに接続してマルチキャストパケットを受信している。

送信装置６０は、例えば、ソフトウェア、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、および、渋滞や事故等の交通情報等をマルチキャストパケットとして送信する。

マルチキャストルータ８０は、受信したマルチキャストパケットを必要に応じて複製し、配下のレイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂに配信する。
レイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂは、受信したマルチキャストパケットを複製し、配下の無線基地局１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに配信する。この際、無線基地局の配下に複数のマルチキャスト受信装置が存在しても、無線基地局は一度無線送信するだけで、マルチキャストパケットを配信することができる。

無線基地局１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは図７（ｂ）に示すように機能的な構成要素として、経路確立要求検知部１００１（第１要求検知手段）と、脱退要求検知部１００２（第１要求検知手段）と、脱退検知部１００３（第２要求検知手段）と、離脱通知検知部１００４（第２要求検知手段）と、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５（マルチキャスト配信テーブル管理手段）と、送信制御部１００７（送信制御手段）とを含む。経路確立要求検知部１００１は、無線基地局自身の配下に存在する移動端末からのマルチキャスト配信の経路を確立するための要求を検知する部分である。

脱退要求検知部１００２は、無線基地局自身の配下に存在する移動端末からのマルチキャストグループから脱退するための要求、および自身以外の無線基地局の配下に存在する移動端末から自身以外の無線基地局を介して受信するマルチキャストグループ脱退要求を検知する部分である。

脱退検知部１００３は、自身以外の無線基地局の配下に存在する移動端末から自身以外の無線基地局を介してマルチキャスト配信の経路確立要求を受信することで、自身の配下から移動端末が脱退したことを検知する部分である。

離脱通知検知部１００４は、無線基地局自身の配下から離脱した移動端末から、自身以外の無線基地局を介して通知される離脱通知を受信することで、自身の配下から移動端末が離脱したことを検知する部分である。

マルチキャスト配信テーブル管理部１００５は、経路確立要求検知部１００１、脱退要求検知部１００２、脱退検知部１００３および離脱通知検知部１００４の検知に応じて、各移動端末がどのマルチキャストグループを要求しているかを無線基地局のマルチキャスト配信テーブルに登録、削除する部分である。

送信制御部１００７は、マルチキャスト配信テーブルに基づき、マルチキャスト配信の情報信号を無線側に出力するか否かを判断する部分である。
移動端末１１０は、マルチキャスト受信装置である。移動端末１１０は、所望のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信できるように、自身が接続している無線基地局を介し、マルチキャストルータ８０に対して、マルチキャスト配信の経路確立要求を送信する。また、移動端末１１０は、マルチキャストパケットの受信が不要になった場合に、同様に接続している無線基地局を介してマルチキャストグループの脱退要求を送信する。また、移動端末１１０は、マルチキャスト通信中に無線基地局１００ａの配下から無線基地局１００ｂの配下に移動した場合に、新たに接続した無線基地局１００ｂを介してマルチキャスト配信の経路確立要求と無線基地局１００ａに対する離脱通知を送信する（離脱通知送信手段）。

このような移動通信システム３ａにおいて、移動端末１１０が所定のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信することを例にとって、移動通信システム３ａの動作、および移動通信システム３ａを用いて実現する移動端末への配信方法を説明する。

今、図７（ａ）のように移動端末１１０がマルチキャストグループＧに加入しており、無線基地局１００ａを介してマルチキャストパケットを受信している状態で、移動端末１１０が図中の矢印のように移動し、接続無線基地局を無線基地局１００ａから無線基地局１００ｂ、無線基地局１００ｃと切り替えていく動作について述べる。

図７（ａ）では、移動端末１１０は、無線基地局１００ａとの接続時に無線リンクの認証とともに無線基地局１００ａのＩＰアドレスまたはＭＡＣアドレスを取得する。
図８（ａ）に示すように、移動端末１１０が図中の矢印のように移動し、接続無線基地局を無線基地局１００ｂに切り替えると、移動端末１１０は無線基地局１００ｂとの間の無線リンクの認証とともに無線基地局１００ｂのＩＰアドレスまたはMACアドレスを取得する。一方では、図中の点線矢印で示すように、切り替え後に接続した無線基地局１００ｂを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。さらには、図中の一点鎖線矢印で示すように、切り替え前に取得した無線基地局１００ａのＩＰアドレスまたはMACアドレスを基にして、無線基地局１００ａに移動端末１１０の離脱通知をユニキャストで送信する。

経路確立要求は、レイヤ２スイッチ９０ａを介して無線基地局１００ａの有線ポートとマルチキャストルータ８０に到達する。また、離脱通知は、レイヤ２スイッチ９０ａを介して無線基地局１００ａの有線ポートに到達する。このとき、無線基地局１００ａにおいて、脱退検知部１００３もしくは離脱通知検知部１００４が配下から移動端末１１０がいなくなったことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルから移動端末１１０の情報を削除する。無線基地局１００ｂにおいては、経路確立要求検知部１００１が移動端末１１０のマルチキャスト配信の経路確立要求を検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルに移動端末１１０の情報を登録する。

このようにすることにより、図８（ｂ）に示すように、無線基地局１００ａはマルチキャストグループＧ宛の配信を停止し、無線基地局１００ｂはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。つまり、接続無線基地局の切り替えに伴う移動端末１１０からの経路確立要求および離脱通知により、移動端末１１０が無線基地局１００ｂを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信できるのはもちろんのことだが、同時に、無線基地局１００ａの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。

なお、移動端末１１０が無線基地局の配下の外でマルチキャストグループＧに関する脱退要求を送信した後に無線基地局１００ｂに接続した場合は、無線基地局１００ｂに接続した後に、無線基地局１００ｂを介して再度、脱退要求と離脱通知を送信する。この脱退要求と離脱通知は、先程の経路確立要求と同様にして、無線基地局１００ａに到達する。このとき、無線基地局１００ａにおいて、脱退検知部１００３もしくは離脱通知検知部１００４が配下から移動端末１１０がいなくなったことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルから移動端末１１０の情報を削除する。したがって、無線基地局１００ａの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。

次に、図９（ａ）のように、異なるサブネットに接続される無線基地局間を移動する場合について説明する。図９（ｂ）に示すように、移動端末１１０は、接続無線基地局を無線基地局１００ｂから無線基地局１００ｃに切り替えると、図中の点線矢印で示すように、切り替え後に接続した無線基地局１００ｃを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。これにより、図１０（ａ）のように無線基地局１００ｃはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。しかしながら、この経路確立要求は、マルチキャストルータを通過することはできないので、無線基地局１００ｂには到達しない。

一方、図中の一点鎖線矢印で示す離脱通知は、切り替え前に取得した無線基地局１００ｂのＩＰアドレスまたはMACアドレスを基にして、無線基地局１００ｂにユニキャスト送信する。このとき、無線基地局１００ｂの離脱通知検知部１００４が配下から移動端末１１０がいなくなったことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルから移動端末１１０の情報を削除する。

このようにすることにより、図１０（ｂ）に示すように、無線基地局１００ｂはマルチキャストグループＧ宛の配信を停止し、無線基地局１００ｃはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。その後、図１１に示すようにマルチキャストルータ８０がレイヤ２スイッチ９０ａ側へのマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットの配信を停止する。つまり、接続無線基地局の切り替えに伴う移動端末１１０からの経路確立要求により、移動端末１１０が無線基地局１００ｃを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信できる。

また、無線基地局１００ｂは、自身の配下から離脱した移動端末が存在することを認識し、既存のマルチキャストルーティング技術によるマルチキャストグループＧ宛の配信の停止よりも迅速に停止することができ、無線帯域が無駄に使用されることを防止することが可能となる。

なお、移動端末１１０が無線基地局の配下の外でマルチキャストグループＧに関する脱退要求を送信した後に無線基地局１００ｃに接続し、無線基地局１００ｃを介して再度、脱退要求と離脱通知を送信する場合でも、同様のことが言える。

図１２は、図７（ａ）から図１１における無線基地局の無線側からIGMPパケット（経路確立要求または脱退要求）を受信するときの動作を示すフローチャートである。無線基地局は、無線側から受信したパケットがIGMPパケットかどうかを判定する（ステップＳ３０１）。IGMPパケットであれば、経路確立要求か脱退要求かを判定する（ステップＳ３０２およびステップＳ３０４）。経路確立要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを許可する（ステップＳ３０３）。

脱退要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を要求する他の移動端末が配下にいるかどうかを判定する（ステップＳ３０５）。受信を要求する移動端末がいなければ、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを禁止する（ステップＳ３０６）。

図１３は、図７（ａ）から図１１における無線基地局の有線側からIGMPパケット（経路確立要求または脱退要求）および離脱通知を受信するときの動作を示すフローチャートである。無線基地局は、有線側から受信したパケットがIGMPパケットかどうかを判定する（ステップＳ３１１）。IGMPパケットであれば、経路確立要求もしくは脱退要求であるかどうかを判定する（ステップＳ３１２およびステップＳ３１３）。IGMPパケットでなければ、離脱通知かどうかを判定する（ステップＳ３１４）。経路確立要求もしくは脱退要求もしくは離脱通知であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を要求する他の移動端末が配下にいるかどうかを判定する（ステップＳ３１５）。受信を要求する移動端末がいなければ、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを禁止する（ステップＳ３１６）。

無線基地局がこれらのフローチャートに従うことで、移動後すぐにマルチキャストパケットの受信を開始することができるとともに、切り替え前のマルチキャスト配信経路を迅速に削除し、無線帯域を有効に利用することができる。また、無線基地局がマルチキャスト配信経路を削除する前に、マルチキャスト配信テーブルにて、同一のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを要求する移動端末の存在を確認しているため、マルチキャスト配信経路を誤って削除することもない。
（第四実施形態）
図１４（ａ）は、本発明の第四実施形態に係る移動通信システム４ａの概念図を示す。この移動通信システム４ａは、マルチキャストパケットをマルチキャスト通信で送信する送信装置６０と、送信装置６０から有線ネットワーク７０を介して到達するマルチキャストパケットを配信する（複製し送信する）マルチキャストルータ８０と、マルチキャストルータ８０から配信されたパケットを配下の無線基地局に配信するにレイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂと、レイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂから配信されたパケットを配下の無線ネットワークに送信する無線基地局１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄとを含む。
有線ネットワーク７０は、複数のマルチキャストルータやレイヤ２スイッチを利用して、複雑なネットワークを構成する場合もある。移動端末１１０は最初、無線基地局１００ａに接続してマルチキャストパケットを受信している。

送信装置６０は、例えば、ソフトウェア、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、および、渋滞や事故等の交通情報等をマルチキャストパケットとして送信する。

マルチキャストルータ８０は、受信したマルチキャストパケットを必要に応じて複製し、配下のレイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂに配信する。
レイヤ２スイッチ９０ａ、９０ｂは、受信したマルチキャストパケットを複製し、配下の無線基地局１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄに配信する。この際、無線基地局の配下に複数のマルチキャスト受信装置が存在しても、無線基地局は一度無線送信するだけで、マルチキャストパケットを配信することができる。

無線基地局１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄは図１４（ｂ）に示すように機能的な構成要素として、経路確立要求検知部１００１（第１要求検知手段）と、脱退要求検知部１００２（第１要求検知手段）と、脱退検知部１００３（第２要求検知手段）と、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５（マルチキャスト配信テーブル管理手段）と、移動端末削除部１００６（送信制御手段）と、送信制御部１００７（送信制御手段）とを含む。

経路確立要求検知部１００１は、無線基地局自身の配下に存在する移動端末からのマルチキャスト配信の経路を確立するための要求を検知する部分である。
脱退要求検知部１００２は、無線基地局自身の配下に存在する移動端末からのマルチキャストグループから脱退するための要求、および自身以外の無線基地局の配下に存在する移動端末から自身以外の無線基地局を介して受信するマルチキャストグループ脱退要求を検知する部分である。

脱退検知部１００３は、自身以外の無線基地局の配下に存在する移動端末から自身以外の無線基地局を介してマルチキャスト配信の経路確立要求を受信することで、自身の配下から移動端末が脱退したことを検知する部分である。

マルチキャスト配信テーブル管理部１００５は、経路確立要求検知部１００１、脱退要求検知部１００２および脱退検知部１００３の検知に応じて、各移動端末がどのマルチキャストグループを要求しているかを無線基地局のマルチキャスト配信テーブルに登録、削除する部分である。

移動端末削除部１００６は、無線基地局自身の配下から移動端末が離脱したことをビーコン応答の有無や電界強度などの移動端末との接続強度（例えば、この接続強度（受信レベル）が予め設定された閾値よりも弱いか否か）により検知してマルチキャスト配信テーブルから削除する部分である。

送信制御部１００７は、マルチキャスト配信テーブルに基づき、マルチキャスト配信の情報信号を無線側に出力するか否かを判断する部分である。
移動端末１１０は、マルチキャスト受信装置である。移動端末１１０は、所望のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信できるように、自身が接続している無線基地局を介し、マルチキャストルータ８０に対して、マルチキャスト配信の経路確立要求を送信する。また、移動端末１１０は、マルチキャストパケットの受信が不要になった場合に、同様に接続している無線基地局を介してマルチキャストグループの脱退要求を送信する。また、移動端末１１０は、マルチキャスト通信中に無線基地局１００ａの配下から無線基地局１００ｂの配下に移動した場合に、新たに接続した無線基地局１００ｂを介してマルチキャスト配信の経路確立要求を送信する。

このような移動通信システム４ａにおいて、移動端末１１０が所定のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを受信することを例にとって、移動通信システム４ａの動作、および移動通信システム４ａを用いて実現する移動端末への配信方法を説明する。

今、図１４（ａ）のように移動端末１１０がマルチキャストグループＧに加入しており、無線基地局１００ａを介してマルチキャストパケットを受信している状態で、移動端末１１０が図中の矢印のように移動し、接続無線基地局を無線基地局１００ａから無線基地局１００ｂ、無線基地局１００ｃと切り替えていく動作について述べる。

まず、図１５（ａ）に示すように、移動端末１１０は、接続無線基地局を無線基地局１００ａから無線基地局１００ｂに切り替えると、図中の点線矢印で示すように、切り替え後に接続した無線基地局１００ｂを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。この経路確立要求は、さらにレイヤ２スイッチ９０ａを介して無線基地局１００ａの有線ポートとマルチキャストルータ８０に到達する。

このとき、無線基地局１００ａにおいて、脱退検知部１００３が配下から移動端末１１０が脱退したことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルから移動端末１１０の情報を削除する。無線基地局１００ｂにおいては、経路確立要求検知部１００１が移動端末１１０のマルチキャスト配信の経路確立要求を検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルに移動端末１１０の情報を登録する。一方、マルチキャストルータ８０においては、既に経路が確立されている状態であるので、何もしない。

このようにすることにより、図１５（ｂ）に示すように、無線基地局１００ａはマルチキャストグループＧ宛の配信を停止し、無線基地局１００ｂはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。つまり、接続無線基地局の切り替えに伴う移動端末１１０からの経路確立要求のみにより、移動端末１１０が無線基地局１００ｂを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信できるのはもちろんのことだが、同時に、無線基地局１００ａの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。

なお、移動端末１１０が無線基地局の配下の外でマルチキャストグループＧに関する脱退要求を送信した後に無線基地局１００ｂに接続した場合は、無線基地局１００ｂに接続した後に、無線基地局１００ｂを介して再度、脱退要求を送信する。この脱退要求は、先程の経路確立要求と同様にして、無線基地局１００ａにも到達する。

このとき、無線基地局１００ａにおいて、脱退検知部１００３が配下から移動端末１１０が脱退したことを検知し、マルチキャスト配信テーブル管理部１００５がマルチキャスト配信テーブルから移動端末１１０の情報を削除する。

したがって、無線基地局１００ａの配下から離脱した移動端末が存在することを認識でき、マルチキャストグループＧ宛の配信の停止を迅速に実行することができる。
次に、図１６（ａ）のように、異なるサブネットに接続される無線基地局間を移動する場合について説明する。図１６（ｂ）に示すように、移動端末１１０は、接続無線基地局を無線基地局１００ｂから無線基地局１００ｃに切り替えると、図中の点線矢印で示すように、切り替え後に接続した無線基地局１００ｃを介して、マルチキャストグループＧに関する経路確立要求を送信する。

これにより、図１７（ａ）のように無線基地局１００ｃはマルチキャストグループＧ宛の配信を開始する。しかしながら、この経路確立要求は、マルチキャストルータを通過することはできないので、無線基地局１００ｂには到達しない。したがって、無線基地局１００ｂにおいて、マルチキャストグループＧ宛の配信を停止できない。

また、移動端末１１０が無線基地局の配下の外でマルチキャストグループＧに関する脱退要求を送信した後に無線基地局１００ｃに接続し、無線基地局１００ｃを介して再度、脱退要求を送信する場合でも、同様にして、脱退要求が無線基地局１００ｂに到達しないため、マルチキャストグループＧ宛の配信を停止できない。これは、経路確立要求および脱退要求は、（上記で述べてきたように）マルチキャストパケットもしくはブロードキャストパケットを想定しているためである。

そこで、無線基地局１００ｂの移動端末削除部１００６により、配下から移動端末が離脱したことを検知することで、マルチキャスト配信テーブルから移動端末１１０の情報を削除し、マルチキャストグループＧ宛の配信を停止する。なお、この方法を用いれば、移動端末が移動などにより、いずれの無線基地局とも接続しなくなる場合においても、マルチキャストグループＧ宛の配信を停止することが可能になるという効果も得られる。

以上より、図１７（ｂ）に示すように、移動端末１１０が無線基地局１００ｃを介してマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットを受信でき、同時に、無線基地局１００ｂからのマルチキャストグループＧ宛の配信を停止する。その後、図１８に示すようにマルチキャストルータ８０がレイヤ２スイッチ９０ａ側へのマルチキャストグループＧ宛のマルチキャストパケットの配信を停止する。

つまり、無線基地局１００ｂは、自身の配下から離脱した移動端末が存在することを認識し、既存のマルチキャストルーティング技術によるマルチキャストグループＧ宛の配信の停止よりも迅速に停止することができ、無線帯域が無駄に使用されることを防止することが可能となる。

図１９は、図１４（ａ）から図１８における無線基地局の無線側からIGMPパケット（経路確立要求または脱退要求）を受信するとき、および、無線基地局の配下から移動端末が離脱したことを検知し、削除するときの動作を示すフローチャートである。無線基地局は、無線側から受信したパケットがIGMPパケットかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。

IGMPパケットであれば、経路確立要求か脱退要求かを判定する（ステップＳ４０３およびステップＳ４０５）。経路確立要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを許可する（ステップＳ４０４）。

脱退要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を要求する他の移動端末が配下にいるかどうかを判定する（ステップＳ４０６）。
また、無線基地局は、自身の配下に存在する移動端末の離脱を常に監視し（ステップＳ４０１）、離脱を検知するとステップＳ４０６の処理を行う。受信を要求する移動端末がいなければ、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを禁止する（ステップＳ４０７）。

図２０は、図１４（ａ）から図１８における無線基地局の有線側からIGMPパケット（経路確立要求または脱退要求）を受信するときの動作を示すフローチャートである。無線基地局は、有線側から受信したパケットがIGMPパケットかどうかを判定する（ステップＳ４１１）。

IGMPパケットであれば、経路確立要求もしくは脱退要求であるかどうかを判定する（ステップＳ４１２およびステップＳ４１３）。経路確立要求もしくは脱退要求であれば、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットの受信を要求する他の移動端末が配下にいるかどうかを判定する（ステップＳ４１４）。受信を要求する移動端末がいなければ、要求されたマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを無線側に送信することを禁止する（ステップＳ４１５）。

無線基地局がこれらのフローチャートに従うことで、移動後すぐにマルチキャストパケットの受信を開始することができるとともに、切り替え前のマルチキャスト配信経路を迅速に削除し、無線帯域を有効に利用することができる。また、無線基地局がマルチキャスト配信経路を削除する前に、マルチキャスト配信テーブルにて、同一のマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットを要求する移動端末の存在を確認しているため、マルチキャスト配信経路を誤って削除することもない。
（第五実施形態）
上記に示す第三実施形態の特徴である無線基地局の離脱通知検知部１００４と、第四実施形態の特徴である無線基地局の移動端末削除部１００６の両方を持つ実施形態も考えられる（図２１参照）。
（第六実施形態）
上記に示す第一実施形態から第五実施形態の送信装置に代わって、移動端末がマルチキャストパケットをマルチキャスト通信で送信する実施形態も考えられる。この場合、送信する移動端末が無線基地局へのアップリンクを利用するが、その点以外は第一実施形態から第五実施形態で説明したようにシステムは動作する。

本発明の第一実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図（ａ）、本発明の第一実施形態に係る無線基地局の構成を示した図（ｂ）である。 本発明の第一実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第一実施形態に係る移動端末への配信方法を示したフローチャートである。 本発明の第一実施形態に係る移動端末への配信方法を示したフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第二実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第三実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図（ａ）、本発明の第三実施形態に係る無線基地局の構成を示した図（ｂ）である。 本発明の第三実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第三実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第三実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第三実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第三実施形態に係る移動端末への配信方法を示したフローチャートである。 本発明の第三実施形態に係る移動端末への配信方法を示したフローチャートである。 本発明の第四実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図（ａ）、本発明の第四実施形態に係る無線基地局の構成を示した図（ｂ）である。 本発明の第四実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第四実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第四実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第四実施形態に係る移動通信システムの構成を示した図である。 本発明の第四実施形態に係る移動端末への配信方法を示したフローチャートである。 本発明の第四実施形態に係る移動端末への配信方法を示したフローチャートである。 本発明の第五実施形態に係る無線基地局の構成を示した図である。

符号の説明

１ａ〜４ａ…移動通信システム、１０，６０…送信装置、２０，７０…有線ネットワーク、３０ａ〜３０ｃ，９０ａ〜９０ｂ…レイヤ２スイッチ、４０ａ〜４０ｄ，１００ａ〜１００ｄ…無線基地局、５０，１１０…移動端末、８０…マルチキャストルータ。

Claims (8)

1. 送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛の情報信号に対し、受信した情報信号を配下のネットワークに向けて配信することが可能であって、かつ配下のネットワークから受信した各種要求を前記送信装置側および配下のネットワークに向けて配信することが可能な中継装置と、
   前記中継装置に接続され、前記中継装置により配信された情報信号を配下の無線ネットワークに配信することが可能な複数の無線基地局と、
   前記何れかの無線基地局から配信される情報信号を受信する移動端末と、
   を備えた移動通信システムであって、
   前記移動端末は、
   所定のマルチキャストグループに参加する際、および、所定のマルチキャストグループ宛に送信される情報信号を受信しながら自身が接続している無線基地局を切り替えた際に、前記所定のマルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報を含み、前記情報信号の配信を受けるための経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する経路確立要求送信手段を備え、
   前記各無線基地局は、
   自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を含む各種要求を検知する第１要求検知手段と、
   前記第１要求検知手段が検知した各種要求を前記中継装置に送信する各種要求送信手段と、
   前記自身以外の無線基地局に備えられた各種要求送信手段から配信された各種要求を検知する第２要求検知手段と、
   前記第１要求検知手段が自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルに登録し、前記第２要求検知手段が自身以外の無線基地局に備えられた各種要求送信手段により送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するマルチキャスト配信テーブル管理手段と、
   前記中継装置から受信したマルチキャストパケットが自身のマルチキャスト配信テーブルに前記グループ識別情報として登録されているマルチキャストグループと同じマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットである場合のみに、前記中継装置から受信したマルチキャストパケットを自身の配下の無線ネットワークに送信する送信制御手段と、
   を備えたことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記無線基地局は、
   当該無線基地局自身の配下から前記移動端末が離脱したことを前記移動端末との接続強度により検知する離脱検知手段を備え、
   前記マルチキャスト配信テーブル管理手段は、前記離脱検知手段が当該無線基地局の配下から前記移動端末が離脱したことを検知した場合に、この移動端末が属するマルチキャストグループに対応するグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除すること
   を特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記移動端末は、
   外部指令に基づいて、自身が属するマルチキャストグループに対応するグループ識別情報を含み、該マルチキャストグループから脱退することを要求する脱退要求を送信する脱退要求送信手段を備え、
   前記各無線基地局のマルチキャスト配信テーブル管理手段は、前記第１要求検知手段が自身の配下に存在する移動端末から送信された脱退要求を受信したときにも、この脱退要
   求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記中継装置の配下に、ツリー状に接続される複数の中継装置を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の移動通信システム。
5. 送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛の情報信号に対し、受信した情報信号を配下のネットワークに向けて配信することが可能であって、かつ配下のネットワークから受信した各種要求を前記送信装置側および配下のネットワークに向けて配信することが可能な中継装置と、
   前記中継装置に接続され、前記中継装置により配信された情報信号を配下の無線ネットワークに配信することが可能な無線基地局と、
   前記無線基地局から配信される情報信号を受信するとともに、所定のマルチキャストグループに参加する際、および、所定のマルチキャストグループ宛に送信される情報信号を受信しながら自身が接続している無線基地局を切り替えた際に、前記所定のマルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報を含み、前記情報信号の配信を受けるための経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する移動端末と、
   を備えた移動通信システムを構成する無線基地局であって、
   自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を含む各種要求を検知する第１要求検知手段と、
   前記第１要求検知手段が検知した各種要求を前記中継装置に送信する各種要求送信手段と、
   前記自身以外の無線基地局に備えられた各種要求送信手段から配信された各種要求を検知する第２要求検知手段と、
   前記第１要求検知手段が自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルに登録し、前記第２要求検知手段が自身以外の無線基地局に備えられた各種要求送信手段により送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するマルチキャスト配信テーブル管理手段と、
   前記中継装置から受信したマルチキャストパケットが自身のマルチキャスト配信テーブルに前記グループ識別情報として登録されているマルチキャストグループと同じマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットである場合のみに、前記中継装置から受信したマルチキャストパケットを自身の配下の無線ネットワークに送信する送信制御手段と、
   を備えたことを特徴とする無線基地局。
6. 当該無線基地局自身の配下から前記移動端末が離脱したことを前記移動端末との接続強度により検知する離脱検知手段を備え、
   前記マルチキャスト配信テーブル管理手段は、前記離脱検知手段が当該無線基地局の配下から前記移動端末が離脱したことを検知した場合にも、この移動端末が属するマルチキャストグループに対応するグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除すること
   を特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
7. 送信装置から送信される所定のマルチキャストグループ宛の情報信号に対し、受信した情報信号を配下のネットワークに向けて配信することが可能であって、かつ配下のネットワークから受信した各種要求を前記送信装置側および配下のネットワークに向けて配信することが可能な中継装置と、
   前記中継装置に接続され、前記中継装置により配信された情報信号を配下の無線ネットワークに配信することが可能な無線基地局と、
   前記無線基地局から配信される情報信号を受信するとともに、所定のマルチキャストグループに参加する際、および、所定のマルチキャストグループ宛に送信される情報信号を受信しながら自身が接続している無線基地局を切り替えた際に、前記所定のマルチキャストグループを識別するためのグループ識別情報を含み、前記情報信号の配信を受けるための経路を確立することを要求する経路確立要求を送信する移動端末と、
   を備えた移動通信システムを構成する無線基地局が、配下の無線ネットワークに前記情報信号を配信するための配信方法であって、
   自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を含む各種要求を検知する第１要求検知ステップと、
   前記第１要求検知ステップにて検知した各種要求を前記中継装置に送信する要求送信ステップと、
   前記自身以外の無線基地局から配信された各種要求を検知する第２要求検知ステップと、
   前記第１要求検知ステップにて自身の配下に存在する移動端末から送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルに登録し、前記第２要求検知ステップにて自身以外の無線基地局により送信された経路確立要求を検知すると、この経路確立要求に含まれるグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除するマルチキャスト配信テーブル管理ステップと、
   前記中継装置から受信したマルチキャストパケットが自身のマルチキャスト配信テーブルに前記グループ識別情報として登録されているマルチキャストグループと同じマルチキャストグループ宛のマルチキャストパケットである場合のみに、前記中継装置から受信したマルチキャストパケットを自身の配下の無線ネットワークに送信する送信制御ステップと、
   を実施することを特徴とする配信方法。
8. 当該無線基地局自身の配下から前記移動端末が離脱したことを前記移動端末との接続強度により検知する離脱検知ステップを備え、
   前記マルチキャスト配信テーブル管理ステップでは、前記離脱検知ステップにて当該無線基地局の配下から前記移動端末が離脱したことを検知した場合にも、この移動端末が属するマルチキャストグループに対応するグループ識別情報を自身のマルチキャスト配信テーブルから削除すること
   を特徴とする請求項７に記載の配信方法。