JP5033219B2

JP5033219B2 - 中継装置、通信装置、通信システム、中継方法、フレーム受信方法、及びそのプログラム

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Description

本発明は、マルチキャストフレームの中継技術に関する。

無線ＬＡＮ技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格がスタンダードとなっている。このＩＥＥＥ８０２．１１規格では、アクセスポイントがマルチキャストフレームを転送する場合、規定の通信レート（BSS basic rate set）のいずれかを用いるように規定されている。一般的に、マルチキャストフレームの転送には、BSS basic rate setの最小値が固定的に用いられる。これは、マルチキャストフレームには再送制御がないことなどに基づく。かかるアクセスポイントでは、大容量のデータ、例えば、ＩＰＴＶのマルチキャストストリームを無線端末に十分な品質で転送できないことがある。このようなことから、アクセスポイントが、受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、マルチキャストフレームの通信レートとして規定された通信レートよりも速い通信レートで無線端末に転送する技術が開発されている（例えば、下記特許文献１）。

しかしながら、特許文献１の技術では、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送することで、かえってユーザの利便性が低下することが生じ得た。例えば、マルチキャストフレームの受信を前提に構築されたアプリケーションを用いる無線端末では、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信しても、当該アプリケーションで利用できないことがあった。かかる問題は、無線ＬＡＮのアクセスポイントに限らず、ＰＬＣ（Power Line Communications）のモデムなどにも共通する問題であった。

特開２００９−２６８１２４号公報特開２００８−１８７６２６号公報

上述の問題の少なくとも一部を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送することによるユーザの利便性の低下を抑制することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで他の通信装置に転送する中継装置であって、
前記受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送するユニキャスト転送手段と、
所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断手段と、
前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止手段と
を備えた中継装置。

かかる構成の中継装置は、受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、他の通信装置に転送するので、大容量のデータを受信する場合であっても、マルチキャスト通信を好適に実現することができる。しかも、変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断して、当該利用性が否定される場合には、ユニキャストフレームへの変換を禁止するので、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、ユーザの利便性が低下することを抑制することができる。

［適用例２］適用例１記載の中継装置であって、前記判断手段は、前記他の通信装置から、前記変換したユニキャストフレームを受信して前記アプリケーションに受け渡す機能の有無を表す情報を取得する取得手段を含み、前記所定の条件は、前記他の通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む中継装置。
かかる構成の中継装置は、他の通信装置から、変換したユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す情報を取得して、当該機能の有無に基づいてユニキャストフレームの利用性の判断を行う。したがって、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信したとしてもアプリケーションで利用できない通信装置に対して、変換されたユニキャストフレームを送信することがない。その結果、中継装置から中継されたフレームが他の通信装置で利用できない状況を回避し、ユーザの利便性が低下することを抑制することができる。

［適用例３］適用例１または適用例２記載の中継装置であって、前記判断手段は、前記変換したユニキャストフレームの送信に係る時間占有量を推定する推定手段を含み、前記所定の条件は、前記推定した時間占有量が前記中継装置の送信可能な範囲内であることである送信可能条件を含む中継装置。
かかる構成の中継装置は、変換したユニキャストフレームの送信に係る時間占有量を推定し、推定した時間占有量が中継装置の送信可能な範囲内であるか否かに基づいてユニキャストフレームの利用性の判断を行う。したがって、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送することに起因して、他の通信装置が受信すべきフレームが著しく欠落することがない。その結果、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。

［適用例４］前記判断手段は、前記送信可能条件を満たさない場合に、前記変換したユニキャストフレームの通信レートを、前記設定した通信レートよりも相対的に速い値に変更して、前記送信可能条件に基づく判断を再度行う適用例３記載の中継装置。
かかる構成の中継装置は、送信可能条件を満たさない場合に、変換したユニキャストフレームの通信レートを、設定した通信レートよりも相対的に速い値に変更して、再度、送信可能条件に基づく判断を行うので、フレームが著しく欠落することを回避しつつ、推定した時間占有量が中継装置の送信可能な範囲内となる条件で、変換したユニキャストフレームを転送できる機会が増大する。したがって、大容量のデータ通信をマルチキャストで実現する機会が増大し、ユーザの利便性を向上させることができる。

［適用例５］前記判断手段は、前記設定した通信レートが予め定めた閾値よりも遅い前記他の通信装置を前記通信レートの変更の対象として、該設定した通信レートを該閾値に変更する適用例４記載の中継装置。
かかる構成の中継装置は、通信レートが極端に遅い他の通信装置が存在する場合に、その通信装置に起因して、全体のマルチキャスト通信の利便性が低下することを抑制することができる。

［適用例６］適用例４または適用例５記載の中継装置であって、前記他の通信装置は複数台であり、前記判断手段は、前記他の通信装置の各々について設定した通信レートと、該各々の他の通信装置がサポートする通信レートのうちの、該設定した通信レートよりも１段階速い通信レートとの差分値の大きさを基準の１つとして、前記通信レートの変更の対象となる他の通信装置を決定し、該決定した他の通信装置に設定した通信レートを１段階速い値に変更する中継装置。
かかる構成の中継装置は、設定した通信レートの値から１段階速い値に変更した場合に、時間占有量の減少効果が相対的に大きくなる他の通信装置を通信レートの変更対象とすることができるので、通信レートの変更による時間占有量の減少効果が大きい。しかも、通信レートが１段階のみ速くなるように変更するので、通信レートが変更された他の通信装置におけるユニキャストフレームの利用性への影響を最小限に抑えることができる。

［適用例７］適用例４ないし適用例６のいずれか記載の中継装置であって、前記他の通信装置は複数台であり、前記判断手段は、前記中継装置が転送するフレームに対する前記他の通信装置の各々における受信成功率を基準の１つとして、前記通信レートの変更の対象となる他の通信装置を決定し、該決定した他の通信装置に設定した通信レートを相対的に速い値に変更する中継装置。
かかる構成の中継装置は、受信成功率を基準の１つとして、通信レートの変更対象となる他の通信装置を決定するので、通信レートの変更によって、ユニキャストフレームの利用性に大きく影響を与える程度に受信成功率が低下することを抑制することができる。

［適用例８］前記判断手段は、前記送信可能条件を満たすまで、前記設定した通信レートの変更及び前記送信可能条件に基づく判断を繰り返す適用例４ないし適用例７のいずれか記載の中継装置。
かかる構成の中継装置は、推定した時間占有量が中継装置の送信可能な範囲内にないことを理由として、ユニキャストフレームへの変換が禁止されることがない。したがって、大容量のデータ通信をマルチキャストで実現する機会が増大し、ユーザの利便性を向上させることができる。

［適用例９］マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する通知手段を備えた通信装置。
かかる構成の通信装置は、適用例２またはこれに従属する適用例の中継装置と組み合わせて使用することにより、好適に適用例２の効果を得ることができる。

［適用例１０］適用例９記載の通信装置であって、前記通信装置は、無線ＬＡＮ端末であって、前記通知手段は、前記中継装置との間でやりとりするマネジメントフレームに前記機能情報を含ませることで前記通知を行う通信装置。
かかる構成の通信装置は、無線ＬＡＮ装置の通信に必要なマネジメントフレームを利用して機能情報の通知を行うので、機能情報の通知のみを目的とする特別な通信が必要ない。したがって、構成が簡単である。また、当該通知によって、ネットワーク負荷が増加することがない。

また、本発明は、上述した中継装置や通信装置のほか、適用例１１の通信システム、適用例１２，１３の方法、適用例１４，１５のプログラム、当該プログラムを記録した記憶媒体等としても実現することができる。勿論、これらの実現形態に対しても、適用例２〜適用例１０の構成を付加することも可能である。
［適用例１１］通信装置と、受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置とを備えた通信システムであって、前記中継装置は、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送するユニキャスト転送手段と、所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断手段と、前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止手段とを備えた通信システム。
［適用例１２］受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで他の通信装置に転送する中継装置が前記受信したマルチキャストフレームを中継する中継方法であって、所定の条件に基づいて、前記受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して他の通信装置に転送した場合の該ユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断し、前記判断が前記利用性を肯定するものである場合に、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送し、前記判断が前記利用性を否定するものである場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を行わずに、前記受信したマルチキャストフレームを前記所定の通信レートで前記他の通信装置に転送するマルチキャストフレームの中継方法。
［適用例１３］フレームの受信方法であって、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知し、前記機能情報に対応する形式のフレームを前記中継装置から受信するフレームの受信方法。
［適用例１４］受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで他の通信装置に転送する中継装置が、該受信したマルチキャストフレームを中継するための中継プログラムであって、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送するユニキャスト転送機能と、所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断機能と、前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止機能とをコンピュータに実現させる中継プログラム。
［適用例１５］マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する通知機能をコンピュータに実現させる通信装置用プログラム。
また、本発明は、以下に示す形態１の通信装置や、形態２のフレームの受信方法や、形態３の通信装置用プログラムとしても実現することができる。
[形態１]通信装置であって、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する通知手段を備え、前記中継装置は、受信した前記マルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置であって、受信した前記マルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記通信装置に転送するユニキャスト転送手段と、所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断手段と、前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止手段と、を有し、前記判断手段は、前記通信装置から、前記機能情報を取得する取得手段を含み、前記所定の条件は、前記通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む、通信装置。
[形態２]通信装置を用いたフレームの受信方法であって、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する工程と、前記機能情報に対応する形式のフレームを前記中継装置から受信する工程と、を備え、前記中継装置は、受信した前記マルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置であって、前記機能情報を取得して、所定の条件に基づいて、受信した前記マルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して前記通信装置に転送した場合の該ユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断し、前記判断が前記利用性を肯定するものである場合に、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記通信装置に転送し、前記判断が前記利用性を否定するものである場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を行わずに、前記受信したマルチキャストフレームを前記所定の通信レートで前記通信装置に転送し、前記所定の条件は、前記通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む、フレームの受信方法。
[形態３]マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する通知機能を通信装置が有するコンピュータに実現させる通信装置用プログラムであって、前記中継装置は、受信した前記マルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置であって、前記機能情報を取得して、所定の条件に基づいて、受信した前記マルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して前記通信装置に転送した場合の該ユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断し、前記判断が前記利用性を肯定するものである場合に、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記通信装置に転送し、前記判断が前記利用性を否定するものである場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を行わずに、前記受信したマルチキャストフレームを前記所定の通信レートで前記通信装置に転送し、前記所定の条件は、前記通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む、通信装置用プログラム。

本発明の実施例としての無線ＬＡＮシステム２０の概略構成を示す説明図である。無線ＬＡＮシステム２０を構成するアクセスポイントＡＰの概略構成を示す説明図である。無線ＬＡＮシステム２０を構成する無線端末ＳＴＡ１の概略構成を示す説明図である。無線ＬＡＮシステム２０におけるストリーム受信処理の流れを示す説明図である。ストリーム受信処理における転送処理の流れを示すフローチャートである。無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３がサポートする通信レートと、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に設定された通信レートの具体例を示す説明図である。アクセスポイントＡＰが受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送する場合の時間占有量の推定方法を概念的に示す説明図である。ストリーム受信処理における受信処理の流れを示すフローチャートである。第２実施例としての転送処理の流れを示す説明図である。第３実施例としての転送処理の流れを示す説明図である。第４実施例としての転送処理の流れを示す説明図である。

本発明の実施例について説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．無線ＬＡＮシステム２０の概略構成：
図１は、本発明の通信システムの実施例としての無線ＬＡＮシステム２０の概略構成を示す説明図である。無線ＬＡＮシステム２０は、アクセスポイントＡＰ、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３を備えており、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して構築される。アクセスポイントＡＰは、無線子機（無線端末）間の通信を中継する無線親機機能と、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを接続するブリッジ機能とを備えたアクセスポイントであり、有線によって接続されたエッジルータＥＲＴを介して、マルチキャスト網ＭＮＴに接続されている。マルチキャスト網ＭＮＴには、サーバＳＶが接続されている。サーバＳＶは、マルチキャストストリームによってＩＰＴＶ放送を提供するサーバである。アクセスポイントＡＰ及びエッジルータＥＲＴは、本実施例では、ＩＧＭＰ（Internet Group Management Protocol）を用いて、マルチキャストフレームの受信制御を行う。

無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、本実施例では、無線ＬＡＮモジュールを内蔵した同一構成の汎用のパーソナルコンピュータである。なお、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、無線ＬＡＮカードを備えたものであってもよい。この無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、アクセスポイントＡＰとインフラストラクチャモードによる無線通信が可能である。また、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、アクセスポイントＡＰ、エッジルータＥＲＴ及びマルチキャスト網ＭＮＴを介して、サーバＳＶからＩＰＴＶ放送のマルチキャストフレームを受信して再生することが可能である。

アクセスポイントＡＰの概略構成を図２に示す。図示するように、アクセスポイントＡＰは、ＣＰＵ３０、フラッシュＲＯＭ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、有線ＬＡＮインタフェース４４、無線通信インタフェース４５を備え、それぞれがバスにより相互に接続されている。

ＣＰＵ３０は、フラッシュＲＯＭ４１やＲＯＭ４２に記憶されたファームウェア等のプログラムをＲＡＭ４３に展開して実行することで、アクセスポイントＡＰの動作全般を制御する。また、ＣＰＵ３０は、所定のプログラムにより、ユニキャスト転送部３１、判断部３２、禁止部３６、付加部３７としても機能する。判断部３２は、取得部３３、推定部３４としての機能を含んでいる。これらの各機能部の詳細については後述する。

有線ＬＡＮインタフェース４４は、有線ＬＡＮに接続するためのインタフェースである。有線ＬＡＮインタフェース４４は、ケーブルを介してエッジルータＥＲＴに接続されている。無線通信インタフェース４５は、無線通信を行うためのインタフェースであり、無線親機として機能して、無線子機としての無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に対して無線パケットを中継する。

同一構成の無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３を代表して、無線端末ＳＴＡ１の概略構成を図３に示す。無線端末ＳＴＡ１は、所定のプログラムがインストールされた汎用のパーソナルコンピュータであり、図示するように、ＣＰＵ６０、ハードディスクドライブ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、入力機構７６、ディスプレイ７７、無線通信インタフェース７５を備えており、それぞれがバスで接続されている。

ＣＰＵ６０は、電源投入後、ハードディスクドライブ７１やＲＯＭ７２に記憶されたファームウェアやＯＳをＲＡＭ７３に展開して実行することで、無線端末ＳＴＡ１全体の制御を司る。また、ＣＰＵ６０は、ハードディスクドライブ７１に記憶されたプログラムを実行することで、通知部６１、変換判断部６２、再変換部６３としても機能する。これらの機能部の詳細については後述する。

ハードディスクドライブ７１には、上述した機能部の機能を実現するためのプログラムのほか、ＩＰＴＶ放送を再生するためのアプリケーション（以下、単にアプリケーションともいう）が記憶されている（図示せず）。

入力機構７６は、キーボードとポインティングデバイスからなり、ユーザは、入力機構７６を介して、無線端末ＳＴＡ１に動作指示を与えることができる。ディスプレイ７７は、液晶式のディスプレイである。無線通信インタフェース７５は、無線通信を行うためのインタフェースであり、無線子機として機能して、無線親機としてのアクセスポイントＡＰと無線パケットをやりとりする。

Ａ−２．ストリーム受信処理：
無線ＬＡＮシステム２０におけるストリーム受信処理の流れを図４に示す。ここでのストリーム受信処理とは、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３が、アクセスポイントＡＰを介してサーバＳＶからＩＰＴＶ放送のコンテンツを受信して再生する処理である。以下では、説明を簡単にするために、特に断る場合を除き、無線端末ＳＴＡ１がＩＰＴＶ放送のコンテンツを受信するものとして説明する。本実施例では、ストリーム受信処理は、ユーザが入力機構７６を用いてストリーム受信処理の開始指示を無線端末ＳＴＡ１に与えることで開始される。

ストリーム受信処理が開始されると、無線端末ＳＴＡ１のＣＰＵ６０は、無線親機であるアクセスポイントＡＰに対してアソシエーション要求を送信する（ステップＳ２１０）。ＣＰＵ６０は、通知部６１の処理として、このアソシエーション要求に、機能情報を含ませて送信を行う。機能情報とは、後述する処理によってアクセスポイントＡＰが、サーバＳＶから受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して送信した際に、当該変換したユニキャストフレームを無線端末ＳＴＡ１のアプリケーションで利用（ここでは再生）可能とする機能を有するか否かを表す情報である。具体的には、アソシエーション要求のフレーム構成は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格によって規定されており、アソシエーション要求フレームを構成するフレーム要素には、ベンダが自由に定義可能なオプショナル領域が用意されている。ＣＰＵ６０は、このオプショナル領域に、機能情報を含ませてアソシエーション要求を送信する。

ここで、機能情報について具体的に説明する。例えば、無線端末ＳＴＡ１のアプリケーションが、マルチキャストフレームの受信を前提に構築されている場合には、受信したユニキャストフレームを、再生できないことがある。これは、例えば、無線端末ＳＴＡ１のＯＳ（Operating System）のフィルタリング機能によって、アプリケーションに対応しないユニキャストフレームが、アプリケーションに受け渡される前に破棄されることによって生じる。ただし、かかる場合でも、無線端末ＳＴＡ１が受信したユニキャストフレームをマルチキャストフレームに再変換する機能を有していれば、再変換したマルチキャストフレームを再生することが可能である。あるいは、アプリケーションが、マルチキャストフレームによるストリーミングを前提に構築されていなければ、上述した再変換機能の有無に依存することなく、受信したユニキャストフレームを再生することが可能である。機能情報とは、このように無線端末ＳＴＡ１に、ユニキャストフレームを利用可能とする機能があるか否かを示す識別子である。本実施例では、ユニキャストフレームを利用可能とする機能を有する場合に、上述したオプショナル領域に所定のフラグを立てる構成とした。

かかる機能情報を含むアソシエーション要求を無線端末ＳＴＡ１が送信すると、アクセスポイントＡＰのＣＰＵ３０は、アソシエーション要求を受信して、無線端末ＳＴＡ１に対してアソシエーション応答を送信する（ステップＳ１１０）。一方、無線端末ＳＴＡ１がアソシエーション応答を受信して、無線端末ＳＴＡ１とアクセスポイントＡＰとの接続関係が確立すると、無線端末ＳＴＡ１のＣＰＵ６０は、サーバＳＶに対して、ＩＰＴＶ放送を受信するためのｊｏｉｎパケットを送信する（ステップＳ２２０）。

アクセスポイントＡＰのＣＰＵ３０は、このｊｏｉｎパケットを受信して、エッジルータＥＲＴに向けて転送する（ステップＳ１２０）。エッジルータＥＲＴは、このｊｏｉｎパケットを受信して、サーバＳＶに向けて転送すると共に、無線端末ＳＴＡ１をマルチキャストグループに登録する。以後、エッジルータＥＲＴは、アクセスポイントＡＰに向けて、サーバＳＶがマルチキャスト網ＭＮＴに提供するマルチキャストストリームデータを転送する。

こうして、ｊｏｉｎパケットを転送すると、アクセスポイントＡＰのＣＰＵ３０は、サーバＳＶが提供するマルチキャストストリームデータとしてのマルチキャストフレームの受信を待機する（ステップＳ１３０）。そして、マルチキャストフレームを受信すると（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０は転送処理を行う（ステップＳ１４０）。転送処理とは、受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に転送した場合の、当該ユニキャストフレームの無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３での利用性に応じた態様で、受信したマルチキャストフレームを転送する処理である。

転送処理の具体的な流れを図５に示す。以下の説明では、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の各々が、同一のマルチキャストグループに登録されているものとして説明する。転送処理が開始されると、アクセスポイントＡＰのＣＰＵ３０は、まず、判断部３２の処理として、アクセスポイントＡＰが受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送した場合に、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３がこのユニキャストフレームを利用可能であるか否かを判断する（ステップＳ１４１）。この判断は、ＣＰＵ３０が、判断部３２の処理として、より具体的には、取得部３３の処理として、上記ステップＳ２１０によって無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３が送信したアソシエーション要求に含まれる機能情報を取得して、参照することにより行う。本実施例では、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の全てがユニキャストフレームを利用可能であるか否かを判断するものとした。

判断の結果、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の全てがユニキャストフレームを利用できれば（ステップＳ１４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０は、判断部３２の処理として、より具体的には、推定部３４の処理として、デュレーション推定処理を行う（ステップＳ１４２）。デュレーション推定処理とは、ＣＰＵ３０が受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に送信する場合の、マルチキャストフレームの送信に係る時間占有量Ｄ（Duration）を推定する処理である。本実施例においては、時間占有量Ｄは、次式（１）により算定する。式（１）において、Ｂ（ｔ）は、転送するマルチキャストフレームの単位時間（ここでは秒）当たりの帯域（Ｍｂ）である。Ｔ（ｎ）は、予め設定された無線端末ＳＴＡｎ（ここではｎは１〜３の整数）へユニキャストフレームを転送する際の設定通信レート（Ｍｂｐｓ）である。δ（Ｂ（ｔ））は、Ｂ（ｔ）におけるＣＳＭＡ／ＣＡ上のオーバヘッド及びヘッダ転送による増分である。

Ｂ（ｔ）は、予め定めた期間（例えば、所定時間、所定数のフレームを受信した期間など）に受信したマルチキャストフレームに基づいて算出することができる。δ（Ｂ（ｔ））は、予め実験的に求められた関数とすることができる。

Ｔ（ｎ）は、アクセスポイントＡＰが管理している。具体的には、アクセスポイントＡＰは、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３との間でやりとりするマネジメントフレームに基づいて、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の各々がサポートする通信レートを把握している。そして、アクセスポイントＡＰは、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３との通信距離に応じて、最適な通信レートを各々に設定している。アクセスポイントＡＰが管理する無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の通信レートの具体例を図６に示す。この例では、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の各々について、サポートする通信レートの一覧が作成されている。図中において段階数ｒは、サポートする通信レートの最も遅い通信レート（ここでは１Ｍｂｐｓ）から、それよりも相対的に速い通信レートに対する段階数を示している。図中のハッチングが施された通信レートは、アクセスポイントＡＰが無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について最適な通信レートとして設定していることを表している。例えば、無線端末ＳＴＡ１には、最適な通信レートとして、６Ｍｂｐｓが設定されている。この場合、Ｔ（１）＝６Ｍｂｐｓである。

こうして、デュレーション推定処理を行うと、ＣＰＵ３０は、判断部３２の処理として、算出した時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ１４３）。式（１）では、単位時間当たりの帯域を基準に時間占有量Ｄを算出しているので、図７に示すように、時間占有量Ｄが単位時間（ここでは１秒）以内であれば、時間占有量Ｄは、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲にあるといえる。ただし、本帯域は通信管理に必要なフレームの転送に要するデュレーションも考慮する必要があるため、データ転送に利用可能なデュレーションは実際には単位時間よりも少なくなる。なお、ステップＳ１４３の判断は、アプリケーションにおける利用性の判断を行っているといえる。算出した時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲になければ、無線端末ＳＴＡ１が受信するマルチキャストフレームは、著しく欠落が生じたものであるから、実質的にユーザの利用に耐え得るものではない。このことは、アプリケーションにおいて利用できないことと実質的に等しいからである。つまり、本実施例においてフレームの利用性とは、受信したフレームを扱うアプリケーションにおいて、所定以上の品質で、受信したフレームに基づいたアプリケーションの機能が発揮できることをいう。

この判断の結果、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲にあれば（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０は、ユニキャスト転送部３１の処理として、受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換する（ステップＳ１４４）。具体的には、ＣＰＵ３０は、受信したマルチキャストフレームを複製して、マルチキャストフレームのヘッダに含まれるマルチキャストアドレスを無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３のアドレスにそれぞれ書き換える。

ユニキャストフレームへの変換を行うと、ＣＰＵ３０は、付加部３７の処理として、当該変換を行ったことを示す情報（以下、変換情報ともいう）をユニキャストフレームに含ませて、ユニキャスト転送部３１の処理として、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３にそれぞれ送信する（ステップＳ１４５）。このユニキャストフレームの通信レートは、アクセスポイントＡＰが無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について最適な通信レートとして設定した通信レート（図６のハッチング参照）である。本実施例では、変換情報は、宛先アドレスとして、予め定義された特殊なアドレスを用いることで、ユニキャストフレームに含ませることとした。この特殊なアドレスは、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３から事前に受け取ってアクセスポイントＡＰに記憶する構成とすれば、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、この特殊なアドレスが自己宛てであるか否かを判断することができる。また、上述したＯＳのフィルタリング機能によってユニキャストフレームが破棄されることを回避するように無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３を構成することもできる。なお、変換情報の付加は、かかる態様に限るものではなく、例えば、イーサネット（登録商標）フレーム（ＤＩＸ仕様）によってフレームを送信するのであれば、イーサタイプフィールドのベンダ定義領域に識別子を含ませることなどによってもよい。

なお、上述の例では、全ての無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３がマルチキャストグループに参加するものとして説明したが、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の一部のみがマルチキャストグループに参加する場合には、マルチキャストグループに参加している端末のみを対象にデュレーション推定処理を行い、ユニキャストフレームを送信することとすればよい。かかる構成は、例えば、ＩＧＭＰスヌーピングにより実現することができる。

一方、上記ステップＳ１４１の判断において、ユニキャストフレームを利用できない無線端末が少なくとも１つあれば（ステップＳ１４１：ＮＯ）、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送すると、受信したユニキャストフレームを利用（再生）できない無線端末が生じる結果となる。かかる結果は、ユーザの利便性が、かえって低下することとなる。また、上記ステップＳ１４３の判断において、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲になければ（ステップＳ１４３：ＮＯ）、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、受信すべきフレームが著しく欠落し、実質的に受信したユニキャストフレームを利用（再生）できないことが生じ得る。したがって、これらの場合には、ＣＰＵ３０は、禁止部３６の処理として、受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換することを禁止する。すなわち、ＣＰＵ３０は、所定の通信レート（具体的には、マルチキャストフレームの転送用に予め定められた通信レート）でマルチキャストフレームを転送する（ステップＳ１４６）。本実施例では、所定の通信レートは、１Ｍｂｐｓである。

つまり、ＣＰＵ３０は、上記ステップＳ１４１及びＳ１４３において、変換したユニキャストフレームの無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３での利用性を判断し、利用性が否定される場合には、マルチキャストフレームからユニキャストフレームへの変換を禁止し、マルチキャストフレームのままで無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に転送する構成としている。こうして、ステップＳ１４５またはステップＳ１４６でユニキャストフレームまたはマルチキャストフレームを送信すると、ＣＰＵ３０は、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３がｌｅａｖｅパケットを送信するまで、転送処理を繰り返す。

ここで説明を図４のストリーム受信処理に戻す。ｊｏｉｎパケットを送信してマルチキャストグループに参加した無線端末ＳＴＡ１のＣＰＵ６０は、その後、受信処理を行う（ステップＳ２３０）。受信処理とは、アクセスポイントＡＰからストリームデータを受け取って再生する処理である。

受信処理の具体的な流れを図８に示す。受信処理が開始されると、無線端末ＳＴＡ１のＣＰＵ６０は、フレームの受信を待機する（ステップＳ２３１）。そして、フレームを受信すると（ステップＳ２３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６０は、受信したフレームがユニキャストフレームであるか否かを判断する（ステップＳ２３２）。その結果、受信したフレームがユニキャストフレームであれば（ステップＳ２３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６０は、変換判断部６２の処理として、受信したユニキャストフレームが、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームであるか否かを判断する（ステップＳ２３３）。この判断は、上記ステップＳ１４５でアクセスポイントＡＰがユニキャストフレームに付加した変換情報を参照することによって行う。

その結果、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームであれば（ステップＳ２３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６０は、当該ユニキャストフレームを再生するために、マルチキャストフレームへの再変換が必要であるか否かを判断する（ステップＳ２３４）。この判断は、本実施例では、ＯＳのフィルタリング処理用のデータベースを参照して、アプリケーションのポート番号を含むユニキャストフレームが破棄させるか否かを参照することによって行う。その結果、再変換が必要であれば（ステップＳ２３４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６０は、再変換部６３の処理として、受信したユニキャストフレームをマルチキャストフレームに再変換する（ステップＳ２３５）。再変換を行うと、ＣＰＵ６０は、再変換したマルチキャストフレームを上位層のアプリケーションに受け渡し、ストリームデータの再生を行う（ステップＳ２３６）。

一方、上記ステップＳ２３２の判断において、受信したフレームがユニキャストフレームでない場合（ステップＳ２３２：ＮＯ）、すなわち、マルチキャストフレームである場合には、当該マルチキャストフレームの再生は可能であるから、ＣＰＵ６０は、再変換を行わずに、受信したマルチキャストフレームを上位層のアプリケーションに受け渡し、ストリームデータの再生を行う（ステップＳ２３６）。また、上記ステップＳ２３３の判断において、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームでない場合（ステップＳ２３３：ＮＯ）、受信したユニキャストフレームは、ＩＰＴＶにかかるものではないから、ＣＰＵ６０は、再変換を行わずに、受信したユニキャストフレームを上位層のアプリケーションに受け渡す（ステップＳ２３６）。また、上記ステップＳ２３４の判断において再変換が必要でない場合（ステップＳ２３４：ＮＯ）、アプリケーションはユニキャストに対応できるように構築されているということであるから、ＣＰＵ６０は、再変換を行わずに、受信したユニキャストフレームを上位層のアプリケーションに受け渡す（ステップＳ２３６）。こうして、受信したフレームを上位層に受け渡すと、ＣＰＵ６０は、無線端末ＳＴＡ１がｌｅａｖｅパケットを送信するまで、受信処理を繰り返す。

Ａ−３．効果：
かかる構成のアクセスポイントＡＰは、受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、当該通信レートで無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に転送するユニキャスト転送部３１を備える。したがって、大容量のデータを受信する場合であっても、マルチキャスト通信を好適に実現することができる。

また、アクセスポイントＡＰは、所定の条件に基づいて、変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断部３２と、判断部３２が利用性を否定する判断を行った場合に、ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止部３６とを備える。したがって、変換して送信するユニキャストフレームの利用性を判断して、当該利用性が否定される場合には、ユニキャストフレームへの変換を禁止するので、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、ユーザの利便性が低下することを防止することができる。

また、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報をアクセスポイントＡＰに通知する。アクセスポイントＡＰは、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３から、この機能情報を取得して、当該機能の有無に基づいてユニキャストフレームの利用性の判断を行う。したがって、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３が、マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションで利用できない場合に、変換されたユニキャストフレームを送信することがない。その結果、アクセスポイントＡＰから中継されたフレームが無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３で利用できない状況を回避し、ユーザの利便性が低下することを抑制することができる。しかも、機能情報の通知は、アクセスポイントＡＰと無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３との間での通信に必要なマネジメントフレームに機能情報を含ませることで行うので、機能情報の通知のみを目的とする特別な通信が必要ない。したがって、構成が簡単である。また、当該通知によって、ネットワーク負荷が増加することがない。

また、アクセスポイントＡＰは、変換したユニキャストフレームの送信に係る時間占有量Ｄを推定し、推定した時間占有量ＤがアクセスポイントＡＰの送信可能な範囲内であるか否かに基づいてユニキャストフレームの利用性の判断を行う。したがって、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して転送したために、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３が受信すべきフレームが著しく欠落することがない。その結果、ユーザの利便性の低下を抑制することができる。

また、アクセスポイントＡＰは、変換したユニキャストフレームを転送する際に、変換を行ったことを示す変換情報をユニキャストフレームに付加する付加部３７を備えるので、変換情報を付加してユニキャストフレームを送信することができる。このユニキャストフレームを受信した無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、変換の有無に応じた処理を行えば、ユニキャストフレームを確実に利用することができる。

また、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、ユニキャストフレームを受信した際に、当該ユニキャストフレームを転送したアクセスポイントＡＰが付加した変換情報に基づいて、当該ユニキャストフレームがマルチキャストフレームから変換されたフレームであるか否かを判断する変換判断部６２と、変換されたユニキャストフレームであると判断した場合に、受信したユニキャストフレームをマルチキャストフレームに再変換して、アプリケーションに受け渡す再変換部６３とを備える。すなわち、受信したユニキャストフレームに付加された変換情報に基づいて、このユニキャストフレームがマルチキャストフレームから変換されたフレームであるか否かを判断し、変換されたフレームである場合に、受信したユニキャストフレームをマルチキャストフレームに再変換して、アプリケーションに受け渡す。したがって、マルチキャストフレームの受信を前提に構築されたアプリケーションを用いて、受信したフレームを利用する場合であっても、受信したユニキャストフレームを確実に利用することができる。

また、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、ユニキャストフレームをアプリケーションに直接的に受け渡し可能である場合には、再変換を省略するので、処理を効率化、高速化することができる。

Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例について説明する。第２実施例におけるアクセスポイントＡＰ及び無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の構成は、基本的には、第１実施例と同様である。第２実施例が第１実施例と異なる点は、アクセスポイントＡＰにおいて実行される転送処理の流れである。以下、第１実施例と異なる点についてのみ説明し、第１実施例と共通する点については、説明を省略する。第２実施例としての転送処理の流れを図９に示す。図９においては、第１実施例と同一内容の処理については、先に説明した図５と同一の符号を付して説明を省略し、第１実施例と異なる点についてのみ以下に説明する。

第２実施例としての転送処理においては、ステップＳ１４３の判断において、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲になければ（ステップＳ１４３：ＮＯ）、ＣＰＵ３０は、判断部３２の処理として、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について設定した最適な通信レートのいずれかを、設定済みの通信レートよりも相対的に速い値に変更する（ステップＳ３１０）。具体的には、無線端末ＳＴＡｎ（ｎは１〜３の整数）について既に設定された通信レートがＴ（ｎ，ｒ）である場合（ｒは図６に示した段階数ｒ）、ＣＰＵ３０は、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の各々について、次式（２）によってΔＴｎを算出する。式（２）からも明らかなように、ΔＴｎは、設定済みの通信レートを１段階上げた場合の通信レートと、現状の通信レートとの差分値である。そして、ＣＰＵ３０は、ΔＴｎが相対的に大きくなる（ここでは最大となる）無線端末ＳＴＡｎに対して、現状のＴ（ｎ，ｒ）を、１段階上げた値Ｔ（ｎ，ｒ＋１）に変更する。
ΔＴｎ＝Ｔ（ｎ，ｒ＋１）−Ｔ（ｎ，ｒ）・・・（２）

通信レートを変更すると、ＣＰＵ３０は、処理をステップＳ１４２に戻して、変更した通信レートに基づいて、デュレーション推定処理をやり直し、ステップＳ１４３の判断を繰り返す。ＣＰＵ３０は、このステップＳ１４２，Ｓ１４３，Ｓ３１０の処理を、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲となる（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）まで繰り返し実行する。

かかる構成のアクセスポイントＡＰは、推定した時間占有量ＤがアクセスポイントＡＰの送信可能な範囲内でない場合に、変換したユニキャストフレームの通信レートを、設定した通信レートよりも相対的に速い値に変更して、再度、時間占有量ＤがアクセスポイントＡＰの送信可能な範囲内であるか否かの判断を行うので、フレームが著しく欠落することを回避しつつ、推定した時間占有量ＤがアクセスポイントＡＰの送信可能な範囲内となる条件で、変換したユニキャストフレームを転送できる機会が増大する。したがって、大容量のデータ通信をマルチキャストで実現する機会が増大し、ユーザの利便性を向上させることができる。また、アクセスポイントＡＰは、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の各々について設定した通信レートと、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３がサポートする通信レートのうちの、当該設定した通信レートよりも１段階速い通信レートとの差分値の大きさを基準の１つとして、通信レートの変更対象となる無線端末を決定し、当該決定した無線端末に設定した通信レートを１段階速い値に変更する。したがって、設定した通信レートの値から１段階速い値に変更した場合に、時間占有量Ｄの減少効果が相対的に大きくなる無線端末を通信レートの変更対象とすることができるので、時間占有量Ｄの減少効果が大きい。しかも、通信レートが１段階ずつ速くなるように変更するので、通信レートが変更された無線端末におけるユニキャストフレームの利用性への影響を最小限に抑えることができる。しかも、推定した時間占有量ＤがアクセスポイントＡＰの送信可能な範囲内となるまで、設定した通信レートを相対的に速い値に変更する処理を繰り返すので、推定した時間占有量ＤがアクセスポイントＡＰの送信可能な範囲内にないことを理由として、ユニキャストフレームへの変換が禁止されることがない。したがって、大容量のデータ通信をマルチキャストで実現する機会が増大し、ユーザの利便性を向上させることができる。

Ｃ．第３実施例：
本発明の第３実施例について説明する。第３実施例におけるアクセスポイントＡＰ及び無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の構成は、基本的には、第１実施例と同様である。第３実施例が第１実施例と異なる点は、アクセスポイントＡＰにおいて実行される転送処理の流れである。以下、第１実施例と異なる点についてのみ説明し、第１実施例と共通する点については、説明を省略する。第３実施例としての転送処理の流れを図１０に示す。図１０においては、第１実施例と同一内容の処理については、先に説明した図５と同一の符号を付して説明を省略し、第１実施例と異なる点についてのみ以下に説明する。

第３実施例としての転送処理においては、ステップＳ１４３の判断において、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲になければ（ステップＳ１４３：ＮＯ）、ＣＰＵ３０は、判断部３２の処理として、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について設定した最適な通信レートが、予め定めた閾値ＴＨ以上であるか否かを判断する（ステップＳ４１０）。

その結果、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に設定されたいずれかの通信レートが閾値ＴＨよりも小さければ（ステップＳ４１０：ＮＯ）、ＣＰＵ３０は、判断部３２の処理として、閾値ＴＨに満たない通信レートを閾値ＴＨに変更する（ステップ４２０）。通信レートを変更すると、ＣＰＵ３０は、処理をステップＳ１４２に戻して、変更した通信レートに基づいて、デュレーション推定処理をやり直し、ステップＳ１４３の判断を繰り返す。

一方、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に設定された全ての通信レートが閾値ＴＨよりも大きければ（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０は、受信したマルチキャストフレームを、マルチキャストフレームの転送用に予め定められた通信レートで転送する（ステップＳ１４６）。

かかる構成のアクセスポイントＡＰは、設定した通信レートが予め定めた閾値ＴＨよりも遅い場合に、当該設定した通信レートを閾値ＴＨに変更する。したがって、通信レートが極端に遅い無線端末が存在する場合に、その無線端末に起因して、無線ＬＡＮシステム２０全体のマルチキャスト通信の利便性が低下することを抑制することができる。

上述の例では、１つの閾値ＴＨを用いて上記ステップＳ４１０の判断を行ったが、上記ステップＳ４１０では、２以上の閾値ＴＨを用いて判断を行ってもよい。すなわち、ＣＰＵ３０は、最も小さい閾値ＴＨｍｉｎから相対的に大きい閾値ＴＨを順次選択し、最も大きい閾値ＴＨｍａｘを用いた場合においても、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲になければ（ステップＳ１４３：ＮＯ）、受信したマルチキャストフレームを、マルチキャストフレームの転送用に予め定められた通信レートで転送する構成としてもよい。かかる構成とすれば、通信レートが極端に遅い無線端末に対しても、利便性の低下を最小限に抑制することができる。

Ｄ．第４実施例：
本発明の第４実施例について説明する。第４実施例におけるアクセスポイントＡＰ及び無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の構成は、基本的には、第１実施例と同様である。第４実施例が第１実施例と異なる点は、アクセスポイントＡＰにおいて実行される転送処理の流れである。以下、第１実施例と異なる点についてのみ説明し、第１実施例と共通する点については、説明を省略する。第４実施例としての転送処理の流れを図１１に示す。図１１においては、第１実施例と同一内容の処理については、先に説明した図５と同一の符号を付して説明を省略し、第１実施例と異なる点についてのみ以下に説明する。

第４実施例としての転送処理においては、ステップＳ１４３の判断において、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲になければ（ステップＳ１４３：ＮＯ）、ＣＰＵ３０は、判断部３２の処理として、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について設定した最適な通信レートのいずれかを、設定済みの通信レートよりも相対的に速い値に変更する（ステップＳ５１０）。具体的には、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に過去の所定期間に送信したフレームの受信成功率が最大の無線端末ＳＴＡｎの通信レートをＴ（ｎ，ｒ）から１段階上げた値Ｔ（ｎ，ｒ＋１）に変更する。

この受信成功率は、ＣＰＵ３０が無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３にフレームを送信した際に、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３が応答するＡＣＫの数をカウントすることにより算出する。なお、この受信成功率は、受信エラー率などに置き換えてもよいことは勿論である。

通信レートを変更すると、ＣＰＵ３０は、処理をステップＳ１４２に戻して、変更した通信レートに基づいて、デュレーション推定処理をやり直し、ステップＳ１４３の判断を繰り返す。ＣＰＵ３０は、このステップＳ１４２，Ｓ１４３，Ｓ５１０の処理を、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲となる（ステップＳ１４３：ＹＥＳ）まで繰り返し実行する。

かかる構成のアクセスポイントＡＰは、転送するフレームに対する無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の各々における受信成功率を基準の１つとして、通信レートの変更対象となる無線端末を決定し、決定した無線端末に設定した通信レートを相対的に速い値に変更する。したがって、通信レートの変更によって、ユニキャストフレームの利用性に大きく影響を与える程度に受信成功率が低下することを抑制することができる。しかも、この効果は、受信成功率が最も高い、すなわち、無線通信が最も安定している無線端末に対して、順次、通信レートを相対的に速い値に変更することで、顕著なものとなる。

上述した実施形態の変形例について説明する。
Ｅ：変形例：
Ｅ−１．変形例１：
上述の実施形態においては、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲にない場合に（ステップＳ１４３：ＮＯ）、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について設定した最適な通信レートのいずれかを、設定済みの通信レートよりも相対的に速い値に変更する種々のアルゴリズムについて示したが、これらは、少なくとも２つを組み合わせることも可能である。例えば、第２実施例と第３実施例の構成を組み合わせてもよい。例えば、まず、閾値ＴＨ未満の通信レートを閾値ＴＨに変更し、それでも時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲とならない場合に、第２実施例に示したアルゴリズムを適用することも可能である。

また、第２実施例と第４実施例の構成を組み合わせてもよい。例えば、受信成功率が所定値を下回らないことを付加的な条件として、第２実施例のアルゴリズムを適用してもよい。あるいは、受信成功率とΔＴｎとをパラメータとして所定の調整係数で重み付けて評価値を算出し、当該評価値に基づいて、通信レートを変更する無線端末ＳＴＡｎを決定する構成としてもよい。これらのような組み合わせの構成によれば、各々の構成の効果を両立させつつ、より柔軟に利用性の判断を行うことができる。

また、設定済みの通信レートよりも相対的に速い値に変更する種々のアルゴリズムは、上述の例に限られるものではなく、種々の構成とすることができる。例えば、通信レートが最も遅いものから１段階ずつ速い値に変更する構成としてもよい。

Ｅ−２．変形例２：
上述の第２実施例及び第４実施例においては、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲となるまで、通信レートの変更を繰り返す構成について示したが、かかる処理を実行する上限基準を設けてもよい。このような上限基準としては、例えば、通信レートの値であってもよいし、受信成功率の値であってもよい。こうすれば、マルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換することによって、過度にストリーミング映像の品質が低下することを防止することができる。

Ｅ−３．変形例３：
上述の実施形態においては、上記ステップＳ１４１の判断において、ユニキャストフレームを利用できない無線端末が少なくとも１つあれば（ステップＳ１４１：ＮＯ）、受信したマルチキャストフレームを、ユニキャストフレームに変換せずに転送する構成としたが、かかる構成に限られるものではない。例えば、ユニキャストフレームを利用できる無線端末が少なくとも１つあれば、当該無線端末に対して、ユニキャストフレームに変換して転送すると共に、ユニキャストフレームを利用できない無線端末用に、マルチキャストフレームも併せて転送するとした場合の時間占有量Ｄを算出して、かかる転送の可否を判断してもよい。この場合、ユニキャストフレームを利用できる無線端末は、ユニキャストフレームとマルチキャストフレームの両方を受信することとなる。したがって、例えば、同一のシーケンス番号を含むフレームは、フレームボディが同一内容であるとして、２回目に受信したフレームを破棄する構成としてもよい。こうすれば、ユニキャストフレームを利用できる無線端末においては、大容量のデータを受信できることとなり、ユーザの利便性が向上する。

Ｅ−４．変形例４：
上述の実施形態においては、無線ＬＡＮシステム２０に適用する構成について示したが、本発明の実施形態は、無線ＬＡＮシステムに限るものではなく、種々のマルチキャスト通信システムとして実現することができる。例えば、ＰＬＣ（Power Line Communications）システムとして実現してもよい。この場合、上述したアクセスポイントＡＰの構成をＰＬＣの親機としてのモデムが備え、上述した無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の構成をＰＬＣの子機としての電子機器が備える構成とすることができる。

また、上述の実施形態においては、ＩＰＴＶのストリーミング通信について示したが、本発明の実施形態は、ＩＰＴＶのストリーミングに限るものではない。例えば、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）を利用して三者以上の同時通話を実現するマルチキャスト通信、ネットワークに接続された複数のＮＡＳ（Network Attached Storage）に同時にアップロードするためのマルチキャスト通信など、種々のマルチキャスト通信に適用することができる。

Ｅ−５．変形例５：
上述の実施形態においては、時間占有量Ｄが、アクセスポイントＡＰが送信可能な範囲に収まるように、無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３について設定した最適な通信レートのいずれかを、設定済みの通信レートよりも相対的に速い値に変更する種々のアルゴリズムを適用したが、これらのアルゴリズムは、時間占有量Ｄを所定値以下に小さくすることを目的としても好適に用いることができる。こうすれば、アクセスポイントＡＰの帯域を過度に使用することを抑制しつつ、高速なマルチキャスト通信を実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態における本発明の構成要素のうち、独立クレームに記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略、または、組み合わせが可能である。また、本発明はこうした実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、本発明は、中継装置、通信装置、通信システムとしての構成のほか、通信の方法、プログラム、当該プログラムを記録した記憶媒体等としても実現することができる。

２０…無線ＬＡＮシステム
３０…ＣＰＵ
３１…ユニキャスト転送部
３２…判断部
３３…取得部
３４…推定部
３６…禁止部
３７…付加部
４１…フラッシュＲＯＭ
４２…ＲＯＭ
４３…ＲＡＭ
４４…有線ＬＡＮインタフェース
４５…無線通信インタフェース
６０…ＣＰＵ
６１…通知部
６２…変換判断部
６３…再変換部
７１…ハードディスクドライブ
７２…ＲＯＭ
７３…ＲＡＭ
７５…無線通信インタフェース
７６…入力機構
７７…ディスプレイ
ＡＰ…アクセスポイント
ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３…無線端末
ＥＲＴ…エッジルータ
ＳＶ…サーバ
ＭＮＴ…マルチキャスト網

Claims

受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで他の通信装置に転送する中継装置であって、
前記受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送するユニキャスト転送手段と、
所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断手段と、
前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止手段と
を備えた中継装置。
請求項１記載の中継装置であって、
前記判断手段は、前記他の通信装置から、前記変換したユニキャストフレームを受信して前記アプリケーションに受け渡す機能の有無を表す情報を取得する取得手段を含み、
前記所定の条件は、前記他の通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む
中継装置。
請求項１または請求項２記載の中継装置であって、
前記判断手段は、前記変換したユニキャストフレームの送信に係る時間占有量を推定する推定手段を含み、
前記所定の条件は、前記推定した時間占有量が前記中継装置の送信可能な範囲内であることである送信可能条件を含む
中継装置。
前記判断手段は、前記送信可能条件を満たさない場合に、前記変換したユニキャストフレームの通信レートを、前記設定した通信レートよりも相対的に速い値に変更して、前記送信可能条件に基づく判断を再度行う請求項３記載の中継装置。
前記判断手段は、前記設定した通信レートが予め定めた閾値よりも遅い前記他の通信装置を前記通信レートの変更の対象として、該設定した通信レートを該閾値に変更する請求項４記載の中継装置。
請求項４または請求項５記載の中継装置であって、
前記他の通信装置は複数台であり、
前記判断手段は、前記他の通信装置の各々について設定した通信レートと、該各々の他の通信装置がサポートする通信レートのうちの、該設定した通信レートよりも１段階速い通信レートとの差分値の大きさを基準の１つとして、前記通信レートの変更の対象となる他の通信装置を決定し、該決定した他の通信装置に設定した通信レートを１段階速い値に変更する
中継装置。
請求項４ないし請求項６のいずれか記載の中継装置であって、
前記他の通信装置は複数台であり、
前記判断手段は、前記中継装置が転送するフレームに対する前記他の通信装置の各々における受信成功率を基準の１つとして、前記通信レートの変更の対象となる他の通信装置を決定し、該決定した他の通信装置に設定した通信レートを相対的に速い値に変更する
中継装置。
前記判断手段は、前記送信可能条件を満たすまで、前記設定した通信レートの変更及び前記送信可能条件に基づく判断を繰り返す請求項４ないし請求項７のいずれか記載の中継装置。
通信装置であって、
マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する通知手段を備え、
前記中継装置は、受信した前記マルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置であって、
受信した前記マルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記通信装置に転送するユニキャスト転送手段と、
所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断手段と、
前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止手段と、
を有し、
前記判断手段は、前記通信装置から、前記機能情報を取得する取得手段を含み、
前記所定の条件は、前記通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む、
通信装置。
請求項９記載の通信装置であって、
前記通信装置は、無線ＬＡＮ端末であって、
前記通知手段は、前記中継装置との間でやりとりするマネジメントフレームに前記機能情報を含ませることで前記通知を行う
通信装置。
通信装置と、受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置とを備えた通信システムであって、
前記中継装置は、
前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送するユニキャスト転送手段と、
所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断手段と、
前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止手段と
を備えた通信システム。
受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで他の通信装置に転送する中継装置が前記受信したマルチキャストフレームを中継する中継方法であって、
所定の条件に基づいて、前記受信したマルチキャストフレームをユニキャストフレームに変換して他の通信装置に転送した場合の該ユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断し、
前記判断が前記利用性を肯定するものである場合に、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送し、
前記判断が前記利用性を否定するものである場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を行わずに、前記受信したマルチキャストフレームを前記所定の通信レートで前記他の通信装置に転送する
マルチキャストフレームの中継方法。
通信装置を用いたフレームの受信方法であって、
マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する工程と、
前記機能情報に対応する形式のフレームを前記中継装置から受信する工程と、
を備え、
前記中継装置は、受信した前記マルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置であって、
前記機能情報を取得して、所定の条件に基づいて、受信した前記マルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して前記通信装置に転送した場合の該ユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断し、
前記判断が前記利用性を肯定するものである場合に、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記通信装置に転送し、
前記判断が前記利用性を否定するものである場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を行わずに、前記受信したマルチキャストフレームを前記所定の通信レートで前記通信装置に転送し、
前記所定の条件は、前記通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む、
フレームの受信方法。
受信したマルチキャストフレームを所定の通信レートで他の通信装置に転送する中継装置が、該受信したマルチキャストフレームを中継するための中継プログラムであって、
前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記他の通信装置に転送するユニキャスト転送機能と、
所定の条件に基づいて、前記変換して送信するユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断する判断機能と、
前記判断手段が前記利用性を否定する判断を行った場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を禁止する禁止機能と
をコンピュータに実現させる中継プログラム。
マルチキャストフレームから変換されたユニキャストフレームを受信してアプリケーションに受け渡す機能の有無を表す機能情報を前記変換が可能な中継装置に通知する通知機能を通信装置が有するコンピュータに実現させる通信装置用プログラムであって、
前記中継装置は、受信した前記マルチキャストフレームを所定の通信レートで前記通信装置に転送する中継装置であって、
前記機能情報を取得して、所定の条件に基づいて、受信した前記マルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して前記通信装置に転送した場合の該ユニキャストフレームのアプリケーションにおける利用性を判断し、
前記判断が前記利用性を肯定するものである場合に、前記受信したマルチキャストフレームを前記ユニキャストフレームに変換して、前記所定の通信レートよりも相対的に速い通信レートを設定して、該通信レートで前記通信装置に転送し、
前記判断が前記利用性を否定するものである場合に、前記ユニキャストフレームへの変換を行わずに、前記受信したマルチキャストフレームを前記所定の通信レートで前記通信装置に転送し、
前記所定の条件は、前記通信装置が前記機能を有することである機能条件を含む、
通信装置用プログラム。