JP5191830B2 - 無線基地局、無線通信端末、無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局、無線通信端末及び無線通信システムに関し、より特定的には、スポット状の通信エリアにて通信を行う無線基地局、無線基地局と接続する無線通信端末、及び無線通信システムに関する。

近年、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信機能（以下、無線ＬＡＮ通信機能）を備える持ち運び可能な機器は普及の一途をたどっている。使われる場所も、オフィスやホームだけに留まらず、屋外においても、孤立したスポット状の通信エリアではあるものの、いわゆるホットスポットとして使用可能な場所が急速に増えつつある。これに対応して、無線ＬＡＮ搭載機器もパソコンやオフィス機器に留まらず、家電機器を含め種々なものに搭載され、とりわけ、携帯電話を始め、携帯型あるいは車載型の各種機器に広がりを見せている。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格において、通信端末が無線ＬＡＮ基地局と接続をするためには以下の基本的な処理が必要となる。通信端末は、まず、すべての通信チャネルをスキャンし、無線ＬＡＮ基地局が周期的に送信しているビーコンを受信する。通信端末は、無線ＬＡＮ基地局の存在する通信チャネルを特定した後、接続したい無線ＬＡＮ基地局を決めて、当該基地局との接続可否をＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）という識別子によって行い、無線ＬＡＮ基地局と通信端末との間の通信路をＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）やＷＰＡ（Ｗｉ−Ｆｉ Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ）等に代表される暗号化方式によって暗号化を行う。認証と暗号化の完了後、無線ＬＡＮ基地局と通信端末は通信をはじめて開始することができる。

このように、ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、通信チャネルスキャンから基地局発見、認証、暗号化までの接続処理が完了した後に通信を開始するといった特徴を持っている。
通信方式としては、通信パケットの宛先領域に宛先となる通信端末のアドレスを登録しておくことで、特定の端末にのみ情報を届けるユニキャスト方式と、宛先領域に、ブロードキャストアドレスと呼ばれるアドレスを入れておくことで、不特定多数の通信端末に情報を送信するブロードキャスト方式が規定されている。

今後、無線ＬＡＮ搭載機器を備えたサービスとして、屋外に無線ＬＡＮ基地局を配置し、スポット状エリアの通過時に情報を送受信するシステム形態を用いたサービスの利用が一層盛んになることが予想される。今後の通信端末は、半固定での運用に限らず、歩行中の利用のケースに加え、バスや電車等で高速移動する際に利用されるケースや、無線ＬＡＮ通信機能を備えたカーナビゲーションシステム等に利用されることが多くなると予想される。通信端末の移動速度が上がるにつれて、ユーザ操作の時間もさることながら、通信端末がコンテンツを受信するまでに要する時間自身も短縮化することが求められる。例えば、無線基地局に多くの通信端末が接続されている場合、限られた通信帯域を複数の通信端末が分け合うため、個々の通信のレートが低くなり、スポット状エリアの通過時に情報を殆ど送受信できない事態が生じる可能性もある。

また、通信端末の利用者が増加するだけでなく、個々の通信端末が無線ＬＡＮ基地局とやりとりするデータも、テキストのみならず、音声や映像など、データ容量が大きいデータが主流になると考えられる。このような情報を複数の通信端末がスポット状エリアを通り過ぎてしまう前に受信するためには、より送信効率の良い通信方法が必要となるという課題があった。

以上のような課題に対して、従来から種々の改善策が検討されている（例えば、特許文献１参照）。

図４０は、特許文献１に開示される従来の無線通信システムの構成を示すブロック図である。図４０において、利用者が所有するＰＤＡ（携帯情報端末）２００１は、あらかじめ携帯電話やＰＨＳ等の情報提供サービスを契約している利用者が所有する前提で、ＷＯＲ（Ｗａｋｅ−ｏｎ Ｒｉｎｇ：自動起動）機能を有すると共に、無線ＬＡＮクライアントソフトがインストールされているものとする。情報提供会社２００４は、エージェントサーバー２００３によって制御されるウェイクオンサーバー２００５と、ゲートサーバー２００２を持つ。また、情報を提供する特定地点には、利用者の所有するＰＤＡ２００１とのデータの送受信を行う無線ＬＡＮ基地局を設置しておく。ＰＤＡ２００１を所有する利用者が特定地点を通過するときに、ウェイクオンサーバー２００５はＰＤＡ２００１のクライアントソフトを起動させる。クライアントソフトは、無線ＬＡＮ基地局を通じて、ゲートサーバー２００２へ接続し、情報提供会社２００４が配信する情報をＰＤＡ２００１のメモリに記録する。

かかる構成により特許文献１では、無線ＬＡＮ基地局の通信エリアを通過する携帯情報端末に対して情報を配信するシステムを提供することを目的とした、携帯情報端末無線ＬＡＮサービスについての技術を開示している。
特開２００４−０４８３９５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術を用いたとしても、通信端末がスポット状エリア等を高速移動することを想定した場合には、コンテンツを受信するまでに要する時間が十分に短縮されたとはいえなかった。特許文献１では、ウェイクオンサーバー２００５で起動されるクライアントソフトによって、接続に要するユーザ操作の部分は改善することができた。しかし、実際に通信に関して、通信効率を改善し、コンテンツを受信するまでの時間に関しては何ら触れられていなかった。

通信効率の改善に関しては、前述したようにＩＥＥＥ８０２．１１規格では、ブロードキャスト方式が規定され、複数の通信端末に一斉に情報を送信することが可能である。しかし、無線ＬＡＮのブロードキャスト方式を用いることで、情報の送信効率は改善されるが、基地局は通信端末のリクエストのある／なしに関わらず、複数の通信端末に同じ情報を送信することになる。基地局のメモリには制限があるため、通信端末が欲しいコンテンツが送信されないケースが考えられる。また、反対に、不特定多数の通信端末が求める情報を送信しようとするあまり、不要な情報までが放送され、通信端末が求める情報を送信するための効率を落とす結果になっていた。

それ故に、本発明の目的は、スポット状の無線エリアを高速で通過移動する無線通信端末に対して、放送と通信を組み合わせることで、通信端末の求める情報を効率よく送信することを可能にし、結果的により大きな情報量を送受信することができる無線基地局、無線基地局と接続する無線通信端末、及び無線通信システムを提供することである。

本発明は、コンテンツを配信するサーバ及び少なくとも１つ以上の無線通信端末と接続された無線基地局に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の無線基地局は、サーバとの間の通信を制御する外部通信制御部と、サーバから受信したコンテンツの一部を保存するコンテンツメモリ部と、無線通信端末との間の接続タイプを監視し、無線通信端末がサーバ又は無線基地局と接続する際のアクセスを制限するアクセス制限部と、無線通信端末と所定の通信方式に従って通信する無線通信部と、無線通信部を制御する制御部とを備える。制御部は、無線通信部を制御し、無線通信端末との間で実質的に認証手続きを必要としない第一接続、又は無線通信端末との間で認証手続きを必要とする第二接続によって無線通信端末と接続する。アクセス制御部は、無線通信端末との間の接続タイプが、第一接続である場合、無線通信端末のコンテンツメモリ部へのアクセスを許可し、サーバへのアクセスを禁止し、第二接続である場合、無線通信端末のコンテンツメモリ部及びサーバへのアクセスを許可する。

好ましくは、コンテンツメモリ部には、無線通信端末からのリクエスト頻度が高い高リクエストコンテンツデータと、高リクエストコンテンツデータよりもリクエスト頻度が低い個別リクエストコンテンツデータとが保存される。このような場合、第一接続されている区間は、高リクエストコンテンツデータ放送区間と、個別コンテンツデータ放送区間とから構成される。制御部は、無線通信部を制御して、高リクエストコンテンツデータ放送区間で、高リクエストコンテンツデータを一括して無線通信端末に放送すると共に、個別コンテンツデータ放送区間で、無線通信端末よりリクエストされた個別リクエストコンテンツデータを送信する。

コンテンツメモリ部には、高リクエストコンテンツデータ及び個別リクエストコンテンツデータに関するメタデータがさらに保存される。このような場合、制御部は、無線通信部を制御して、第一接続される前に、メタデータを無線通信端末に送信すると共に、第一接続されている区間において無線通信端末からコンテンツデータリクエストパケットを受信する。

また、コンテンツメモリ部には、無線通信端末からのリクエスト頻度が高い高リクエストコンテンツデータと、高リクエストコンテンツデータよりもリクエスト頻度が低い個別リクエストコンテンツデータとが保存される。このような場合、制御部は、無線通信部を制御して、第一接続される前に、高リクエストコンテンツデータを一括して無線通信端末に放送すると共に、第一接続されている区間において、無線通信端末よりリクエストされた個別リクエストコンテンツデータ送信してもよい。

好ましくは、コンテンツメモリ部には、高リクエストコンテンツデータ及び個別リクエストコンテンツデータに関するメタデータがさらに保存される。このような場合、制御部は、無線通信部を制御して、高リクエストコンテンツデータを一括して無線通信端末に放送する前に、メタデータを無線通信端末に送信すると共に、第一接続されている区間において無線通信端末からコンテンツデータリクエストパケットを受信する。

また、コンテンツメモリ部は、無線通信端末からのリクエスト頻度に応じて、高リクエストコンテンツデータと、個別リクエストコンテンツデータとを入れ替えてもよい。

好ましくは、無線通信部は、無線ＬＡＮ通信方式を用いて無線通信端末と接続する。制御部は、無線通信端末と第一接続する場合、無線ＬＡＮ通信方式における認証手続きを省略し、無線通信端末と第二接続する場合、無線ＬＡＮ通信方式における認証手続きを実施する。

コンテンツメモリ部には、アクセス制限する必要がないコンテンツが保存される。

好ましくは、無線基地局は、制御無線通信方式に従った通信を行う制御線通信部をさらに備える。この場合、制御部は、無線通信端末と無線通信部との間の通信に先立ち、制御無線通信部を制御して、無線通信端末と無線通信部とが、所定の通信方式に従った通信を行うための設定情報を取得する。

また、本発明は、無線基地局を介して、コンテンツを配信するサーバと接続された無線通信端末に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の無線通信端末は、無線基地局と所定の通信方式に従って通信する無線通信部と、無線通信部を制御する制御部と、無線基地局に対する、コンテンツのリクエスト情報の送信を制御する端末制御部とを備える。制御部は、無線通信部を制御し、無線基地局との間で認証手続きを必要としない第一接続、又は無線基地局との間で認証手続きを必要とする第二接続によって無線基地局と接続する。

無線通信部は、無線基地局からコンテンツに関連するメタデータを受信する。端末制御部は、第一接続によって無線基地局と接続すると共に、受信したメタデータから受信を希望するコンテンツデータを、無線基地局にコンテンツデータリクエストパケットで送信する。

好ましくは、無線通信端末は、制御無線通信方式に従った通信を行う制御線通信部をさらに備える。この場合、制御部は、無線基地局と無線通信部との間の通信に先立ち、制御無線通信部を制御して、無線基地局と無線通信部とが、所定の通信方式に従った通信を行うための設定情報を取得する。

また、本発明は、無線基地局を介して、コンテンツを配信するサーバと、無線通信端末とが接続された無線通信システムにも向けられている。そして、上記目的を達成するために、無線基地局は、サーバとの間の通信を制御する外部通信制御部と、サーバから受信したコンテンツの一部を保存するコンテンツメモリ部と、無線通信端末との間の接続タイプを監視し、無線通信端末がサーバ又は無線基地局へ接続する際のアクセスを制限するアクセス制限部と、無線通信端末と所定の通信方式に従って通信する基地局側無線通信部と、基地局側無線通信部を制御する基地局側制御部とを備える。基地局側制御部は、基地局側無線通信部を制御し、無線通信端末との間で認証手続きを必要としない第一接続、又は無線通信端末との間で認証手続きを必要とする第二接続によって無線通信端末と接続する。アクセス制御部は、無線通信端末との間の接続タイプが、第一接続である場合、無線通信端末のコンテンツメモリ部へのアクセスを許可し、サーバへのアクセスを禁止し、第二接続である場合、無線通信端末のコンテンツメモリ部及びサーバへのアクセスを許可する。

また、無線通信端末は、無線基地局と所定の通信方式に従って通信する端末側無線通信部と、端末側無線通信部を制御する端末側制御部と、無線基地局に対する、コンテンツのリクエスト情報を送信する端末制御部とを備える。端末側制御部は、端末側無線通信部を制御し、無線基地局との間で認証手続きを必要としない第一接続、又は無線基地局との間で認証手続きを必要とする第二接続によって無線基地局と接続する。

本発明によれば、スポット状の無線エリアを高速で通過移動する無線通信端末に対して、基地局は情報の送信効率を改善し、より大きな情報量を送受信することができる無線基地局、無線基地局と接続する無線通信端末、及び無線通信システムを提供することができる。すなわち、コンテンツ情報を無線基地局がキャッシュしているため、無線端末がコンテンツを受信するまでの時間を短くすることが可能となる。また、すべての情報をキャッシュするのではなく、通信端末のリクエストの統計的結果や、情報の送信優先度の高い情報のみをキャッシュしておくことで、メモリの節約に繋がる。また、通信端末のリクエストが高い情報を把握し、そのコンテンツは固定的に放送し、個別リクエストコンテンツデータの情報のみ通信端末のリクエストに応じて送信データを変更する構成にしたため、基地局が送信キューを入れ替える量が減るため、送信フレーム生成の処理時間が短縮することで、送信効率が改善し、結果的に無線端末のコンテンツ受信までの時間をさらに短縮することが可能となる。

以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、一般的に無線ＬＡＮ方式では、先立つ接続手続きとして認証と暗号化の完了後に、無線ＬＡＮ基地局と通信端末とが通信をはじめて開始することができる。このとき、通信を開始するまでに、パスワード等の認証情報を必要とせず、どんな通信端末も基地局と通信可能な、実質的に認証手続きを必要としないものを第一接続と、パスワード等の認証情報が必要な認証手続きを必要とするものを第二接続と呼ぶことにする。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの全体構成を説明する概略図である。図１において、無線通信システムは、統合基地局（無線基地局）１０１と、無線通信端末（以下、単に通信端末と記す）２０１と、サーバ１０とから構成される。統合基地局１０１は、各種コンテンツに関する情報を配信可能なサーバ１０と、無線あるいは有線通信によって接続されているものとする。統合基地局１０１は、コンテンツを保存しておくコンテンツメモリ１１をその内部に持つ。統合基地局１０１は、サーバ１０と相互通信可能な状態になっており、サーバ１０より受信したコンテンツを、コンテンツメモリ１１へキャッシュしておく機能を有する。

通信端末２０１は、携帯端末や、ＰＤＡ、カーナビ、持ち運び可能なカーナビであるＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）等、移動しながら情報を受信することが可能な通信端末のことであり、以降はこれらを総称して単に通信端末と呼ぶ。通信端末２０１は、統合基地局１０１と所定の通信方式（典型的には、無線ＬＡＮ通信）を用いて接続するが、接続方法に応じて、アクセス可能な情報が制限される。すなわち、第一接続を用いて統合基地局１０１と通信端末２０１とが接続する場合は、通信端末２０１は、コンテンツメモリ１１の情報のみを受信することができる。一方、第二接続を用いて統合基地局１０１と通信端末２０１とが接続する場合は、通信端末２０１は、コンテンツメモリ１１と、サーバ１０との両方の情報を受信することが可能となる。

なお、以下の説明では、通信端末２０１が、統合基地局１０１と無線ＬＡＮ通信を用いて接続する場合の例を用いて説明する。ただし、本発明は、コンテンツを送受信する通信局が独立して動作するスポット通信を行うことができる通信方式すべてに適応することが可能であり、便宜上以降無線ＬＡＮ方式を用いて説明を行うが、必ずしも無線ＬＡＮに限定されるものではない。例えば、スポット状の孤立無線エリアを成すように置局されたＷｉＭＡＸや、ミリ波によって通信を行うミリ波通信や、光を使った通信等にも応用可能である。

ここで、図２を用いて、コンテンツの定義を行う。コンテンツは、メタデータとコンテンツデータとによって構成される。コンテンツデータとは、情報サービスの内容を示し、メタデータとは、そのコンテンツデータに関連する情報のことである。コンテンツの一例として、テレビ番組をあげると、コンテンツデータは、テレビ番組の内容そのものを示し、「ニュース」「スポーツ」といったジャンル情報や、番組の開始時間、チャンネル情報などがメタデータに該当する。

また、図３及び図４を用いて、第一接続及び第二接続の説明を行う。図３を参照して、第二接続とは、統合基地局１０１が、個々に通信端末２０１の接続許可の判定（認証）を行う方式である。図４を参照して、第一接続とは、統合基地局１０１が、実質的にすべての通信端末２０１の接続を許可する（オープン認証・実質的に認証無し）ことで、統合基地局１０１による通信端末２０１の接続許可の手続きを簡略化し、通信端末２０１と統合基地局１０１との通信開始までの時間を短縮するものである。以下、詳細に説明する。

まず、無線ＬＡＮ通信において、典型的な認証過程となる第二接続から説明を行う。図３に、通信端末２０１が、統合基地局１０１と第二接続を用いて接続する場合の一連のシーケンス図を示す。まず、通信端末２０１は、統合基地局１０１の通信チャネルを探索するため、チャネルサーチを行う（ステップａ１１）。チャネルサーチでは、通信端末２０１は、全チャネルを一定時間監視して、統合基地局１０１のビーコンを受信することで、そのチャネルの統合基地局１０１の存在を確認する。

通信端末２０１は、統合基地局１０１が送信するビーコンを受信する（ステップａ０１）。ビーコンには、統合基地局１０１が送信するＳＳＩＤが含まれている。通信端末２０１は、ビーコンを送信したＳＳＩＤ、すなわち統合基地局１０１へ接続開始を要求するプローブ要求パケットを送信する（ステップａ０２）。プローブ要求パケットを受信した統合基地局１０１は、プローブ応答を送信する（ステップａ０３）。

次に、通信端末２０１は、統合基地局１０１から認証許可を得るために、認証要求を統合基地局１０１へ送信する（ステップａ０４）。認証要求を受信した統合基地局１０１は、認証要求を行った通信端末２０１の接続許可の判定処理を行う。例えば、無線ＬＡＮ通信では、暗号化されたメッセージのやりとりなどによって接続許可の判定処理などを行う。以下具体例を示して説明すると、統合基地局１０１は、チャレンジと呼ばれるランダムな値を通信端末２０１へ送信する（ステップａ０５）。

次に、通信端末２０１は、チャレンジを暗号化用のキーを用いて暗号化し、統合基地局１０１へチャレンジ暗号化応答を送信する（ステップａ０６）。チャレンジ暗号化応答を受信した統合基地局１０１は、暗号化されたチャレンジを復号し、元のチャレンジと一致すれば、通信端末２０１の認証を許可する。このような一連の手続きによって、統合基地局１０１は、通信端末２０１の接続可否を判定し、接続を許可すれば、認証応答を送信する（ステップａ０７）。

図３における通信端末２０１の接続を判定する認証作業を認証過程と呼ぶことにする。認証過程において、統合基地局１０１によって認証が可能と判断されると、通信端末２０１は、統合基地局１０１と論理的な接続を行うために、アソシエーション要求を行う（ステップａ０８）。これに対して、統合基地局１０１は、アソシエーション応答を返す（ステップａ０９）。アソシエーションが完了すると通信端末２０１と統合基地局１０１とは、通信を開始することができる（ステップａ１０）。

次に、図４に通信端末２０１が統合基地局１０１と第一接続を用いて接続する場合の一連のシーケンス図を示す。第一接続では、第二接続と異なり、統合基地局１０１は、認証要求を受信すると、即座に認証応答を返信する。図４において、ステップａ０４の認証要求及びステップａ０７の認証応答の間の認証をオープン認証と呼ぶことにする。第一接続は、第二接続における認証過程をこのオープン認証とする簡易接続方法に相当する。オープン認証は認証とは呼んでいるが、前述したように、統合基地局１０１は、認証要求を受信すると、即座に認証応答を返信し、実質的には認証無しで、すべての通信端末２０１の接続を許可する。このため、図３の第一接続の認証過程では、統合基地局１０１は、通信端末２０１の接続可否を厳密に判断するための種々の有意な処理時間が必要であるのに対し、第一接続はこれらの処理がないので、第二接続と比較して接続開始から通信開始までの時間を短縮することができるという特徴を持つ。

図５は、本発明の実施の形態１に係る統合基地局１０１の構成の一例を示すブロック図である。図５を参照して、統合基地局１０１の各部は、システムバスで接続され、互いにデータの転送を行うことが可能である。外部情報通信部１０２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の有線通信技術により、サーバ１０からメモリ部１０３へコンテンツ情報の転送を行ったり、あるいは反対に、メモリ部１０３の情報をサーバ１０へ転送を行ったりするものである。

なお、本発明において、統合基地局１０１の外部情報通信部１０２は、サーバ１０と通信を行うが、必ずしもこれはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）など、有線による通信である必要はなく、例えば無線ＬＡＮやＦＷＡ(Fixed Wireless Access) 等によってサーバと通信を行う構成にしても良い。これによって、統合基地局１０１の設置の自由度が高くすることができる。

基地局制御部１２０は、アクセス制限部１２１とコンテンツメモリ部１２２とを持つ。アクセス制限部１２１は、統合基地局１０１と接続されている通信端末２０１の接続タイプを監視し、接続タイプが第二接続であった場合、サーバ１０及びコンテンツメモリ部１２２へのアクセスを許可する。一方、接続タイプが第一接続であった場合、サーバ１０へのアクセスを禁止し、コンテンツメモリ部１２２へのアクセスのみを許可する。コンテンツメモリ部１２２は、サーバ１０の中でも公共性の高い情報を中心にキャッシュを行う。公共性の高い情報とは、たとえば街の観光案内情報や、店舗情報、ニュース情報、天気情報、交通案内情報などである。すなわち、コンテンツメモリ部１２２には、通信端末２０１に応じてアクセス制御する必要がないコンテンツが主として保存される。また、接続時間を短縮するために、コンテンツメモリ部１２２には、通信端末２０１からの要求頻度が高いコンテンツが保存されてもよい。

制御部１０４は、通信制御部１２３、及び無線ＬＡＮ制御部１０８を含む。通信制御部１２３は、統合基地局１０１全体を制御する部分であり、プロファイル情報制御部１１５、通信制御情報格納部１２６、受信バッファ部２１５、及び送信バッファ部２１９から構成される。プロファイル情報制御部１１５は、通信端末２０１が、無線ＬＡＮ通信部１０５と通信により接続するために必要な情報（プロファイル情報）を格納するものである。

ここで、プロファイル情報について説明を行う。プロファイル情報は、無線ＬＡＮ制御部１０８の通信チャネル、ＳＳＩＤ、及びＷＥＰキー情報を含む。なお、プロファイル情報は、無線ＬＡＮ制御部１０８と接続を高速・容易にするための情報であれば、前記の情報に限定されるものではない。

通信制御情報格納部１２６は、無線ＬＡＮ制御部１０８を制御する命令セットが格納されている。受信バッファ部２１５は、無線ＬＡＮ制御部１０８で受信した情報をバッファリングするために利用される。同様に、送信バッファ部２１９は、無線ＬＡＮ制御部１０８を用いて送信する情報をバッファリングするために利用される。

無線ＬＡＮ制御部１０８は、無線ＬＡＮを制御する部分であり、フレーム生成・送受信制御部１２５を含む。無線ＬＡＮ通信部１０５は、送信部１０６と、受信部１０７と、アンテナ１１３とから構成される。無線ＬＡＮ起動情報格納部６０２は、通信端末２０１の無線ＬＡＮ通信部を起動させる情報を保持し、通信端末２０１に送信するパケットに無線ＬＡＮ起動情報を付加する。

図６は、本発明の実施の形態１に係る通信端末２０１の構成の一例を示すブロック図である。図６を参照して、通信端末２０１の各部は、システムバスで接続され、互いにデータの転送を行うことが可能である。通信端末２０１は、制御部８０２、無線ＬＡＮ通信部８０４、メモリ部２２０、入力部２１７、端末制御部２２７、表示部２１８、及びセンサ部２２８を備える。

無線ＬＡＮ通信部８０４は、送信部２０７と、受信部２０８と、アンテナ２０９と、無線ＬＡＮ電源部８０７とから構成される。制御部８０２は、通信制御部２２６と、無線ＬＡＮ制御部８０５とから構成される。通信制御部２２６は、無線ＬＡＮ制御部８０５の制御を行う。無線ＬＡＮ制御部８０５は、無線ＬＡＮ電源制御部８０６と、プロファイル情報設定部２０５と、フレーム生成・送受信制御部２２５を含む。プロファイル情報設定部２０５は、プロファイル情報格納部２１４より、接続する無線ＬＡＮのプロファイル情報を取得し、自身の無線ＬＡＮ通信の接続情報の設定を行う。

メモリ部２２０は、通信端末２０１のデータを保存、バッファリングするために利用され、プロファイル情報格納部２１４と、通信制御情報格納部２２３と、受信バッファ部２１５と、送信バッファ部２１９とにより構成される。プロファイル情報格納部２１４には、通信端末２０１が受信した統合基地局１０１へ接続するために必要なプロファイル情報を保存されている。また、通信制御情報格納部２２３には、通信端末２０１における通信に必要な命令セットが格納されている。入力部２１７は、利用者の操作を入力する。

端末制御部２２７は、通信端末２０１を制御する部分であり、リクエストコンテンツフィルタ部２２１と、表示制御部２１６と、利用者属性抽出部２２２とを含む。表示制御部２１６は、通信端末２０１の表示部２１８で表示される情報を制御する。利用者属性抽出部２２２は、センサ部２２８の情報をもとに、利用者の属性や嗜好（以下、利用者属性情報と記す）の抽出を行う。リクエストコンテンツフィルタ部２２１は、利用者属性抽出部２２２より抽出された利用者属性情報をもとに、統合基地局１０１から受信したメタデータより、通信端末２０１の利用者と一致度が高いと思われるコンテンツをフィルタリングする。リクエストコンテンツフィルタ部２２１でフィルタリングされたリクエスト情報は、通信端末２０１より統合基地局１０１へ送信される。通信端末２０１は、端末利用者と嗜好度の相関が高い情報を受信する。

図７に、統合基地局１０１の送信シーケンスの概念図を示す。本発明の１つのポイントは、通信端末２０１と統合基地局１０１との接続が第一接続であるか、第二接続であるかによって、通信端末２０１がアクセスできる情報が制限される部分である。このため、統合基地局１０１も、この二つの通信区間を持つことが必要となる。統合基地局１０１は、図７のように、第一接続を用いた通信区間と、第二接続を用いた通信区間の二つを繰り返すような構成となっている。なお、この２つの通信区間は、必ずしも固定時間長である必要はなく、動的に変更してもよい。すなわち、例えば、統合基地局１０１と通信している通信端末２０１が複数存在し、その多くが第一接続を行っている場合には、第一接続を用いた通信区間の時間を長くすることも可能である。これによって、より通信帯域を有効利用することが可能となる。

図８を用いて統合基地局１０１（図６）の処理フローを説明する。図８を参照して、統合基地局１０１は、通信端末２０１からリクエストパケットを受信する（ステップＳ５０２）。次に、アクセス制限部１２１が通信端末２０１との接続方法を確認する（ステップＳ５０３）。通信端末２０１との接続が第二接続であった場合、統合基地局１０１は、通信端末２０１をコンテンツメモリ部１２２とサーバ１０の両方にアクセス可能に設定する（ステップＳ５０５）。通信端末２０１との接続が第一接続であった場合、統合基地局１０１は、通信端末２０１をコンテンツメモリ部１２２のみにアクセス可能に設定する（ステップＳ５０６）。

ここで、アクセス制御部１２１が通信端末２０１との接続方法を確認する方法について説明する。アクセス制御部１２１が通信端末２０１との接続方法を確認する方法は種々の方法が考えられるが、例えば、統合基地局１０１は、アクセス制限部１２１等に自身に接続する通信端末のＭＡＣアドレスと、その接続方法とを記憶させておき、受信したパケットの送信元のＭＡＣアドレス（すなわち通信端末のＭＡＣアドレス）を元に、通信端末２０１の接続方法を識別することが好ましい。

また、統合基地局１０１が第一接続用のＳＳＩＤと、第二接続用のＳＳＩＤを持ち、通信端末は第一、第二の接続方法に応じて、統合基地局１０１の中で接続するＳＳＩＤを選択する方法を利用しても、同等の効果が期待できる。また、第一接続と第二接続で別々の暗号キー（例えばＷＥＰキーなど）を用意することで、統合基地局１０１はパケットを送信した通信端末が第一接続なのか、第二接続なのかを判断することも可能である。

なお、アクセス制御部１２１が通信端末２０１との接続方法を確認する方法は、前述した方法を組み合わせても良いし、また必ずしもこれらの方法に限定されるものではない。例えば、アクセス制限部１２１は、通信端末２０１からリクエストパケットで要求されたコンテンツが、コンテンツメモリ部１２２に保存されているものであれば、通信端末２０１との接続を第一接続であると判断することができる。一方、アクセス制限部１２１は、通信端末２０１からリクエストパケットで要求されたコンテンツが、コンテンツメモリ部１２２に保存されておらず、サーバ１０に存在するものであれば、通信端末２０１との接続を第二接続であると判断することができる。

あるいは、通信端末２０１が、受信したメタデータに基づいて統合基地局１０１との接続方法を判断し、アクセス制御部１２１が、当該通信端末２０１からの接続方法に応じて、第一接続か第二接続かを判断してもよい。この場合、通信端末２０１は、メタデータから要求するコンテンツが統合基地局１０１に保存されているのか、あるいはサーバ１０に存在するものなのかを知ることができる。通信端末２０１は、要求するコンテンツが統合基地局１０１に保存されている場合は、統合基地局１０１との間で第一接続を実施する。一方、通信端末２０１は、要求するコンテンツがサーバ１０に保存されている場合は、統合基地局１０１との間で第二接続を実施する。

また、本発明のもう１つのポイントは、統合基地局１０１が放送と通信とを組み合わせて効率よく情報を送信する点にある。図９に本発明におけるデータの詳細な送信シーケンス図を示す。図９において、楕円で囲んでいるデータ６０９及び６１４は、放送によって送信されるデータを示す。通常通信区間６０４、６０８は、第二接続区間である。まず、統合基地局１０１は、メタデータ送信区間６０１において、メタデータ６０９を通信端末２０１及び通信端末２０２へ放送する。通信端末２０１，２０２は、受信したメタデータ６０９を、リクエストコンテンツフィルタ部２２１で処理し、リクエストするコンテンツデータを決定する。通信端末２０１及び２０２は、統合基地局１０１と第一接続処理で用いるデータ６１０、６１２と、コンテンツデータのリクエスト６１１、６１３とを送受信する。統合基地局１０１は、コンテンツデータ送信区間６０３において、リクエストされたコンテンツデータを集約し、その結果要求されたコンテンツデータ６１４を放送する。

図１０に、統合基地局１０１が放送と通信とを組み合わせた場合の動作の一例を示す。図１０を参照して、統合基地局１０１は、まずメタデータを送信する（ステップＳ７０２）。次に、メタデータを受信した通信端末２０１と第一接続を行う（ステップＳ７０３）。通信端末２０１が送信したコンテンツデータリクエストパケットを受信後（ステップＳ７０４）、これらを集計し、送信するデータを生成する（ステップＳ７０５）。その後、コンテンツ送信区間で、コンテンツを送信する（ステップＳ７０６）。

次に、通常通信区間６０４，６０８において、第二接続処理を要求する通信端末２０１が存在する場合、当該通信端末２０１との間で第二接続処理を行い（ステップＳ７０８）、通常の無線ＬＡＮの通信を行う（ステップＳ７０９）。通常通信区間６０４，６０８において、第二接続処理を要求する通信端末２０１が存在しない場合、処理を終了する。

図１１に、通信端末２０１の処理フローを示す。図１１を参照して、通信端末２０１は、まず統合基地局１０１よりメタデータを受信する（ステップＳ８０２）。次に、リクエストコンテンツフィルタ部２２１で、受信希望コンテンツを決定し、コンテンツデータリクエストのリストを送信バッファに格納する（ステップＳ８０３）。その後、統合基地局１０１と第一接続処理を行い（ステップＳ８０４）、コンテンツデータリクエストパケットを統合基地局１０１へ送信する（ステップＳ８０５）。次に、統合基地局１０１のコンテンツ送信区間でコンテンツデータを受信する（ステップＳ８０６）。よりパーソナルな情報や、詳細な情報が欲しい場合には、通信端末２０１は、統合基地局１０１と通常通信を行う。通常通信を行う場合には（ステップＳ８０７のＹｅｓ）、統合基地局１０１と第二接続処理を行い（ステップＳ８０８）、通常通信を開始する（ステップ８０９）。通常通信を行わない場合は処理を終了する。

図１２に、メタデータのフレームフォーマットについて示す。図１２を参照して、統合基地局１０１から送信される情報は一般的に複数のコンテンツを含む。タグとは、メタデータのことである。コンテンツのＩＤとそのＩＤのコンテンツのタグ情報が付加される。

なお、メタデータのフレームフォーマットは、コンテンツＩＤとメタ情報であるタグ情報が含まれていれば良く、必ずしも図１２のフォーマットに限定されるものではない。例えば、図１３のようなフレームフォーマットであってもよい。図１３を参照して、統合基地局１０１から送信されるコンテンツ群のメタデータのリストを送信し、その後コンテンツＩＤと、タグのインデックス情報を付加する構成にしても良い。これによって、重複したタグを送信する必要がないため送信データ量の削減につながる。

図１４に、通信端末２０１が統合基地局１０１へ送信するコンテンツデータリクエストパケットのフレームフォーマットの一例を示す。統合基地局１０１は、要求するコンテンツＩＤの情報を統合基地局１０１へ送信する。通常データのリクエストを行う場合は、通信端末２０１は、ＵＲＬのリクエストなどを行うが、統合基地局１０１にキャッシュされたコンテンツデータにＩＤ番号を振ることで、通信端末２０１がリクエストを行うデータ量を大きく削減することが可能となる。

なお、通信端末２０１は、コンテンツデータリクエストを行うために必ずしもコンテンツＩＤによってリクエストを行う必要はなく、例えば図１５のように、タグ情報でコンテンツをリクエストしても良い。これによって、通信端末２０１が送信するリクエストパケットの情報量が削減されるだけでなく、通信端末２０１が個別のコンテンツではなく、タグによって受信を希望するコンテンツを判断することが可能となるため、リクエストするコンテンツをフィルタリングする時間の短縮に繋がる。

図１６にタグの一例を示す。タグがカテゴリと異なる点は一つの情報に複数の属性情報を付加することができる点である。例えば、映画情報には「ニュース」「遊び」というタグを付けることができるし、飲食店情報は「クーポン」「飲食店」というタグを付けることができる。コンテンツにタグを付け、これによって欲しいコンテンツをリクエストすることで、通信端末２０１のフィルタリングの処理不可を低減させながら、通信端末２０１利用者の嗜好にあったコンテンツをリクエストすることが可能となる。

図１７を用いて統合基地局１０１が通信端末１〜Ｎからコンテンツデータリクエストパケットを受信してからコンテンツを放送するまでの処理を説明する。通信端末１〜Ｎがそれぞれ自身が欲しいコンテンツのタグをリクエストする。通信端末１は「タグＡ」「タグＢ」を、通信端末２は、「タグＡ」「タグＣ」「タグＤ」を、通信端末Ｎは、「タグＡ」「タグＤ」をリクエストしたとする。統合基地局１０１は、通信端末１〜Ｎからリクエストされたタグを集計し、自身が持つテーブルを参照する。今集計した結果リクエストされたタグは、「タグＡ」「タグＢ」「タグＣ」「タグＤ」であるから、送信されるコンテンツは「コンテンツ１」「コンテンツ２」「コンテンツ３」「コンテンツ４」「コンテンツ５」となる。統合基地局１０１は集約したコンテンツを放送する。

統合基地局１０１は、各通信端末１〜Ｎのリクエスト情報を集約し、その集約したリクエスト情報に対応したコンテンツを放送することで、全通信端末１〜Ｎがリクエストする情報を送信するためのデータ量を最小化することが可能となる。

なお、統合基地局１０１は、図１８に示すように、通信端末２０１、２０２からのリクエストを受け付けず、一定量のコンテンツを放送する構成にしても良い。統合基地局１０１は、メタデータ送信区間でメタデータを送信し、コンテンツ送信区間でコンテンツを送信する。統合基地局１０１は、キャッシュされていないコンテンツのメタデータも送信する。通信端末２０１，２０２は、放送されなかったコンテンツを通常通信区間で個別の通信によって受信する。

統合基地局１０１のコンテンツ送信区間によって放送されるコンテンツの決定方法について説明する。統合基地局１０１のコンテンツ送信区間では、通信端末２０１，２０２のリクエスト頻度が高い情報を送信することが望ましい。この理由は、通常通信区間で個別コンテンツデータをリクエストする頻度が減少するためである。統合基地局１０１がコンテンツ送信区間で送信するデータは、町中案内や緊急情報など、必ず送信したいコンテンツデータに加えて、通常通信区間で、通信端末２０１，２０２のリクエストが多いコンテンツをキャッシュする。全コンテンツの中で、通信端末２０１，２０２が欲しいコンテンツがコンテンツ送信区間で送信される確率をヒット率と定義すると、通常通信区間における通信端末２０１，２０２の個別リクエストが高い情報をコンテンツ送信区間で放送することで、ヒット率を高めることが可能となる。

図１９Ａに、図１８で説明した方式の、統合基地局１０１におけるコンテンツメモリ１１更新のフロー図を示す。図１９Ａを参照して、統合基地局１０１は、サーバ１０よりキャッシュするコンテンツを受信する（ステップＳ１６０２）。次に、コンテンツの更新判断を行い、キャッシュするコンテンツの更新を行う場合は（ステップＳ１６０３のＹｅｓ）、再度サーバ１０よりコンテンツを受信する。コンテンツの更新を行わない場合には、処理を終了する（ステップＳ１６０４）。コンテンツの更新判断は、定期的に行うことが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、サーバ１０側でキャッシュするコンテンツが更新された場合にのみサーバ１０側がトリガをかけて、統合基地局１０１にキャッシュされているコンテンツを更新するという構成にしても良い。

図１９Ｂに、図１８で説明した方式の統合基地局１０１におけるデータ送受信のフロー図を示す。図１９Ｂを参照して、統合基地局１０１は、まずメタデータを送信する（ステップＳ１７０２）。次に、コンテンツ送信区間でコンテンツを放送する（ステップＳ１７０３）。次に、通信端末２０１と第二接続処理を行い（ステップＳ１７０４）、通信端末２０１より送信されたコンテンツデータリクエストパケットを受信する（ステップＳ１７０５）。その後、リクエストをもとにして、コンテンツデータを送信する（ステップＳ１７０６）。さらに、ヒット率を向上させるために、サーバ１０へ、リクエスト情報を送信する（ステップＳ１７０７）。

図２０に、図１８で説明した方式の通信端末２０１におけるデータ送受信のフロー図を示す。図２０を参照して、通信端末２０１は、統合基地局１０１よりメタデータを受信する（ステップＳ１８０２）。次に、リクエストコンテンツフィルタ部２２１で、受信希望コンテンツを決定コンテンツデータリクエストのリストを送信バッファに格納する（ステップＳ１８０３）。次に、コンテンツデータ送信区間でコンテンツデータを受信する（ステップＳ１８０４）。次に、コンテンツデータ送信区間で放送されなかったコンテンツデータを受信するために、通常通信区間で第二接続処理を行い（ステップＳ１８０５）、コンテンツデータリクエストパケットを統合基地局１０１へ送信する（ステップＳ１８０６）。最後に統合基地局１０１よりコンテンツデータ送信区間で放送されなかったコンテンツを受信する（ステップＳ１８０７）。

本発明によれば、第一接続を用いて統合基地局１０１と通信端末２０１とが接続する場合は、通信端末２０１は、コンテンツメモリ１１に格納されているコンテンツを取得することができる。一方、第二接続を用いて統合基地局１０１と通信端末２０１とが接続する場合は、通信端末２０１は、コンテンツメモリ１１と、サーバ１０との両方に格納されているコンテンツを取得することが可能となる。すなわち、通信端末２０１は、第一接続と、第二接続とを切り替えることによって、セキュリティを確保しながら、コンテンツを取得するまでの時間を短縮することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、統合基地局１０１のコンテンツメモリに蓄積されたデータをリクエスト頻度が比較的高い高リクエストコンテンツデータと、リクエスト頻度が比較的低く、おもに通信端末２０１からのリクエストに応じて送信するコンテンツデータで構成される個別リクエストコンテンツデータの２つに分けることである。これにより、高いヒット率を維持しながら、統合基地局１０１の送信データ生成の処理時間を短縮させることができる。基本的な構成に関しては実施の形態１で示したものと同様であるので、同一部分に関しては、同一符号を付けその説明は省略する。

図２１は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの全体構成を説明する概略図である。図２１において、無線通信システムは、統合基地局１０１ａと、通信端末２０１ａと、サーバ１０とから構成される。図２１において、実線の矢印は通信データの流れを示し、破線の矢印は放送データの流れを示す。統合基地局１０１ａは、コンテンツメモリ１１に、メタデータ１９０６、高リクエストコンテンツデータ１９０７、及び個別リクエストコンテンツデータ１９０８を含む。

高リクエストコンテンツデータ１９０７は、コンテンツメモリ１１におけるコンテンツデータの中で、特に通信端末２０１ａからのリクエストが高いものや、町中案内情報や、緊急情報、災害情報など、リクエストの多少に関わらず送信されるデータである。このようなデータは、通信端末２０１ａが必要とする確率が統計的に高いため、ある瞬間に通信端末２０１ａのリクエストがある／ないに関わらず送信され、送信キューの構成を入れ替える頻度は個別リクエストコンテンツデータ１９０８より低い。

個別リクエストコンテンツデータ１９０８は、通信端末２０１ａからのリクエスト頻度が、高リクエストコンテンツデータ１９０７ほどが高くないデータである。なお、メタデータ１９０６には、高リクエストコンテンツデータ１９０７、及び個別リクエストコンテンツデータ１９０８に含まれるコンテンツデータのメタデータはすべて含まれている。通信端末２０１ａは、メタデータ１９０６よりコンテンツメモリ１１内のコンテンツデータを把握する。高リクエストコンテンツデータ１９０７で、統計的に多くのユーザが欲しいと思うコンテンツデータを受信する。その後、コンテンツデータリクエスト１９０４によって、高リクエストコンテンツデータ１９０７では受信できなかったコンテンツデータを個別リクエストコンテンツデータ１９０８より受信する。

以下詳細な説明を行う。図２２に、実施の形態２における統合基地局１０１ａと通信端末２０１ａ、２０２ａとの間のデータ送受信のシーケンス図を示す。本方式を二段放送Ａ方式と呼ぶことにする。図２２において、通信端末２０１ａと通信端末２０２ａとを含む楕円へ向かう矢印は、放送されるデータ２００７、２０１２、２０１５を示す。

統合基地局１０１ａは、メタデータ送信区間２００１と、コンテンツリクエスト区間２００２と、コンテンツ送信区間２００３と、通常通信区間２００６とを持つ。また、コンテンツ送信区間２００３は、さらに高リクエストコンテンツデータ放送区間２００４と、個別コンテンツデータ放送区間２００５とを持つ。

図２３に、実施の形態２に係る統合基地局１０１ａのフローチャートを示す。図２３を参照して、統合基地局１０１ａは、まずメタデータを送信する（ステップＳ２１０１）。次に、第一接続処理を通信端末２０１ａと行い（ステップＳ２１０２）、通信端末２０１ａよりコンテンツデータリクエストパケットを受信する（ステップＳ２１０３）。

次に、統合基地局１０１ａは、高リクエストコンテンツデータ放送区間で、高リクエストコンテンツを放送する（ステップＳ２１０４）。個別コンテンツデータ送信区間で、まず統合基地局１０１ａは、コンテンツデータの作成処理を行い（ステップＳ２１０５）、次にコンテンツデータの送信を行う（ステップＳ２１０６）。その後、通常通信を行うかどうかの判定を行い（ステップＳ２１０７）、通常通信を行う場合には、第二接続処理を行い（ステップＳ２１０８）、通常通信を通信端末２０１ａと行う（ステップＳ２１０９）。通常通信を行わない場合（ステップＳ２１０７のＮｏ）、処理を終了する（ステップＳ２１１０）。

図２４に、実施の形態２に係る通信端末２０１ａのフローチャートを示す。図２４を参照して、通信端末２０１ａは、まずメタデータを統合基地局１０１ａより受信する（ステップＳ２２０１）。次に、受信したメタデータより受信を希望するコンテンツデータを決定する（ステップＳ２２０２）。次に、第一接続処理を統合基地局１０１ａと行い（ステップＳ２２０３）、コンテンツデータリクエストパケットを送信する（ステップＳ２２０４）。

次に、高リクエストコンテンツデータ放送区間でコンテンツデータを受信し（ステップＳ２２０５）、個別コンテンツデータ送信区間でコンテンツデータを受信する（ステップＳ２２０６）。その後、通常通信を行うかどうかの判定を行い（ステップＳ２２０７）、通常通信を行う場合には、第二接続処理を行い（ステップＳ２２０８）、通常通信を統合基地局１０１ａと行う（ステップＳ２２０９）。通常通信を行わない場合（ステップＳ２１０７のＮｏ）、処理を終了する（ステップＳ２２１０）。

図２５に、メタデータのフレームフォーマットを示す。図２５を参照して、１コンテンツ分のメタデータには、コンテンツＩＤと、コンテンツのタグ情報と、さらに送信識別情報とが含まれる。送信識別情報は、高リクエストコンテンツデータ放送区間でこのコンテンツ情報が放送されるか否かを識別するビット情報が含まれている。

図２６に、通信端末２０１ａが統合基地局１０１ａへ送信するコンテンツデータリクエストパケットのフレームフォーマットを示す。図２６を参照して、通信端末２０１ａは、基本的には、欲しいコンテンツデータをタグで指定する。さらに、欲しいコンテンツが後に高リクエストコンテンツデータ放送区間で受信する予定である場合には、タグ受信フラグに、後に高リクエストコンテンツデータで受信するが、通信端末２０１ａが欲しいコンテンツであるということがわかる識別フラグを立てておく。これによって、統合基地局１０１ａは、高リクエストコンテンツデータの中でヒット率が高いコンテンツデータとヒット率が低いコンテンツデータを識別することが可能となるため、ヒット率を低いコンテンツデータをよりリクエストが高いコンテンツに入れ替えることが可能となる。

一般的にユーザのリクエストするコンテンツは特定のコンテンツに集中する傾向がある。実施の形態２によって、ユーザのリクエストが高いコンテンツをあらかじめ固定的に放送し、それ以外のコンテンツを個別コンテンツデータ放送区間で放送することで、統合基地局１０１ａが送信キューを入れ替える量が削減され、データ送信までの待ち時間を短くすることが可能となる。

なお、実施の形態２では、コンテンツデータリクエスト区間をもうけ、ここでリクエストされた情報をもとに、高リクエストコンテンツデータ放送区間でコンテンツデータを放送する形態を説明したが、本発明は必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、図２７のように、個別コンテンツ送信区間をもうけ、この区間で、通信端末２０１ａは、高リクエストコンテンツデータ放送区間で放送されなかったコンテンツデータを個別にリクエストする構成にしても良い。本方式を二段放送Ｂ方式と呼ぶことにする。これによって、統合基地局１０１ａは、通信端末２０１ａからのリクエストより、コンテンツデータをまとめて、放送用のフレームを生成する必要が無くなるため、統合基地局１０１ａの処理付加を削減するという効果が期待できる。

図２８に、この場合の統合基地局１０１ａのフローチャートを示す。図２８を参照して、統合基地局１０１ａは、メタデータ送信後高リクエストコンテンツ放送区間でコンテンツを送信する（ステップＳ２６０１）。次に、第一接続処理を通信端末２０１ａ行い（ステップＳ２１０２）、通信端末２０１ａより送信されたコンテンツデータリクエストパケットを受信し（ステップＳ２６０２）、そのリクエストに応じたコンテンツデータを送信する（ステップＳ２６０３）。

図２９に、通信端末２０１ａのフローチャートを示す。図２９を参照して、受信希望コンテンツ決定後、通信端末２０１ａは、まず高リクエストコンテンツ放送区間でコンテンツを受信する（ステップＳ２７０１）。次に、第一接続処理を行い（ステップＳ２２０３）、コンテンツデータリクエストパケットを送信後（ステップＳ２７０２）、コンテンツデータを受信する（ステップＳ２７０３）。

なお、本発明における実施の形態２において、メタデータのフレームフォーマットは必ずしも図２５のような構成に限定されるものではなく、例えば図３０の様に、タグ情報をリストアップし、コンテンツに含まれるタグのＩＤ情報をインデックス情報として、コンテンツＩＤとともに付加する構成にしても良い。これによって、コンテンツのタグ情報を集約することが可能となるため、送信データ量が小さくなるという効果が期待できる。

また、通信端末２０１ａのコンテンツデータリクエストパケットは、必ずしも図２６のように、タグごとに欲しいコンテンツをリクエストするといった構成に限定されるものではなく、例えば図３４のように個別のコンテンツＩＤごとに欲しいコンテンツをリクエストする構成にしても良い。これによって、通信端末２０１ａは、ユーザの嗜好度が高い情報のみを的確に指定し、コンテンツ送信要求を行うことが可能となる。

図３２に、二段放送Ａ方式および二段放送Ｂ方式ののユーザ数に対する必要通信速度のシミュレーション結果を示す。無線ＬＡＮの通信エリア長は１００ｍ（半径５０ｍ）、通信端末の移動速度は歩行者を想定し５ｋｍ／ｈとした。また、高リクエストコンテンツデータ放送区間と、個別コンテンツデータ放送区間の長さは同じとし、通信端末のリクエストの８０％が２０％のコンテンツに集中するモデルを想定した。比較対象として、（１）統合基地局１０１ａが、メタデータおよびサマリすべてを通信で送信する場合、（２）放送で送信する場合、（３）メタデータは放送し、サマリは通信で送信する場合を考えた。メタデータ及びサマリを通信する場合や、メタデータは放送し、サマリは通信で送信する場合は、ユーザ数が増加するにつれて、送信するデータ量が多くなるため、必要通信速度が高くなる。メタデータおよびサマリを放送する場合、ユーザ数に限らず必要通信速度は一定である。今現実的に本発明で提案する技術を搭載したユーザの利用者密度として１００ｍ四方のエリアにユーザが１０〜４０人いる場合を想定すると、二段放送Ａ方式および二段放送Ｂ方式の必要通信速度は他の方式と比較して大幅に小さくなることがわかる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、通信を開始するまでに要する時間を短縮するため、無線ＬＡＮ通信とは別の無線通信（以下、制御無線通信と呼ぶ）を用いて、統合基地局１０１の通信チャネル情報や、ＳＳＩＤをあらかじめ交換しておく。これによって、例えば、図３において、統合基地局１０１の通信チャネルをサーチする時間を短縮することができる。また、無線ＬＡＮ通信を用いた場合の統合基地局１０１は、一定時間毎にビーコンを送信しているため、通信端末２０１が、統合基地局１０１のビーコンが送信されるまで待機するための待ち時間も短縮することができる。

制御無線通信は、送信局が独立して動作しスポット通信を行うことができる通信方式すべてに適応することが可能である。ただし、省電力で動作することが望ましいので、例えば、Ｚｉｇｂｅｅ等の通信方式が候補として挙げられる。低消費電力の制御無線通信を用いることで、通信端末２０１におけるバッテリの消費を小さくすることが可能となる。加えて、制御無線通信においては、通信エリアに入ると、自動でスリープ状態から立ち上がり通信を開始する機能（ＷＯＲ：Ｗａｋｅ Ｏｎ Ｒａｄｉｏ）を持っていることが望ましい。これによって、通信端末２０１は、通信エリア外ではごく省電力で待機し、通信エリア内に入るとスリープ状態から立ち上がり、自動で統合基地局１０１と接続することができる。このため、通信端末２０１は、制御無線通信を用いて、省電力で常時エリアを検出し、エリアが見つかり次第、統合基地局１０１と速やかに接続することが可能となる。

なお、省電力性では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈも候補に挙がるが、当該方式にはＷＯＲの機能が無く、上記のような動作をさせることはできない。加えて、通信を開始するまでの処理時間が短いことが望ましい。この点でも、数秒程度の接続時間を要するＢｌｕｅｔｏｏｔｈよりもＺｉｇｂｅｅの方が望ましい。他の候補を挙げれば、高速車両に対する狭域通信システム（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）として開発された通信方式は高速接続が可能で望ましい。なお、ＤＳＲＣは、高速に通信端末へ情報を送信することが可能な無線方式であるため、この方式を用いることで、通信端末は統合基地局からコンテンツを送受信するための時間をより短縮することが可能であり、この面でも望ましい。

なお、制御無線通信に用いる物理層の方式としては、前述した各通信方式に用いる物理層の方式に加えて、ＵＨＦ帯等の各種特定小電力無線やＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）等を用いても良い。また、必ずしも無線通信に限定されることもなく、例えば、光ビーコンなど、光を使った通信を用いることも可能である。

図３３は、本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの全体構成を説明する概略図である。図３３において、無線通信システムは、統合基地局１０１ｂと、通信端末２０１ｂと、サーバ１０とから構成される。図３４は、本発明の実施の形態３に係る統合基地局１０１ｂの構成の一例を示すブロック図である。図３４において、統合基地局１０１ｂは、実施の形態１に係る統合基地局１０１と比較して、制御無線通信部１１０をさらに備える。また、制御部１０４は、制御無線制御部１０９をさらに備える。統合基地局１０１ｂの各部は、システムバスで接続され、互いにデータの転送を行うことが可能である。外部情報通信部１０２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の有線通信技術により、サーバ１０からメモリ部１０３へコンテンツ情報の転送を行ったり、あるいは反対に、メモリ部１０３の情報をサーバ１０へ転送を行ったりするものである。

基地局制御部１２０は、アクセス制限部１２１とコンテンツメモリ部１２２とを持つ。アクセス制限部１２１は、統合基地局１０１ｂと接続されている通信端末２０１ｂの接続タイプを監視し、接続タイプが第二接続であった場合、サーバ１０及びコンテンツメモリ部１２２へのアクセスを許可する。一方、接続タイプが第一接続であった場合、サーバ１０へのアクセスを禁止し、コンテンツメモリ部１２２へのアクセスのみを許可する。コンテンツメモリ部１２２は、サーバ１０の中でも公共性の高い情報を中心にキャッシュを行う。公共性の高い情報とは、たとえば街の観光案内情報や、店舗情報、ニュース情報、天気情報、交通案内情報などである。

制御部１０４は、通信制御部１２３、制御無線制御部１０９、及び無線ＬＡＮ制御部１０８を含む。通信制御部１２３は、統合基地局１０１全体を制御する部分であり、プロファイル情報制御部１１５、通信制御情報格納部１２６、受信バッファ部２１５、及び送信バッファ部２１９から構成される。プロファイル情報制御部１１５は、通信端末２０１ｂが、無線ＬＡＮ通信部１０５と通信により接続するために必要な情報（プロファイル情報）を格納するものである。

ここで、プロファイル情報について説明を行う。プロファイル情報は、無線ＬＡＮ制御部１０８の通信チャネル、ＢＳＳＩＤ、及びＷＥＰキー情報を含む。なお、プロファイル情報は、無線ＬＡＮ制御部１０８と接続を高速・容易にするための情報であれば、前記の情報に限定されるものではない。

通信制御情報格納部１２６は、制御無線制御部１０９及び無線ＬＡＮ制御部１０８を制御する命令セットが格納されている。受信バッファ部２１５は、無線ＬＡＮ制御部１０８及び制御無線制御部１０９で受信した情報をバッファリングするために利用される。同様に、送信バッファ部２１９は、無線ＬＡＮ制御部１０８及び制御無線制御部１０９を用いて送信する情報をバッファリングするために利用される。

制御無線制御部１０９は、制御無線通信を制御する部分であり、フレーム生成や、送受信を制御するフレーム生成・送受信制御部１２４を含む。同様に、無線ＬＡＮ制御部１０８は、無線ＬＡＮ通信を制御する部分であり、フレーム生成・送受信制御部１２５を含む。無線ＬＡＮ通信部１０５は、送信部１０６と、受信部１０７と、アンテナ１１３とから構成される。さらに、制御無線通信部１１０は、送信部１１１と、受信部１１２と、アンテナ１１４とから構成される。無線ＬＡＮ起動情報格納部６０２は、通信端末２０１ａの無線ＬＡＮ通信部を起動させる情報を保持しており、制御無線制御部１０９へ起動情報を送信することで、制御無線から送信されるパケットに無線ＬＡＮ起動情報を付加する。

図３５は、本発明の実施の形態３に係る通信端末２０１ｂの構成の一例を示すブロック図である。図３５を参照して、通信端末２０１ｂの各部は、システムバスで接続され、互いにデータの転送を行うことが可能である。無線ＬＡＮ通信部８０４は、送信部２０７と、受信部２０８と、アンテナ２０９と、無線ＬＡＮ電源部８０７とから構成される。制御無線通信部１１０は、送信部１１１と、受信部１１２と、アンテナ１１３とから構成される。制御部８０２は、制御無線制御部２０３と、通信制御部２２６と、無線ＬＡＮ制御部８０５とから構成される。通信制御部２２６は、無線ＬＡＮ制御部８０５及び制御無線制御部２０３の制御を行う。制御無線制御部２０３は、フレーム生成や、送受信を制御するフレーム生成・送受信制御部２２４を含む。無線ＬＡＮ制御部８０５は、無線ＬＡＮ電源制御部８０６と、プロファイル情報設定部２０５と、フレーム生成・送受信制御部２２５とを含む。プロファイル情報設定部２０５は、プロファイル情報格納部２１４より、接続する無線ＬＡＮのプロファイル情報を取得し、自身の無線ＬＡＮ通信の接続情報の設定を行う。

メモリ部２２０は、通信端末２０１ｂのデータを保存、バッファリングするために利用され、プロファイル情報格納部２１４と、通信制御情報格納部２２３と、受信バッファ部２１５と、送信バッファ部２１９とより構成される。プロファイル情報格納部２１４には、通信端末２０１ｂが受信した統合基地局１０１ｂへ接続するために必要なプロファイル情報を保存されている。また、通信制御情報格納部２２３には、通信端末２０１ｂにおける通信に必要な命令セットが格納されている。

端末制御部２２７は、通信端末２０１ｂを制御する部分であり、リクエストコンテンツフィルタ部２２１と、表示制御部２１６と、利用者属性抽出部２２２とを含む。表示制御部２１６は、通信端末２０１ｂの表示部２１８で表示される情報を制御する。利用者属性抽出部２２２は、センサ部２２８の情報をもとに、利用者の属性や嗜好の抽出を行う。リクエストコンテンツフィルタ部２２１は、利用者属性抽出部２２２より抽出された利用者属性をもとに、統合基地局１０１ａから受信したメタデータより、通信端末２０１ｂの利用者と嗜好度が高いと思われるコンテンツをフィルタリングする。リクエストコンテンツフィルタ部２２１でフィルタリングされたリクエスト情報は、通信端末２０１ｂより統合基地局１０１ａへ送信される。通信端末２０１ｂは、端末利用者と嗜好度の相関が高い情報を受信する。

これ以降の説明は、実施の形態１あるいは形態２で説明したものと同様であるので省略する。

なお、本発明における実施の形態３では、統合基地局１０１ｂは、制御無線を用いてチャネル情報やＳＳＩＤ情報を通信端末２０１ｂへ送信し、統合基地局１０１ｂへ高速に接続する方法に関して開示を行っているが、制御無線は必ずしも前述したように統合基地局１０１ｂへ高速に接続するための情報のみを送信する必要はない。例えば、メタデータ情報を、制御無線を用いて送信することも可能である。これによって、通信端末２０１ｂは、無線ＬＡＮを作動させずに、統合基地局１０１ｂが保持するコンテンツ情報を取得できるため、通信端末２０１ｂが欲しい情報が無い場合、無線ＬＡＮを作動させない等の動作を行うことが可能であり、これによって、通信端末２０１ｂの消費電力を小さくすることが可能となる。

また、さらに統合基地局１０１ｂは、制御無線を用いてコンテンツを送信する構成にしても良い。すなわち、統合基地局１０１ｂは、コンテンツメモリ部１２２に、無線ＬＡＮで送信するコンテンツの中でもより重要度の高い情報や、無線ＬＡＮで送信するコンテンツのデータ量を削減した簡易情報を保持しておき、これを送信する。これによって、例えば制御無線のみを備えた低機能端末は音声で街中の案内情報を取得し、無線ＬＡＮ機能が付いた高機能端末は無線ＬＡＮを通じて案内図やおすすめスポット情報等がついた詳細街中案内情報を取得するといった使い方が提案できる。

なお、実施の形態１あるいは２において、統合基地局のアンテナ部は、複数のアンテナで構成されるものであってもよい。図３６Ａは、本発明の実施の形態１あるいは２において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図である。図３６Ａにおいて、無線通信システムは、サーバ１０と統合基地局１０１と通信端末２０１とで構成されるが、統合基地局１０１のアンテナ部は、複数のアンテナで構成される。ここでは、統合基地局１０１がアンテナ部として、２つのアンテナ１１３１、１１３２を備える場合を例示している。

送信時、統合基地局１０１は、複数のアンテナを用いて、時分割で各アンテナから同一情報を送信しても良いが、ケーブルで分配、あるいは、各々複数の送信部をさらに有し、同一情報を同時に送信するものであっても良い。ただし、同一情報を同時送信する場合は、各々が干渉しても劣化しないような変調方式を用いる必要がある。例えば、スペクトル拡散方式、直交周波数多重方式（ＯＦＤＭ方式）、あるいは、情報シンボルに冗長を持たせた耐マルチパス変調方式を用いるのが好ましい。耐マルチパス変調方式の例としては、差動位相シフトキーイングの情報シンボルに冗長位相波形を導入した、ＰＳＫ−ＶＰ方式（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｖａｒｉｅｄ Ｐｈａｓｅ）や、ＭＣ−ＰＳＫ方式（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ Ｃｏｄｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や、ＳＰＳＫ方式（Ｓｔｅｐｐｅｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）があり、さらに、冗長位相波形は各アンテナで異なるものを用いるものであっても良い。他の耐マルチパス変調方式の例としては、差動位相シフトキーイングのシンボルに冗長振幅波形を導入したＰＳＫ−ＲＺ方式（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）や、伝送情報に応じて２回位相シフトを行うＤＳＫ方式（Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等がある。また、互いの干渉劣化が起こらないように、冗長信号を重畳したり、あるいは、変調パラメタを各アンテナで異なるようにしたりしたＦＳＫ方式（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や、オン時の信号が重ならないように互いにずらした短デューティのＡＳＫ方式（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等も用いることができる。

受信時、統合基地局１０１は、複数のアンテナから受信した信号を足し合わせたり、品質（信号強度等）の良いものを選んでも良いが、各々複数の受信部をさらに有し、位相を適切に調整して合成したり、あるいは、受信データ列の状態で誤りが無いものを繋ぎ合わせることで合成しても良い。最後の受信データ列の合成では、送信側で予め、誤りを検出できる符号化を施しておくことで実現できる。

図３６Ｂは、図３６Ａの複数のアンテナを用いて送受信する場合の通信部の一例を示す構成図である。図３６Ｂにおいては、送信部１０６からの送信信号は、ケーブル分配され、アンテナ１１３１およびアンテナ１１３２に供給され各々輻射される。アンテナ１１３１およびアンテナ１１３２で受信した信号は、足し合わされて受信部１０７に入力され、検波復号される。変調方式によって決まる適切な遅延を与える必要があるが、それは、ケーブル長の差によって実現できる。

図３６Ｃは、図３６Ａの複数のアンテナを用いて送受信する場合の通信部の別の一例を示す構成図である。図３６Ｃにおいては、アンテナ１１３１およびアンテナ１１３２に対応して、それぞれに送信部１０６１および１０６２、受信部１０７１および１０７２を有する。送信時は、送信分配部１００１で同一情報を適切なタイミングで送信部１０６１および１０６２に振り分けて、アンテナ１１３１および１１３２から同時に輻射する。分配は、送信データでも、送信ベースバンド信号でも、あるいは、変調された中間周波数等の高周波信号で行っても良い。受信時は、アンテナ１１３１および１１３２からの受信信号を各々受信部１０７１および１０７２で検波あるいは復号し、受信合成部１００２で合成して受信データを得る。合成は、検波信号で足し合わせても良いし、あるいは、送信側で予め、誤りを検出できる符号化を施しておき、受信合成部１００２で、複数の復号データ列から誤りが無いものを繋ぎ合わせることで合成して受信データ列を得るものであっても良い。

図３６Ｄは、短デューティのＡＳＫ方式の場合を例に、同時送信された信号が受信側で合成される様子を示した説明図である。この例では、「１」の情報を送る場合、シンボルの前半部分、および、後半部分のみ高周波信号を送出する２種類の送信信号ＡおよびＢを別々のアンテナで同時に送出する。受信側では、シンボル周期に比べ、十分伝搬時間が短い条件で、各々到来した受信波が対応シンボル内で並ぶので、互いの信号が干渉することなく、シンボル内での全受信電力を検出することで「１」「０」情報を復号することができる。なお、本例でも、無線とは限らず、赤外線等の光での通信にも適用でき、オンオフキーイング（ＯＯＫ）がそのまま当てはまる。

図３６Ａの例では、複数のアンテナ１１３１および１１３２の作る無線エリアは、概ね重なるように配置される。これにより、周囲物体による反射回折により構成されるマルチパスによるフェージングや、見通し線上の障害物あるいは通信端末２０１の携行者自身によるシャドウイングによる通信の不安定さが軽減され、エリア境界が安定することで、エリア内に入ると速やかに通信を開始することができる。なお、シャドウイングの回避に対しては、アンテナ１１３１と１１３２の配置間隔はより大きい方が好ましい。

図３７は、本発明の実施の形態３において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図である。図３７において、無線通信システムは、サーバ１０と統合基地局１０１と通信端末２０１で構成されるが、統合基地局１０１のアンテナ部は、複数のアンテナで構成される。ここでは、制御無線用に２つのアンテナ１１４１と１１４２を用い、無線ＬＡＮ用に１つのアンテナ１１３を用いる場合を例示している。

図３６Ａに示す例と比較すると、無線ＬＡＮ用アンテナと制御無線用アンテナとの違いがあるが、複数アンテナの用い方は、全く同様であるので、説明を省略する。図３７の例では、制御無線用の複数のアンテナ１１４１および１１４２の作る無線エリアは、概ね重なるように配置され、さらに、無線ＬＡＮ用のアンテナ１１３の作る無線エリアも重なるように配置される。制御無線用の複数のアンテナ１１４１および１１４２により、マルチパスによるフェージングや障害物によるシャドウイングの影響を軽減、エリア境界が安定することで、エリア内に入ると速やかに通信起動することができ、無線ＬＡＮに速やかに引き継ぐことができる。省電力を保ちながら、無線エリアへの進入の的確な検出を行え、速やかに通信を開始することができる。

図３８は、本発明の実施の形態１あるいは２、あるいは、実施の形態３において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図である。図３８において、無線通信システムは、サーバ１０と統合基地局１０１と通信端末２０１で構成されるが、統合基地局１０１のアンテナ部は、複数のアンテナで構成される。ここでは、統合基地局１０１がアンテナ部として、４つのアンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４を備える場合を例示している。ここでのアンテナ部は、無線ＬＡＮ用のものであっても、制御無線用のものであっても構わない。ただし、後者の場合は、さらに、制御無線用の複数アンテナで形成された無線エリアを包含する無線エリアを構成する、１つあるいは複数の無線ＬＡＮ用アンテナが必要となるが、ここでは省略している。

複数アンテナの用い方は、同様であるので、説明を省略する。ただし、図３８の例では、複数のアンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の作る無線エリアは、一部が重なるように、この例では線状だが、あるいは、面上に広がるように配置される。このようにすることで、人為的に無線エリアを構成し、その結合エリアにて速やかに通信を開始させることができる。制御無線用のアンテナを複数で構成した場合は、無線ＬＡＮ用のエリアをこの結合エリア内に包含することで、無線ＬＡＮエリアに入る前に、制御無線での通信を開始させておき、より速やかに無線ＬＡＮでの通信に移行させることができる。

図３９Ａは、本発明の実施の形態１あるいは２、あるいは、実施の形態３において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図である。図３９Ａにおいて、無線通信システムは、サーバ１０と統合基地局１０１と通信端末２０１１あるいは２０１２で構成されるが、統合基地局１０１は複数のアンテナ部で構成される。ここでは、統合基地局１０１がアンテナ部として、４つのアンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４を備える場合を例示している。ここでのアンテナ部も、無線ＬＡＮ用のものであっても、制御無線用のものであっても構わない。ただし、後者の場合は、さらに、制御無線用の複数アンテナで形成された無線エリアを包含する無線エリアを構成する、１つあるいは複数の無線ＬＡＮ用アンテナが必要となるが、ここでは省略している。なお、統合基地局１０１は、メタデータ１９０６、高リクエストコンテンツデータ１９０７、及び個別リクエストコンテンツデータ１９０８を内包するコンテンツメモリ１１を内部に有する。

図３９Ｂは、図３９Ａの複数のアンテナを用いて送受信する場合の通信部の一例を示す構成図である。図３９Ｂを参照して、通信部は、アンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４に対応して、各々、送信部１０６１、１０６２、１０６３、１０６４、および、受信部１０７１、１０７２、１０７３、１０７４を有する。送受信するデータパケットの種類によって、送信分配部１００１および受信分配部１００２を介して、この例では４つのアンテナから同時に送受信することも、あるいは、４つのアンテナでそれぞれ別々の情報を送受信することができる。

複数アンテナの用い方は、同様であるので、説明を省略する。ただし、図３９Ａの例でも、複数のアンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４の作る無線エリアは、一部が重なるように、この例では線状だが、あるいは、面上に広がるように配置される。通信の起動や、メタデータ１９０６の放送や、高リクエストコンツンツデータ１９０７の放送においては、図３８の場合と同様なので説明を省略する。ただし、個別リクエストコンテンツデータ１９０８に関しては、通信端末２０１１あるいは２０１２からのリクエストの上がってきたアンテナ、ここでは、アンテナ１１３４あるいは１１３１から、各々対応する個別リクエストコンテンツデータを単独のアンテナからの送信として送り返す所が異なる。

このように、全体に共通するメタデータ１９０６や、高リクエストコンツンツデータ１９０７は、すべてのアンテナ１１３１、１１３２、１１３３、１１３４から送信（あるいは受信）されるが、通信端末毎となる個別リクエストコンテンツデータ１９０８は、各々のアンテナに分けて動作させることで、全体としてより良い応答、スループットを得ることができる。

また、本発明に係る各実施形態で述べた各機能ブロックが行うそれぞれの処理手順は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。この場合、プログラムデータは、記憶媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記憶媒体上から直接実行されてもよい。なお、記憶媒体は、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤ等の光ディスクメモリ、及びメモリカード等をいう。また、記憶媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体を含む概念である。

また、本発明に係る各実施形態で述べた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ、と呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。あるいはプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明は、通信端末が、アクセスポイントの通信エリアを通過する際に、大容量の通信コンテンツを受信し、ユーザの所望するコンテンツを表示させる技術等として有用である。

本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの全体構成を説明する概略図 コンテンツデータの一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る第二接続処理の動作の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る第一接続処理の動作の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る統合基地局１０１の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る通信端末２０１の構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る統合基地局１０１の送信シーケンスを示す概念図 本発明の実施の形態１に係る統合基地局１０１の動作の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る統合基地局１０１と通信端末２０１，２０２との間でのデータの詳細な送信シーケンス図 本発明の実施の形態１に係る統合基地局１０１の動作の一例を示す図 本発明の実施の形態１に係る通信端末２０１の動作の一例を示す図 メタデータのフレームフォーマットの一例を示す図 メタデータのフレームフォーマットの一例を示す図 コンテンツデータリクエストパケットのフレームフォーマットの一例を示す図 コンテンツデータリクエストパケットのフレームフォーマットの一例を示す図 タグの一例を示す図 統合基地局１０１が通信端末１〜Ｎからコンテンツデータリクエストパケットを受信してからコンテンツを放送するまでの処理を示す図 統合基地局１０１と通信端末２０１，２０２との間でのデータの詳細な送信シーケンスを示す図 統合基地局１０１におけるコンテンツメモリ１１を更新する際の処理フローを示す図 統合基地局１０１におけるデータ送受信の処理フローを示す図 通信端末２０１におけるデータ送受信の処理フローを示す図 本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの全体構成を説明する概略図 統合基地局１０１ａと通信端末２０１ａ、２０２ａとの間でのデータ送受信のシーケンスを示す図 本発明の実施の形態２に係る統合基地局１０１ａのフローチャートを示す図 本発明の実施の形態２に係る通信端末２０１ａのフローチャートを示す図 メタデータのフレームフォーマットの一例を示す図 コンテンツデータリクエストパケットのフレームフォーマットの一例を示す図 統合基地局１０１ａと通信端末２０１ａ，２０２ａとの間でのデータの詳細な送信シーケンスを示す図 統合基地局１０１ａのフローチャートを示す図 通信端末２０１ａのフローチャートを示す図 メタデータのフレームフォーマットの一例を示す図 コンテンツデータリクエストパケットのフレームフォーマットの一例を示す図 二段放送２および二段放送３のユーザ数に対する必要通信速度のシミュレーション結果を示す図 本発明の実施の形態３に係る無線通信システムの全体構成を説明する概略図 本発明の実施の形態３に係る統合基地局１０１ｂの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る通信端末２０１ｂの構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態１あるいは２において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図 図３６Ａの複数のアンテナを用いて送受信する場合の通信部の一例を示す構成図 図３６Ａの複数のアンテナを用いて送受信する場合の通信部の一例を示す構成図 同時送信された信号が受信側で合成される様子を示した説明図 本発明の実施の形態３において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図 本発明の実施の形態１あるいは２、あるいは、実施の形態３において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図 本発明の実施の形態１あるいは２、あるいは、実施の形態３において、アンテナ部を複数のアンテナで構成した場合の一例を示す全体構成図 図３９Ａの複数のアンテナを用いて送受信する場合の通信部の一例を示す構成図 従来の無線通信システムの構成を示すブロック図

符号の説明

１０ サーバ
１１ コンテンツメモリ
１０１ 統合基地局（無線基地局）
１０２ 外部情報通信部
１２０ 基地局制御部
１２１ アクセス制御部
１２２ コンテンツメモリ部
１０４ 制御部
１０５ 無線ＬＡＮ通信部
１０６、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４ 送信部
１０７、１０７１、１０７２、１０７３、１０７４ 受信部
１１３、１１３１、１１３２、１１３３，１１３４ アンテナ
１１４、１１４１、１１４２ アンテナ
１０８ 無線ＬＡＮ制御部
１２５ フレーム生成・送受信制御部
１２３ 通信制御部
１１５ プロファイル情報制御部
１２６ 通信制御情報格納部
２１５ 受信バッファ部
２１９ 送信バッファ部
２０１、２０１１，２０１２ 通信端末
２２０ メモリ部
２１４ プロファイル情報格納部
２１５ 受信バッファ部
２１９ 送信バッファ部
２２３ 通信制御情報格納部
８０２ 制御部
２２６ 通信制御部
８０５ 無線ＬＡＮ制御部
８０６ 無線ＬＡＮ電源制御部
２０５ プロファイル情報設定部
２２５ フレーム生成・送受信制御部
８０４ 無線ＬＡＮ通信部
２０７ 送信部
２０８ 受信部
２０９ アンテナ部
８０７ 無線ＬＡＮ電源部
２１７ 電源部
２２７ 端末制御部
２２１ リクエストコンテンツフィルタ部
２１６ 表示制御部
２２２ 利用者属性抽出部
２１８ 表示部
２２８ センサ部

Claims (16)

1. ネットワークを通じてコンテンツを受信し、複数の無線通信端末と接続する無線基地局であって、
   前記ネットワークとの間の通信を制御するネットワーク通信制御部と、
   前記複数の無線通信端末と所定の通信方式に従って通信する無線通信部と、
   前記無線通信部を制御する制御部とを備え、
   前記複数の無線通信端末と接続される区間は、メタデータ送信区間と、コンテンツデータリクエスト区間と、コンテンツデータ送信区間とを含み、
   前記制御部は、前記無線通信部を制御して、前記メタデータ送信区間において、前記ネットワークを通じて受信したコンテンツのメタデータを一括して前記複数の無線通信端末に放送した後に、前記コンテンツデータリクエスト区間において、前記メタデータに基づいて前記複数の無線通信端末から送信されるコンテンツのリクエスト情報を受信し、前記コンテンツデータ送信区間において、前記複数の無線通信端末から受信したリクエスト情報の集計に基づいて選択されたコンテンツデータを、一括して前記複数の無線通信端末に放送する、無線基地局。
2. 前記コンテンツデータ送信区間は、高リクエストコンテンツデータ放送区間と個別コンテンツデータ放送区間とを含み、
   前記高リクエストコンテンツデータ放送区間では、前記複数の無線通信端末からのリクエストにかかわらず放送されるデータである第１のコンテンツデータが放送され、前記個別コンテンツデータ放送区間では、前記リクエスト情報に基づいて選択された第２のコンテンツデータが放送される、請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記複数の無線通信端末から受信したリクエスト情報の集計に基づいて、前記第１のコンテンツデータを変更する、請求項１に記載の無線基地局。
4. 前記複数の無線通信部は、各々重なりを有する無線エリアを形成する複数のアンテナを有し、
   前記メタデータ送信区間において前記複数のアンテナから同時にメタデータを送信し、
   前記高リクエストコンテンツデータ放送区間において前記複数のアンテナから同時に前記第１のコンテンツデータを放送し、
   前記個別コンテンツデータ放送区間では、前記コンテンツデータリクエスト区間で前記無線通信端末からリクエスト情報を受信したアンテナのみから前記第２のコンテンツデータが放送される、請求項２に記載の無線基地局。
5. ネットワークを通じてコンテンツを受信し、複数の無線通信端末と接続する無線基地局
   であって、
   前記ネットワークとの間の通信を制御するネットワーク通信制御部と、
   前記複数の無線通信端末と所定の通信方式に従って通信する無線通信部と、
   前記無線通信部を制御する制御部とを備え、
   前記複数の無線通信端末と接続される区間は、コンテンツデータ放送区間と、コンテンツデータ送信区間とを含み、
   前記制御部は、前記無線通信部を制御して、前記コンテンツデータ放送区間において、前記ネットワークを通じて受信したコンテンツの一部である第一のコンテンツデータを一括して前記複数の無線通信端末に放送すると共に、前記コンテンツデータ送信区間において、前記ネットワークを通じて受信したコンテンツの一部であって、前記複数の無線通信端末からのリクエスト情報の集計に基づいて選択された第二のコンテンツデータを前記複数の無線通信端末のうち少なくとも１つ以上の無線通信端末に送信し、
   前記第二のコンテンツデータよりも、前記複数の無線通信端末からのリクエスト頻度が高いコンテンツデータが、前記第一のコンテンツデータとして一括して前記複数の無線通信端末に放送される、無線基地局。
6. 前記制御部は、前記無線通信部を制御して、前記コンテンツデータ送信区間において、前記第二のコンテンツデータを前記複数の無線通信端末に放送する、請求項５に記載の無線基地局。
7. 前記ネットワークから受信した前記第一のコンテンツデータ及び前記第二のコンテンツデータが保存されるコンテンツメモリ部をさらに備える、請求項５に記載の無線基地局。
8. 前記コンテンツメモリ部には、前記第一のコンテンツデータ及び前記第二のコンテンツデータに関するメタデータがさらに保存され、
   前記制御部は、前記無線通信部を制御して、前記第一のコンテンツデータを一括して前記複数の無線通信端末に放送する前に、前記メタデータを前記複数の無線通信端末に送信すると共に、前記無線通信端末からコンテンツデータリクエストパケットを受信する、請求項７に記載の無線基地局。
9. 前記コンテンツメモリ部は、前記複数の無線通信端末からのリクエスト情報に応じて、前記第一のコンテンツデータと、前記第二のコンテンツデータとを入れ替える、請求項７に記載の無線基地局。
10. 制御無線通信方式に従った通信を行う制御無線通信部をさらに備え、
    前記制御部は、前記無線通信端末と前記無線通信部との間の通信に先立ち、前記制御無線通信部を制御して、前記無線通信端末と前記無線通信部とが、前記所定の通信方式に従った通信を行うための設定情報を取得し、前記無線基地局における前記制御無線通信部の無線エリアによって、前記無線通信部の通信エリアへの進入の検出を行う、請求項１または５に記載の無線基地局。
11. 制御無線通信方式に従った通信を行う制御無線通信部をさらに備え、
    前記制御部は、前記無線通信端末と前記無線通信部との間の通信に先立ち、前記制御無線通信部を制御して、前記無線通信端末と前記無線通信部とが、前記所定の通信方式に従った通信を行うための設定情報を取得し、
    前記無線基地局における前記制御無線通信部の無線エリアは、前記無線通信部の無線エリアより狭い、請求項１または５に記載の無線基地局。
12. 制御無線通信方式に従った通信を行う制御無線通信部をさらに備え、
    前記制御部は、前記無線通信端末と前記無線通信部との間の通信に先立ち、前記制御無線通信部を制御して、前記無線通信端末と前記無線通信部とが、前記所定の通信方式に従った通信を行うための設定情報を取得し、
    前記無線基地局における前記制御無線通信部の無線エリアは、前記無線通信部の無線エリアと重なる部分を有する、請求項１または５に記載の無線基地局。
13. 前記制御無線通信部の無線エリアは、複数のアンテナからの同時送信によって形成されるものである、請求項１０乃至１２の何れか１つに記載の無線基地局。
14. ネットワークからコンテンツを受信する無線基地局と接続された複数の無線通信端末のうちの１つの無線通信端末であって、
    前記無線基地局と所定の通信方式に従って通信する無線通信部と、
    前記無線通信部を制御する制御部と、
    前記無線基地局に対する、コンテンツのリクエスト情報の送信を制御する端末制御部とを備え、
    前記無線基地局と接続する区間は、メタデータ送信区間と、コンテンツデータリクエスト区間と、コンテンツデータ送信区間とを含み、
    前記無線通信部は、
    前記無線基地局が前記ネットワークを通じて受信したコンテンツのメタデータであって、前記無線基地局が前記メタデータ送信区間において前記複数の無線通信端末に対して一括して放送したメタデータを、前記メタデータ送信区間において受信し、
    前記コンテンツデータリクエスト区間において、前記受信したメタデータから受信を希望するコンテンツデータを示すリクエスト情報を前記無線基地局に送信し、
    前記無線基地局が前記ネットワークを通じて受信したコンテンツの一部であり、且つ、前記無線基地局が前記複数の無線通信端末からのリクエスト情報に基づいて、前記コンテンツデータ送信区間において前記複数の無線通信端末に一括して放送した、コンテンツデータを受信する、無線通信端末。
15. 制御無線通信方式に従った通信を行う制御線通信部をさらに備え、
    前記制御部は、前記無線基地局と前記無線通信部との間の通信に先立ち、前記制御無線通信部を制御して、前記無線基地局と前記無線通信部とが、前記所定の通信方式に従った通信を行うための設定情報を取得する、請求項１４に記載の無線通信端末。
16. ネットワークからコンテンツを受信する無線基地局と、複数の無線通信端末とが接続された無線通信システムであって、
    前記無線基地局は、
    前記ネットワークとの間の通信を制御するネットワーク通信制御部と、
    前記複数の無線通信端末と所定の通信方式に従って通信する基地局側無線通信部と、
    前記基地局側無線通信部を制御する基地局側制御部とを備え、
    前記複数の無線通信端末と接続される区間は、メタデータ送信区間と、コンテンツデータリクエスト区間と、コンテンツデータ送信区間とを含み、
    前記制御部は、前記無線通信部を制御して、前記メタデータ送信区間において、前記ネットワークを通じて受信したコンテンツのメタデータを一括して前記複数の無線通信端末に放送した後に、前記コンテンツデータリクエスト区間において、前記メタデータに基づいて前記複数の無線通信端末から送信されるコンテンツのリクエスト情報を受信し、前記コンテンツデータ送信区間において、前記複数の無線通信端末から受信したリクエスト情報の集計に基づいて選択されたコンテンツデータを、一括して前記複数の無線通信端末に放送し、
    前記無線通信端末は、
    前記無線基地局と前記所定の通信方式に従って通信する端末側無線通信部と、
    前記端末側無線通信部を制御する端末側制御部とを備え、
    前記端末側制御部は、前記無線基地局に対する、コンテンツのリクエスト情報の送信を制御し、
    前記端末側無線通信部は、
    前記無線基地局が前記ネットワークを通じて受信したコンテンツのメタデータであって、前記無線基地局が前記メタデータ送信区間において前記複数の無線通信端末に対して一括して放送したメタデータを、前記メタデータ送信区間において受信し、
    前記コンテンツデータリクエスト区間において、前記受信したメタデータから受信を希望するコンテンツデータを示すリクエスト情報を前記無線基地局に送信し、
    前記無線基地局が前記ネットワークを通じて受信したコンテンツの一部であり、且つ、前記無線基地局が前記複数の無線通信端末からのリクエスト情報に基づいて、前記コンテンツデータ送信区間において前記複数の無線通信端末に一括して放送した、コンテンツデータを受信する、無線通信システム。

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