JP2008252364A - 通信方法、通信システムおよび無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＣＭＣＳサービスの利用状況に応じて、無線リソースの有効利用を図ることができる通信方法、通信システムおよび無線通信装置を提供する。
【解決手段】基地局２_１〜２_Ｍのリソース制御手段２３は、コンテンツをユーザ端末１_１〜１_Ｎへ配信するためのリソースを確保し、使用リソース数取得手段２１は、現在の使用リソース数を取得し、端末把握手段２２は、基地局２に対してＢＣＭＣＳを受けるための登録を行うユーザ端末１の有無を把握する。また、リソース制御手段２３は、使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつＢＣＭＣＳを受けるための登録を行うユーザ端末１が無い場合には、コンテンツをユーザ端末１へ配信するためのリソースを開放するように制御する。リソースを開放した場合、コンテンツ配信停止要求手段２４は、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３へ、コンテンツの配信を停止するように要求する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ブロードキャストサービスやマルチキャストサービス等を顧客に提供する通信システムに関する。

例えば３ＧＰＰ２に規格されているように、ＢＣＭＣＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ：以下、同じ）とは、同じデータを多数のユーザへ配信するサービスであり、大容量の映画などのコンテンツや、少容量のニュースや天気予報などのサービスを顧客に提供することができる。また、これらの配信は、無線通信だけでなく有線通信でも利用されている。

図１は、ＢＣＭＣＳの基本構成を示す図である。アクセス認証装置は、各ユーザ端末がＢＣＭＣＳのサービスを享受可能か否かの判断および権限を与えるための装置であり、ＢＣＭＣＳ制御装置は、ＢＣＭＣＳのアクセスキーを発行し、および認証そのものを制御する装置であり、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバは、コンテンツを配信し、およびその配信データに対してセキュリティを掛けることを目的とした装置である。

また、基地局は、ブロードキャストやマルチキャスト配信用のリソース（チャネルやスロット：以下、同じ）を常時確保していており、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバからのコンテンツをユーザ端末に向けて配信する。また、基地局は、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）方式による通信を実行する場合、ＢＣＭＣＳサービスに割当てているリソースにおいては、空間多重をすることができないので、空間３多重を実行する場合は、ＢＣＭＣＳによる配信で使用されるリソースの数は、通常通信の３倍となる。空間多重通信しない理由は、マルチアンテナでビームフォーミングを形成する際、ユーザ端末と基地局間で位相を互いに計算して、ユーザ端末が存在する方向へ電波を向けるが、多数のユーザがいる場合、ビームフォーミングを形成せずに、一様にアンテナから出力しなければならず、この出力は一方向通信であることから、空間分割多元接続を実行できないからである。

図２は、基地局のリソースの概念を説明するために、チャネルとタイムスロットと空間多重の関係をモデル化した図である。この図は、一例として時分割通信（ＴＤＭＡ）の３分割、空間３多重通信、３チャネル構成で示しており、この場合、トータルリソース数は２７（３×３×３）となる。また、この時、ブロードキャストもしくはマルチキャストのデータが配信されている場合は、斜線が引かれている３つのリソースを占有してしまうことになる。更に補足するなら、時間多重のスロットが１つで、配信データが足りる場合であって、３時分割全てをＭＣＢＣＳで使用すると、通常通信の３倍（空間多重）の９（２７／３）つのリソースを占有することになる。

図３は、ユーザ端末がブロードキャストもしくはマルチキャスト配信を受けるときの手順概要を示すシーケンス図である。まず、ユーザ端末が、基地局に対してｐｐｐセッションを開始するための要求を出し、基地局やネットワークスイッチが認証等を行い、ｐｐｐセッションの許可を与える。マルチキャストで通信を行うためには、ユーザ端末は、更に、基地局およびネットワークスイッチを介してＢＣＭＣＳ制御装置にＢＣＭＣＳの登録の要求を出す。ＢＣＭＣＳ制御装置は、登録を許可をした場合、基地局に通知し、基地局はユーザ端末とＢＣＭＣＳ許可を記録する。その後、基地局がユーザ端末から配信要求を受けた場合、基地局は既にＢＣＭＣＳコンテンツサーバから受け取っている配信データをユーザ端末に対して配信する。当然ながら、基地局は、ユーザ端末の存在の有無に関わらず、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバから配信データは受け取っていなければならない。

なお、特許文献１には、ＢＣＭＣＳシステムにおいて、ＢＣＭＣＳサービスが中断または不能状態である場合、基地局が、移動端末にＢＣＭＣＳサービスの中止を知らせることができ、これによって、システム資源の負荷を減少させる方法およびシステムが開示されている。
特表２００６−５１２８７８号公報

上述したように、ＢＣＭＣＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）コンテンツサーバは、ユーザ端末からのＢＣＭＣＳサービス要求の有無にかかわらず、基地局へコンテンツを送信しており、基地局は、ユーザ端末の利用有無に関わらず、前記サーバからのコンテンツを端末へ配信するためのリソース（チャネル、スロット）を常時確保している。これは、基地局にとって有限であるリソースを効率よく使用できないという問題が生じる。この場合、特に、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）方式が適用される通信システムでのＢＣＭＣＳでは、基地局が前記サーバから配信されたコンテンツを端末へ配信するためのチャネルについて、空間チャネルが設定できないため、当該基地局に対する端末の接続数等が増えてきた場合には、無線リソースの有効利用が図れない。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＢＣＭＣＳサービスの利用状況に応じて、無線リソースの有効利用を図ることができる通信方法、通信システムおよび無線通信装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の通信方法は、第１の無線通信装置と、サーバからネットワークを介して配信される所定情報を前記第１の無線通信装置へ配信する第２の無線通信装置と、を含む通信システムにおける通信方法であって、前記第２の無線通信装置において、前記所定情報を前記第１の無線通信装置へ配信するためのリソースを確保するリソース確保ステップと、現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得ステップと、当該第２の無線通信装置に対してネットワーク上で前記所定情報を取得するための登録を行っている、前記第１の無線通信装置の有無を把握する把握ステップと、前記使用リソース数取得ステップで取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、前記把握ステップにおいて、前記ネットワーク上で所定情報を取得するための登録を行っている前記第１の無線通信装置が無いと把握した場合には、前記所定情報を前記第１の無線通信装置へ配信するためのリソースを開放するリソース開放ステップとを含むことを特徴とする。

前記通信システムは、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）方式で通信が行われることが好ましい。また、前記第２の無線通信装置が前記リソースを開放した場合には、当該第２の無線通信装置から前記サーバへ、前記所定情報の配信を停止するよう要求する配信停止要求ステップと、前記サーバが、前記要求に基づいて、前記第２の無線通信装置への前記所定情報の配信を停止する配信停止ステップとを更に含むことが好ましい。

また、本発明の通信システムは、無線通信装置と、前記無線通信装置へ所定情報をネットワークを介して配信するサーバとを含む通信システムであって、前記無線通信装置が、前記所定情報を通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを確保するリソース制御手段と、現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得手段と、当該無線通信装置に対してネットワーク上で前記所定情報を取得するための登録を行っている、前記通信相手側の無線通信装置の有無を把握する把握手段とを有し、前記リソース制御手段が、前記使用リソース数取得手段で取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、前記把握手段において前記ネットワーク上で所定情報を取得するための登録を行っている前記通信相手側の無線通信装置が無いと判断した場合には、前記所定情報を前記通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを開放するように制御し、前記リソース制御手段によって、前記リソースを開放した場合に、前記サーバへ、前記所定情報の配信を停止するように要求する所定情報配信停止要求手段を更に有し、前記サーバが、前記要求に基づいて、前記無線通信装置への前記所定情報の配信を停止する所定情報配信制御手段を有することを特徴とする。

また、本発明の無線通信装置は、サーバからネットワークを介して配信される所定情報を通信相手側の無線通信装置へ配信する無線通信装置であって、前記所定情報を通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを確保するリソース制御手段と、現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得手段と、当該無線通信装置に対してネットワーク上で前記所定情報を取得するための登録を行っている前記通信相手側の無線通信装置の有無を把握する把握手段とを有し、前記リソース制御手段が、前記使用リソース数取得手段で取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、前記把握手段において前記ネットワーク上で所定情報を取得するための登録を行っている前記通信相手側の無線通信装置が無いと判断した場合には、前記所定情報を前記通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを開放するように制御することを特徴とする。

本発明は、例えばＢＣＭＣＳによるサービスの利用状況に応じて、所定情報を配信する無線通信装置における無線リソースの有効利用を図ることができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図４は、本発明の通信システムの構成の一例を示す図である。図４に示す通信システムは、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）方式で通信を行うものであり、ユーザ端末（第１の無線通信装置）１_１〜１_Ｎと、基地局（第２の無線通信装置）２_１〜２_Ｍと、基地局２_１〜２_ＭをＬＡＮ／ＷＡＮに接続するスイッチ６と、各ユーザ端末がＢＣＭＣＳサービスを享受可能か否かの判断および権限を与えるアクセス認証装置４と、ＢＣＭＣＳのアクセスキーの発行および認証の制御を行うＢＣＭＣＳ制御装置５と、コンテンツ（所定情報）を配信し、およびその配信データ（所定情報）に対してセキュリティを掛けるＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３と、ＢＣＭＣＳコンテンツプロバイダ７と、ＬＡＮ／ＷＡＮに接続されるＢＣＭＣＳノード８と、ＢＣＭＣＳノード８とＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３とを接続するＢＣＭＣＳルータ９とを備える。

基地局２は、現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得手段２１と、基地局２に対してネットワーク上でＢＣＭＣＳを受ける（所定情報を取得する）ための登録（レジストレーション）を行うユーザ端末１の有無を把握する端末把握手段２２と、コンテンツをユーザ端末１へ配信するためのリソースを確保し、使用リソース数取得手段２１で取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、端末把握手段２２でＢＣＭＣＳを受けるための登録を行うユーザ端末１が無いと把握した場合には、コンテンツをユーザ端末１へ配信するためのリソースを開放するように制御するリソース制御手段２３と、リソース制御手段２３によって、リソースを開放した場合に、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３へ、コンテンツの配信を停止するように要求するコンテンツ配信停止要求手段２４とを備える。

また、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３は、基地局２_１〜２_Ｍのコンテンツ配信停止要求手段２４からのコンテンツの配信を停止する要求に基づいて、基地局２へのコンテンツの配信を停止するコンテンツ配信制御手段３１を備える。

図５は、基地局の動作を説明するフローチャートである。基地局２は、リソース制御手段２３により、コンテンツをユーザ端末１へ配信するためのリソースを確保し（ステップ１００）、使用リソース数取得手段２１により、現在の使用リソース数を取得する（ステップ１１０）。次に、端末把握手段２２により、ＢＣＭＣＳを受けるための登録を行うユーザ端末が有るか否かを判定する（ステップ１２０）。ＢＣＭＣＳを受けるための登録を行うユーザ端末１が無いと判定した場合には、リソース制御手段２３により、使用リソース数取得手段２１で取得した使用リソース数が所定値を超えたか否かを判定し（ステップ１３０）、使用リソース数が所定値を超えた場合は、コンテンツをユーザ端末１へ配信するためのリソースを開放するように制御する（ステップ１４０）。リソース制御手段２３によって、リソースを開放した場合は、コンテンツ配信停止要求手段２４により、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３へコンテンツの配信を停止するように要求する（ステップ１５０）。ステップ１２０において、ＢＣＭＣＳを受けるための登録を行うユーザ端末１が有ると判定した場合、およびステップ１２０において、使用リソース数が所定値を超えていない場合は、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３へコンテンツの配信を要求する（ステップ１６０）。

図６は、コンテンツの配信停止の要求に基づいて、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３が基地局２へのコンテンツの配信を停止している状態において、ユーザ端末が再びブロードキャストもしくはマルチキャスト配信を受けるときの手順概要を示すシーケンス図である。まず、ユーザ端末１は、基地局２に対してｐｐｐセッション（通信接続）を開始するための要求を出し、基地局２やネットワークスイッチ６は認証等を行い、ｐｐｐセッションの許可を与える。この状態であれば、ｐｐｐセッションが確立されているため、ＦＴＰによるファイル転送、Ｗｅｂブラウジングなどが可能となる。一部のシステムでは、この状態で、ブロードキャストが可能なシステムも存在する。その場合、ＢＣＭＣＳ制御装置５は、現在利用のユーザ端末１を管理することはできなくなってしまう。

ユーザ端末１は、マルチキャストでコンテンツの配信を受けるためには、更にネットワーク上で、ＢＣＭＣＳ用の登録（レジストレーション）をＢＣＭＣＳ制御装置５に対して要求をしなければならない。ＢＣＭＣＳ制御装置５が登録を許可をした場合、ＢＣＭＣＳ制御装置５はユーザ端末１に登録許可を通知する。ユーザ端末１が、ＢＣＭＣＳ制御装置５に対してコンテンツの配信を要求すると、ＢＣＭＣＳ制御装置５は、基地局２にＢＣＭＣＳのチャネル情報を通知してコンテンツの配信を許可する。基地局２は、配信チャネルの情報をユーザ端末１に通知するとともに、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３からコンテンツのダウンロードを開始する。ユーザ端末１が配信チャネルにアクセすると、基地局２は、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３からダウンロードしたコンテンツをユーザ端末１に配信する。

上述のように、本発明は、無線通信でｐｐｐセッションを接続できるシステムにおいてＢＣＭＣＳサービスを提供する場合に、ＢＣＭＣＳサービスの利用状況に応じて、限りがある基地局の無線リソースを有効に利用することができるので、安定したサービスをユーザに提供することができる。

また、前記本発明の実施の形態では、ＢＣＭＣＳのコンテンツを、ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３から基地局２を介してユーザ端末１へ配信するシステムについて説明したが、本発明はこれに限らず、情報家電ネットワークシステムや基地局−車間・車−車間通信システム等においても実現が可能である。情報家電ネットワークシステムは、例えば、携帯電話等の端末から、ネットワークを介して家庭用サーバへアクセスし、かかる家庭用サーバを通じて家庭内に設置されている各種機器（ＡＶ家電や白物家電から）を制御することができるように構成されているが、この場合、ユーザ端末は、家庭用サーバから配信される前記各種機器を制御するための情報（所定情報）をネットワークを介して取得している。このような情報家電ネットワークシステムの場合、前記携帯電話等の端末が前記本発明の実施の形態におけるユーザ端末１（第１の無線通信装置）に相当し、前記携帯電話等の端末が通信接続する相手側の装置が前記本発明の実施の形態における基地局２（第２の無線通信装置）に、そして、前記家庭用サーバが前記本発明の実施の形態におけるＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３に相当する。

また、基地局−車間通信システムは、路上に設置される基地局と車両に搭載する移動局間で通信を行うように構成されているが、この場合、車両（移動局）が前記本発明の実施の形態におけるユーザ端末１（第１の無線通信装置）に相当し、基地局が前記本発明の実施の形態における基地局２（第２の無線通信装置）に、そして、基地局の上位に構成されたサーバ等の情報配信装置が、前記本発明の実施の形態におけるＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３に相当する。
さらに、車−車間通信システムにおいては、基地局から配信された情報が第１の車両（第１の移動局）で受信され、当該第１の車両（第１の移動局）が、前記基地局から受信した情報を第２の車両（第２の移動局）へ配信していく、というような処理も実行される（移動局間通信）。このような場合においては、情報を取得する側の第２の車両（第２の移動局）が、前記本発明の実施の形態におけるユーザ端末１（第１の無線通信装置）に相当し、前記情報を配信する側の第１の車両（第１の移動局）が、前記本発明の実施の形態における基地局２（第２の無線通信装置）、そして、前記第１の車両に対して前記情報を配信する基地局やサーバ等の情報配信装置が、前記本発明の実施の形態におけるＢＣＭＣＳコンテンツサーバ３に相当する。

また、マルチキャスト配信の場合は、有料通信であり、ＢＣＭＣＳ制御装置がユーザ端末の認証をしているため、利用ユーザ端末の数量を管理することは可能である。これに対して、ブロードキャスト配信の場合は、無料配信サービスであり、ネットワーク管理者にも、利用者の有無を特定することは難しい。しかしながら、ブロードキャストの場合でも利用者の有無を特定することができれば、同様の手段で回避することが可能である。

ＢＣＭＣＳの基本構成を示す図である。 基地局のリソースの概念を説明するために、チャネルとタイムスロットと空間多重の関係をモデル化した図である。 ユーザ端末がブロードキャストもしくはマルチキャスト配信を受けるときの手順概要を示すシーケンス図である。 本発明の通信システムの構成の一例を示す図である。 基地局の動作を説明するフローチャートである。 ユーザ端末がブロードキャストもしくはマルチキャスト配信を受けるときの手順概要を示すシーケンス図である。

符号の説明

１_１〜１_Ｎ ユーザ端末（第１の無線通信装置）
２_１〜２_Ｍ 基地局（第２の無線通信装置）
３ ＢＣＭＣＳコンテンツサーバ（サーバ）
４ アクセス認証装置
５ ＢＣＭＣＳ制御装置
６ スイッチ
７ ＢＣＭＣＳコンテンツプロバイダ
８ ＢＣＭＣＳノード
９ ＢＣＭＣＳルータ
２１ 使用リソース数取得手段
２２ 端末把握手段（把握手段）
２３ リソース制御手段
２４ コンテンツ配信停止要求手段（所定情報配信停止要求手段）
３１ コンテンツ配信制御手段（所定情報配信制御手段）

Claims (5)

1. 第１の無線通信装置と、サーバからネットワークを介して配信される所定情報を前記第１の無線通信装置へ配信する第２の無線通信装置と、を含む通信システムにおける通信方法であって、
   前記第２の無線通信装置において、
   前記所定情報を前記第１の無線通信装置へ配信するためのリソースを確保するリソース確保ステップと、
   現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得ステップと、
   当該第２の無線通信装置に対してネットワーク上で前記所定情報を取得するための登録を行っている、前記第１の無線通信装置の有無を把握する把握ステップと、
   前記使用リソース数取得ステップで取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、前記把握ステップにおいて、前記ネットワーク上で所定情報を取得するための登録を行っている前記第１の無線通信装置が無いと把握した場合には、前記所定情報を前記第１の無線通信装置へ配信するためのリソースを開放するリソース開放ステップと、
   を含むことを特徴とする無線通信方法。
2. 前記通信システムは、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）方式で通信が行われる、ことを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 前記第２の無線通信装置が前記リソースを開放した場合には、当該第２の無線通信装置から前記サーバへ、前記所定情報の配信を停止するよう要求する配信停止要求ステップと、
   前記サーバが、前記要求に基づいて、前記第２の無線通信装置への前記所定情報の配信を停止する配信停止ステップと、
   を更に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
4. 無線通信装置と、前記無線通信装置へ所定情報をネットワークを介して配信するサーバと、を含む通信システムであって、
   前記無線通信装置は、
   前記所定情報を通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを確保するリソース制御手段と、
   現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得手段と、
   当該無線通信装置に対してネットワーク上で前記所定情報を取得するための登録を行っている、前記通信相手側の無線通信装置の有無を把握する把握手段とを有し、
   前記リソース制御手段は、前記使用リソース数取得手段で取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、前記把握手段において前記ネットワーク上で所定情報を取得するための登録を行っている前記通信相手側の無線通信装置が無いと判断した場合には、前記所定情報を前記通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを開放するように制御し、
   前記リソース制御手段によって、前記リソースを開放した場合に、前記サーバへ、前記所定情報の配信を停止するように要求する所定情報配信停止要求手段を更に有し、
   前記サーバは、
   前記要求に基づいて、前記無線通信装置への前記所定情報の配信を停止する所定情報配信制御手段を有する、
   ことを特徴とする通信システム。
5. サーバからネットワークを介して配信される所定情報を通信相手側の無線通信装置へ配信する無線通信装置であって、
   前記所定情報を通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを確保するリソース制御手段と、
   現在の使用リソース数を取得する使用リソース数取得手段と、
   当該無線通信装置に対してネットワーク上で前記所定情報を取得するための登録を行っている前記通信相手側の無線通信装置の有無を把握する把握手段とを有し、
   前記リソース制御手段は、前記使用リソース数取得手段で取得した使用リソース数が所定値を超えた場合で、かつ、前記把握手段において前記ネットワーク上で所定情報を取得するための登録を行っている前記通信相手側の無線通信装置が無いと判断した場合には、前記所定情報を前記通信相手側の無線通信装置へ配信するためのリソースを開放するように制御する、
   ことを特徴とする無線通信装置。

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