JP3750993B2 - 無線通信方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一の情報を報知可能である複数の無線親局から無線子局の要求により情報を配信する無線通信方法における、無線子局が複数の無線親局に接続可能であるときに無線親局を選択する基準を決定する技術に関し、特にワイヤレスアクセスシステムの利用に適する。
【０００２】
【従来の技術】
同一のデータを複数の受信局へ配信する手段としてマルチキャストデータ通信がある。有線を用いたマルチキャストデータ通信は複数の無線子局へ配信するためにはデータの複製を行う必要があるが、無線通信においては電磁波を用いて通信を行うという性質上、ある無線親局が発信したデータを複数の無線子局にて受信することが可能である。無線通信は伝送路が有線でないため、誤り率が比較的高いという特徴がある。無線マルチキャストデータ通信においても無線子局においてはある一つの無線親局を選択する必要がある。そのため、無線通信において、無線子局はなるべく誤り率が低くなるように無線親局を選択するのが一般的である。無線親局が複数ある場合においては、各無線子局は受信状態（受信電界強度）が最良である無線親局を選択してデータの受信要求を行うことにより、誤り率を低下させることが可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の無線親局選択方法をマルチキャストデータ通信方法に対して用いると以下のような問題が生じる。それは、無線子局が全体の周波数効率の観点からは無線親局を選択しないため、全体の周波数利用効率を低下させる恐れがあるということである。
図１０に従来方法における無線親局選択手順、すなわち各無線子局がどの無線親局にデータの受信要求を行うかの説明図を示す。
【０００４】
１０１および１０２は各無線親局を表す。１０３は無線親局１０１がデータ（マルチキャストデータ）を配信可能なエリアを表し、１０４は無線親局１０２がデータを配信可能なエリアを表しており、このエリア内に入っている無線子局のみが該当無線親局へデータの受信要求が可能である。１１１および１１２は無線子局を表している。これは、無線子局１１１は無線親局１０１，１０２にデータの受信要求が可能であり、無線子局１１２は無線親局１０２のみにデータの受信要求が可能であることを意味する。ここで、一般的に無線子局が受信する際の誤り率は、無線親局との距離が近いほど低いため、無線子局１１１は誤り率が低いと考えられる無線親局１０１へデータの受信要求を行う。また、無線子局１１２は、データの受信要求が可能な無線親局１０２のみであるため無線親局１０２へ受信要求を行う。このようにして両無線子局は各無線親局へデータの受信要求を行うが、もし両無線子局が同一のマルチキャストデータ（番組、メッセージ等）を要求していたとすると、全く同一のマルチキャストデータを両無線親局から配信することになる。同一データを複数の無線子局で受信することにより周波数資源を有効に活用するというマルチキャストデータ通信の目的を考慮すると、無線子局１１１が無線親局１０２へデータの受信要求を行うことにより、無線親局１０２が配信するデータを無線子局１１１および１１２で受信することが望ましい。しかしながら、このような無線親局を選択させるための手段が存在しない。
【０００５】
本発明は、このような背景に行われたものであって、無線子局よりデータの受信要求する無線親局の選択の基準を伝送損失のみで決定を行うことはせずに、無線マルチキャストデータ通信本来の目的である無線通信システム全体として見たときの周波数利用効率を向上させるような選択方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、同一の情報を配信可能である複数の無線親局と、前記無線親局と信号を送受する複数の無線子局からなり、無線親局は無線子局の情報の受信要求に応じて情報を同報する無線通信方法において、請求項１の発明においては、無線子局は、通信可能な複数の無線親局の通信状態を把握し、把握した通信可能な無線親局の通信状態を、通信可能な無線親局へ通知することにより通信可能な無線親局の通信状態を通知する方法と、無線親局は、無線子局より送信される無線親局との通信状態を受信し、受信した該無線子局より通信可能な無線親局の通信状態を配下の無線子局に報知するすることにより配下の無線子局の状態を報知する方法と、無線子局は、同報情報の受信要求を行う際に無線親局から報知されている無線親局配下にある無線子局の通信状態の情報に基づいて無線親局を優先的に選択して情報の受信要求する無線親局を選択する方法とを備えたことを特徴とする。また、請求項２の発明においては、無線子局は、通信可能な無線親局を把握して通信可能な無線親局が一台であったときに、その旨を無線親局へ通知することにより通信可能な無線親局が一台であるかを通知する方法と、無線親局は、無線子局より通信可能な無線親局が一台だけである旨の信号を通知しているかを判定し、該無線子局より通信可能な無線親局が一台だけである旨の信号を通知していたと判定されたならば、その旨の信号を配下の無線子局に報知することにより配下の無線子局の通信状態を報知する方法と、無線子局は、同報情報の受信要求を行う際に無線親局より無線親局配下に通信可能な無線親局が一台だけである無線子局が存在する旨を表す信号を報知している無線親局を優先的に選択して情報の受信要求する無線親局を選択する方法とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
これにより、本発明は無線親局配下に一つのみの無線親局と通信可能である無線子局が存在することを知り、無線子局は優先して接続すべき無線親局を知ることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態における無線親局選択手順を説明するための各無線子局および無線親局の配置の一例を表した図である。
２０１および２０２は各無線親局を表し、２１１および２１２は無線子局を表している。２０３は無線親局２０１がデータ（同報情報）を配信可能なエリアを表し、２０４は無線親局２０２がデータ（同報情報）を配信可能なエリアを表しており、このエリア内に入っている無線子局のみが該当無線親局へデータの受信要求が可能である。
【０００９】
（実施例１）
現在、図１において、無線親局２０１より無線子局２１１にマルチキャストデータ（番組、メッセージ等）が配信されているものとする。このとき、無線子局２１２がマルチキャストデータの受信を要求する際には、まず、該無線子局が受信要求可能な無線親局を探索し、通信状態（受信電力、受信品質、伝搬損失、伝搬遅延等）を把握する。そして、その通信状態を無線親局へ通知する。無線親局２０２はそれを受信し、マルチキャストデータの配信を開始すると共に無線親局２０２配下に存在する無線子局の通信状態を無線子局に報知する。それを受け取った無線子局２１１は現在無線親局２０１より受信しているマルチキャストデータと同一のデータが無線親局２０２より配信されていることを知り、なおかつ無線親局２０２配下の無線子局２１２の通信状態を知る。無線子局２１１はこの通信状態を総合的に評価（例えば、閾値と比較）して無線通信システム全体から見て最適な無線親局、すなわち無線親局２０２を選択する。すると、無線子局２１１は無線親局２０１より配信されているマルチキャストデータを受信する代わりに無線親局２０２より配信されているマルチキャストデータを受信する。無線親局２０１はデータを配信する必要がなくなるため、配信を停止する。
【００１０】
図２は実施例１における無線子局の通信状態を通知する手順を示すフローチャートである。
まず、該無線子局がマルチキャストデータを受信要求可能な各無線親局との通信状態を把握する(ｆ５０１)。そして、各無線親局に通信状態を該無線親局へ通知する(ｆ５０２)。
図３は実施例１における無線子局の無線親局選択手順を示すフローチャートである。
無線子局においては、無線マルチキャストデータを要求する際には、図３に示すような処理が実施される。すなわち、無線マルチキャストデータを要求する必要がある際には、受信要求可能な無線親局から報知される無線子局の通信状態を受信し、それに基づいて受信する無線親局を選択（決定）する(ｆ５１１)。
図４は実施例１における無線親局の配下無線子局通信状態報知手順を示すフローチャートである。
無線親局は無線子局から通信状態を受信すると（ｆ６０１）、該通信状態情報を配下の通信可能な無線子局へ報知する(ｆ６０２)。
【００１１】
図５は実施例１における信号伝達状況の一例を示すシーケンスチャートである。
縦軸は時間の流れを表し、横軸は各無線親局、無線子局を表す。各矢印は両端の要素の信号のやり取りを表しており、矢印の向きは信号の向きを表す。点線で区切られている個所は各フェーズを表し、フェーズＡ〜Ｄで表す。以下、時系列に説明を行う。なお、図５において各無線子局が受信要求可能な無線親局は図１と同様とする。
【００１２】
最初にフェーズＡでは、無線子局１は無線親局１よりマルチキャストデータを受信していることを表している。次にフェーズＢでは、無線子局２における通信状態を通知する手段と、無線親局２における配下の無線子局の通信状態を報知する方法によるデータの流れを表している。無線子局２は無線親局２へ通信状態を通知する。無線親局２はそれを受信し、その通信状態を配下の無線子局へ報知する。フェーズＣでは、無線子局２はマルチキャストデータの受信要求を行い、該要求を受け取った無線親局２は無線子局２へデータを配信する。フェーズＤでは、無線子局１における無線親局を選択する方法とデータ受信要求および無線親局２におけるデータ配信を表している。無線子局１はフェーズＢで受け取った無線子局２の通信状態により、所望するデータが無線親局２から配信されていることを知り、なおかつ通信状態（受信電力、受信品質、伝搬損失、伝搬遅延等）を総合的に評価して無線通信システム全体から見て最適な無線親局２を選択する。その為、無線子局１は無線親局２へデータの受信要求を行い、無線子局２は無線親局１との通信を終了し、以降無線子局１、２は無線親局２からデータを受信する状況を表している。
また、無線子局１が無線親局１からマルチキャストデータが配信され、無線子局１は無線親局１からしかデータの配信が受けられない場合であって、無線子局２は無線親局１，２からデータの配信が受けられるときには、無線子局２は無線親局２にデータの受信要求をせずに無線親局１にデータの受信を要求する。
【００１３】
（実施例２）
現在、図１において、無線親局２０１より無線親局２１１はマルチキャストデータ（番組、メッセージ等）が配信されているものとする。このとき、無線子局２１２がマルチキャストデータの受信を要求する際には、まず、該無線子局が受信要求可能な無線親局を探索し、それらが何台であるか把握する。もし一台であるときにはマルチキャストデータの受信要求と共に受信要求可能な無線親局が一台である旨を同時に通知する。無線親局２０２はそれを受信し、マルチキャストデータの配信を開始すると共に無線親局２０２配下にデータの受信要求可能な無線親局が一台である無線子局が存在し、データの受信を要求している旨を配下の無線子局に報知する。それを受け取った無線子局２１１は現在無線親局２０１より受信しているマルチキャストデータと同一のデータが無線親局２０２より配信されていることを知り、かつ無線親局２０２配下にデータの受信要求可能な無線親局が一台である旨を通知する無線子局２１２が存在することを知る。すると、無線子局２１１は無線親局２０１より配信されているマルチキャストデータを受信する代わりに無線親局２０２より配信されているマルチキャストデータを受信する。無線親局２０１はデータを配信する必要がなくなるため、配信を停止する。
【００１４】
図６は実施例２における無線子局における通信可能無線親局数を通知する手順を示すフローチャートである。
先ず、該無線子局がマルチキャストデータを受信要求可能な無線親局の台数を把握する（ｆ７０１）。もし、データの受信要求可能な無線親局が一台であった場合には、データの受信要求可能な無線親局が一台である無線の信号（信号Ａ）をマルチキャストデータ受信要求信号と共に該無線親局へ通知する（ｆ７０２）。
【００１５】
図７は実施例２における無線子局における無線親局選択手順を示すフローチャートである。
無線子局は、無線マルチキャストデータを要求する際には、図７に示すような処理が実施される。すなわち、無線マルチキャストデータを要求する必要がある際には、受信要求可能な無線親局の中から「信号Ａ」を受信している旨を表す信号（信号Ｂ）を報知している無線親局を接続要求する無線親局として優先的に選択し、マルチキャストデータの受信要求を行う（ｆ７１１）。
【００１６】
図８は実施例２における無線親局のマルチキャストデータ報知手順を示すフローチャートである。
無線親局は無線子局からのマルチキャストデータの受信要求を受信すると、「信号Ａ」が含まれているかを確認する（ｆ８０１）。もし、「信号Ａ」が含まれていたならば、配下の通信可能な無線子局へ「信号Ｂ」を報知する（ｆ８０２）。
【００１７】
図９は実施例２における信号伝達状況の一例を示すシーケンスチャートである。
縦軸は時間の流れを表し、横軸は各無線親局、無線子局を表す。各矢印は両端の要素の信号のやり取りを表しており、矢印の向きは信号の向きを表す。点線で区切られている個所は各フェーズを表し、フェーズＡ〜Ｄで表す。以下、時系列に説明を行う。なお、図９において各無線子局がデータの受信要求可能な無線親局は図１と同様とする。
フェーズＡは実施例１と同様である。フェーズＢでは、無線子局２はマルチキャストデータの受信要求可能な無線親局が一台であった場合（すなわち無線親局２のみであった場合）には、データの受信要求可能な無線親局が一台のみの旨を表す「信号Ａ」を通知する。無線親局２はそれを受信し、「信号Ａ」を受信している旨の信号「信号Ｂ」を配下の無線子局へ報知する。フェーズＣ以降は実施例２と同様である。
【００１８】
なお、上記実施例では、通信状態、通信可能無線親局数を無線親局に通知する契機としてマルチキャストデータの受信要求を行う時としたが、本実施例は一例に過ぎず、契機の例としてはデータを要求する際や定期的に無線親局に通知するなどの案も考えられる。また、すでに配信しているデータを受信する場合にも、無線親局へデータの受信要求を行うことを前提としたが、本発明は、そのような要求なしに配信を受ける場合にもその要求を行っている個所を除くことにより適用が可能である。さらに、上記実施例ではデータの種類は一つとしていたが、複数のデータが存在する場合にはそれぞれのデータに対して通信状態を定義することも可能であるし、全てのデータに対して同一の通信状態を用いることも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば同一のマルチキャストデータを配信可能である複数の無線親局が存在するような場合に無線子局の要求に応じて無線マルチキャストデータの配信を行う場合において、配下の無線子局の通信状態に応じて無線親局を選択してデータの受信要求を行うことが可能となる。従って、本発明によれば、通信システム全体から見たときの周波数利用効率を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における無線親局選択手順を説明するための図。
【図２】実施例１における無線子局の通信状態通知手順を説明するための図。
【図３】実施例１における無線子局の無線親局選択手順を説明するための図。
【図４】実施例１における無線親局の配下無線子局状態通知手順を説明するための図。
【図５】本発明の実施例１における信号伝達状況の一例を示すシーケンスチャート。
【図６】実施例２における無線子局の通信可能無線親局数通知手順を説明するための図。
【図７】実施例２における無線子局の無線親局選択手順を説明するための図。
【図８】実施例２における無線親局の配下無線子局状態通知手順を説明するための図。
【図９】本発明の実施例２における信号伝達状況の一例を示すシーケンスチャート。
【図１０】従来方法における無線親局選択手順を説明するための図。
【符号の説明】
１０１，１０２，２０１，２０２ 無線親局
１１１，１１２，２１１，２１２ 無線子局

Claims (2)

1. 同一の情報を配信可能である複数の無線親局と、前記無線親局と信号を送受する複数の無線子局からなり、無線親局は無線子局の要求に応じて情報を同報する無線通信方法において、
   無線子局は、通信可能な複数の無線親局との通信状態を把握する過程と、把握した通信可能な無線親局との通信状態を、通信可能な無線親局へ通知する過程と、により通信可能な無線親局の通信状態を通知する方法と、
   無線親局は、無線子局より送信される無線親局との通信状態を受信する過程と、受信した該無線子局より通信可能な無線親局の通信状態を配下の無線子局に報知する過程と、により配下の無線子局の状態を報知する方法と、
   無線子局は、同報情報の受信要求を行う際に無線親局から報知されている無線親局配下にある無線子局の通信状態の情報に基づいて無線親局を優先的に選択する過程と、により情報の受信要求する無線親局を選択する方法と、
   からなることを特徴とする無線通信方法。
2. 同一の情報を配信可能である複数の無線親局と、前記無線親局と信号を送受する複数の無線子局からなり、無線親局は無線子局の要求に応じて情報を同報する無線通信方法において、
   無線子局は、通信可能な無線親局を把握する過程と、把握した通信可能な無線親局が一台であったときに、その旨を無線親局へ通知する過程と、により通信可能な無線親局が一台であるかを通知する方法と、
   無線親局は、無線子局より通信可能な無線親局が一台だけである旨の信号を通知しているかを判定する過程と、該無線子局より通信可能な無線親局が一台だけである旨の信号を通知していたと判定されたならば、その旨の信号を配下の無線子局に報知する過程により配下の無線子局の状態を報知する方法と、
   無線子局は、同報情報の受信要求を行う際に無線親局より無線親局配下に通信可能な無線親局が一台だけである無線子局が存在する旨を表す信号を報知している無線親局を優先的に選択する過程と、により受信要求する無線親局を選択する方法と、
   からなることを特徴とする無線通信方法。

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