JP2009225291A - Mobile communication system and radio base station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線技術を用いて通信を行う移動通信システムおよび無線基地局に関する。 The present invention relates to a mobile communication system and a radio base station that perform communication using radio technology.
一般的に、インターネット等を利用したデータの配信において、多数の受信者が同一のデータを受信する場合に適用される技術として、ブロードキャストとマルチキャストとが用いられている。これらの技術としては、IPブロードキャストやIPマルチキャストが広く知られており、データ送信元からデータ受信者への転送経路上にある中継装置によってデータが複製されながら転送される。そのため、回線を効率よく使用することができる。 In general, in the distribution of data using the Internet or the like, broadcast and multicast are used as techniques applied when a large number of recipients receive the same data. As these techniques, IP broadcast and IP multicast are widely known, and data is transferred while being copied by a relay device on a transfer path from a data transmission source to a data receiver. Therefore, the line can be used efficiently.
ブロードキャストでは予め設定された範囲内すべてにデータが送信されるのに対して、マルチキャストでは受信を希望するクライアントがマルチキャストグループへの登録を行うことにより、到達するために必要な経路上にだけデータが送信される。このデータが送信されるための経路をマルチキャストツリーと言う。 In broadcast, data is transmitted within the preset range, whereas in multicast, a client who wants to receive performs registration to the multicast group, so that data is only on the route necessary to reach it. Sent. A route through which this data is transmitted is called a multicast tree.
図6は、マルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a general network for explaining multicast distribution.
図6に示したネットワークは、マルチキャストデータを送信するデータ送信装置1101と、データ送信装置1101から送信されたマルチキャストデータをクライアントが有する端末1501−1〜1501−4へ中継する中継装置1201−1〜1201−3とから構成されている。
The network illustrated in FIG. 6 includes a
以下、図6に示したネットワークにおけるマルチキャストデータ送信について、端末1501−3がマルチキャストデータの受信を希望する場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, multicast data transmission in the network shown in FIG. 6 will be described by taking as an example the case where terminal 1501-3 desires to receive multicast data.
端末1501−3が中継装置1201−3にマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請を送信する。中継装置1201−3がマルチキャストグループに登録されていない場合、中継装置1201−3がさらに中継装置1201−1にマルチキャストグループ加入要請を送信する。中継装置1201−1も同様に繰り返し、最終的に既にマルチキャストグループに所属している中継装置、もしくはデータ送信装置1101までマルチキャストグループ加入要請が送信されることにより、端末1501−3へマルチキャストデータを送信するためのマルチキャストグループが作成される。
The terminal 1501-3 transmits a multicast group subscription request for requesting the relay device 1201-3 to join the multicast group. When the relay device 1201-3 is not registered in the multicast group, the relay device 1201-3 further transmits a multicast group join request to the relay device 1201-1. The relay device 1201-1 also repeats in the same manner, and finally transmits multicast data to the terminal 1501-3 by transmitting a multicast group join request to the relay device already belonging to the multicast group or the
したがって、この状態で端末1501−4が受信を希望する場合、端末1501−4は中継装置1201−3にマルチキャストグループ加入要請を送信するが、中継装置1201−3はすでにマルチキャストグループに含まれているため、中継装置1201−1にマルチキャストグループ加入要請を送信する必要はない。 Therefore, when the terminal 1501-4 desires to receive in this state, the terminal 1501-4 transmits a multicast group join request to the relay apparatus 1201-3, but the relay apparatus 1201-3 is already included in the multicast group. Therefore, there is no need to transmit a multicast group subscription request to the relay device 1201-1.
以下に、移動端末へのマルチキャスト配信について説明する。 Hereinafter, multicast distribution to mobile terminals will be described.
図7は、移動端末へのマルチキャスト配信を説明するための一般的なネットワークの一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a general network for explaining multicast distribution to mobile terminals.
図7に示したネットワークは、マルチキャストデータを送信するデータ送信装置1101と、クライアントが有する移動可能な端末1401−1〜1401−2と、データ送信装置1101から送信されたマルチキャストデータを無線信号として端末1401−1〜1401−2へ送信する無線基地局である基地局1301−1〜1304−4と、データ送信装置1101から送信されたマルチキャストデータを基地局1301−1〜1304−4へ中継する中継装置1201−1〜1201−3とから構成されている。
The network illustrated in FIG. 7 includes a
以下、図7に示したネットワークにおけるマルチキャストデータ送信について、端末1401−2がマルチキャストデータの受信を希望する場合を例に挙げて説明する。ここで、データ送信装置1101からマルチキャスト配信が行われており、基地局1301−1〜1304−4まではマルチキャスト配信範囲に含まれているものとする。また、端末1401−2が基地局1301−2の配下から基地局1301−3の配下へ移動してハンドオーバする場合を例に挙げて説明する。この場合、ユニキャストとは異なった課題が生じる。
Hereinafter, multicast data transmission in the network shown in FIG. 7 will be described by taking as an example the case where terminal 1401-2 desires to receive multicast data. Here, it is assumed that multicast distribution is performed from the
端末1401−2は基地局1301−2配下に在圏しながら、データ送信装置1101から送信されたマルチキャストデータを受信しているため、基地局1301−2はマルチキャストグループに属している。一方、基地局1301−3配下および基地局1301−4配下には受信を希望する端末がいないため、マルチキャストグループには属していない。
Since the terminal 1401-2 is located under the base station 1301-2 and receives the multicast data transmitted from the
この状態で端末1401−2が基地局1301−3配下に移動することによりハンドオーバすると、基地局1301−3にはマルチキャストデータが送信されていないため、データ送信装置1101は端末1401−2へマルチキャストデータを送信することができない。
In this state, when the terminal 1401-2 is handed over by moving under the base station 1301-3, multicast data is not transmitted to the base station 1301-3, so the
また、モバイル(移動)通信では、ハンドオーバの際にデータを受信できない時間が発生するため、データロスが生じてしまうおそれがある。このデータロスを可能な限り少なくすることが重要である。 In mobile (mobile) communication, a time during which data cannot be received during handover occurs, which may cause data loss. It is important to minimize this data loss.
ユニキャストであれば、データの再送、あるいは携帯電話システムのようにハンドオーバ元のネットワーク装置で端末に送信できなかったデータを、ネットワーク装置間でハンドオーバ先に転送し、ハンドオーバ先から端末に送信することにより、データロスレスを実現する方法などが実現、あるいは考案されている。 If it is unicast, retransmit data, or transfer data that could not be transmitted to the terminal by the network device at the handover source as in the mobile phone system to the handover destination between the network devices, and transmit from the handover destination to the terminal Thus, a method for realizing data lossless has been realized or devised.
しかし、多数の端末に対して同じデータを同時に送信するマルチキャストでは、データ受信を失敗した端末に対して再送や転送を行うことが困難と考えられている。そのため、データ送信の中断時間を可能な限り短縮することがデータロスの減少に有効である。 However, with multicast in which the same data is simultaneously transmitted to a large number of terminals, it is considered difficult to perform retransmission and transfer to terminals that have failed to receive data. Therefore, reducing the data transmission interruption time as much as possible is effective in reducing data loss.
上述した課題を解決するために、端末1401−2がハンドオーバ後にマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請を送信する技術が考えられている(例えば、特許文献1〜4参照。)。 In order to solve the above-described problem, a technique is considered in which the terminal 1401-2 transmits a multicast group join request for requesting to join a multicast group after handover (see, for example, Patent Documents 1 to 4). .
この技術を用いることにより、マルチキャストグループ加入要請を受信した基地局1301−3から中継装置1201−3へマルチキャストグループ加入要請が送信され、同様に中継装置1201−3からマルチキャストグループに含まれている中継装置1201−1へマルチキャストグループ加入要請が送られる。それにより、基地局1301−3を経由したマルチキャストツリーが作成され、端末1401−2がマルチキャストデータを受信することができるようになる。 By using this technique, a multicast group join request is transmitted from the base station 1301-3 that has received the multicast group join request to the relay apparatus 1201-3, and similarly, the relay included in the multicast group from the relay apparatus 1201-3. A multicast group subscription request is sent to the device 1201-1. Thereby, a multicast tree via the base station 1301-3 is created, and the terminal 1401-2 can receive the multicast data.
また、端末がマルチキャストグループに登録を実施するときに、在圏している基地局の周辺基地局まで含めてマルチキャストツリーを生成する技術が考えられている(例えば、特許文献5,6参照。)。また、モバイルシステムで標準化されているMBMSでは予め決められた範囲内すべてにマルチキャストデータを送信する技術が考えられている(例えば、特許文献7参照。)。これらの技術を用いることにより、端末の移動にともなうパケットロスを減少でき、毎回のグループ登録が回避できる。 In addition, when a terminal performs registration in a multicast group, a technique for generating a multicast tree including peripheral base stations of the base station in which the terminal is located is considered (see, for example, Patent Documents 5 and 6). . In addition, in MBMS standardized in a mobile system, a technique for transmitting multicast data within a predetermined range has been considered (for example, see Patent Document 7). By using these techniques, the packet loss accompanying the movement of the terminal can be reduced, and the group registration every time can be avoided.
また、ネットワーク内の制御サーバが端末の移動先を予測し、マルチキャストルータに移動先のマルチキャストツリーを予め構築するよう要求する技術が考えられている(例えば、特許文献8参照。)。この技術を用いることにより、端末の移動にともなうパケットロスを減少でき、毎回のグループ登録が回避できる。 In addition, a technique is conceivable in which a control server in a network predicts a destination of a terminal and requests a multicast router to build a destination destination multicast tree in advance (see, for example, Patent Document 8). By using this technique, the packet loss accompanying the movement of the terminal can be reduced, and the group registration every time can be avoided.
また、移動端末の移動をパケット中継装置に登録し、パケットを中継するパケット中継装置が移動端末のネットワークにパケットを転送することで、移動先でのデータ受信を実現する技術が考えられている(例えば、特許文献9,10参照。)。
In addition, a technique for registering the movement of a mobile terminal in a packet relay device and transferring the packet to the network of the mobile terminal by the packet relay device that relays the packet is considered to realize data reception at the movement destination ( For example, see
また、マルチキャストエリア管理装置がホームエージェントから受信した情報に基づいて端末の移動を検知し、移動先のマルチキャストルータにマルチキャストツリーの作成を要求する技術が考えられている(例えば、特許文献11参照。)。この技術を用いることにより、端末がハンドオーバ先のマルチキャストルータにマルチキャスト参加要求を送信する必要がなくなる。
しかしながら、特許文献1〜4に記載された技術では、ハンドオーバ先のネットワークがマルチキャストグループに含まれていない場合、端末がハンドオーバしてからデータの転送経路を作成し、その後にデータが送信されるため、データの中断時間が大きくなってしまう。この中断時間に送信されていたマルチキャストデータはロスとなってしまうという問題点がある。また、端末がハンドオーバする毎にマルチキャストグループ加入要請を送信しなければならないため、端末での処理が必要になる上に、基地局と端末とが無線接続の場合は、有線と比較して貴重な無線資源を消費してしまうという問題点がある。 However, in the techniques described in Patent Literatures 1 to 4, when the handover destination network is not included in the multicast group, a data transfer route is created after the terminal performs handover, and then the data is transmitted. , The data interruption time will increase. There is a problem that multicast data transmitted during the interruption time is lost. In addition, since a multicast group join request must be transmitted each time a terminal is handed over, processing at the terminal is required. In addition, when the base station and the terminal are connected wirelessly, it is more valuable than wired communication. There is a problem of consuming radio resources.
図8は、図7に示したネットワークにおいてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a state of transmission / reception of multicast packet data in the network illustrated in FIG.
図8に示すように、端末1401−2が、ハンドオーバ処理が完了した後、マルチキャスト広告を受けてマルチキャストグループ加入要請を行う。そのため、ハンドオーバの中断時間に送信されたパケット4に加えて、マルチキャストツリーが作成されるまでのマルチキャスト加入時間においてもパケット5およびパケット6の受信が不可となる。またハンドオーバ元の基地局1301−2にマルチキャストパケットが流れ続けるため、無駄に受信するパケットが生じてしまう。
As illustrated in FIG. 8, after the handover process is completed, the terminal 1401-2 receives a multicast advertisement and makes a multicast group subscription request. Therefore, in addition to the
また、特許文献4に記載された技術においては、CRNCが予め決められているSGSNへマルチキャストデータの送信を要求するため、例えば、RNCの上位装置(SGSN等)も含めて経路が変更になる場合には対応ができないという問題点がある。
Further, in the technique described in
また、特許文献5〜7に記載された技術においては、受信を希望する端末がいないネットワークにまでマルチキャストデータを送信してしまうおそれがあり、無駄な送信処理を実行してしまうという問題点がある。 Further, in the techniques described in Patent Documents 5 to 7, there is a possibility that multicast data may be transmitted to a network without a terminal that desires reception, and there is a problem in that useless transmission processing is performed. .
また、特許文献8に記載された技術においては、端末の移動予測をどのように行うかが困難であり、また、移動予測が外れた場合には効果がなくなってしまうという問題点がある。 Further, the technique described in Patent Document 8 has a problem that it is difficult to predict how to move a terminal, and that the effect is lost if the movement is not predicted.
また、特許文献9,10に記載された技術においては、転送されるパケットがユニキャストになってしまう、あるいは経路が最適化されない、端末が移動後に中継装置に登録するために中断時間が長くなってしまうなどの問題点がある。
Further, in the techniques described in
また、特許文献11に記載された技術においては、マルチキャストエリア管理装置が必要になってしまうという問題点がある。また、この装置に処理が集中してしまうという問題点がある。さらに、ホームエージェントからの通知に基づいて移動を検知するため、移動検知までの時間が長くなってしまうという問題点がある。 Moreover, the technique described in Patent Document 11 has a problem that a multicast area management device is required. In addition, there is a problem that processing is concentrated on this apparatus. Furthermore, since the movement is detected based on the notification from the home agent, there is a problem that it takes a long time to detect the movement.
本発明は、上述した課題を解決する移動通信システムおよび無線基地局を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the mobile communication system and radio | wireless base station which solve the subject mentioned above.
上記目的を達成するために本発明は、
移動端末と、互いに隣接する2つの無線基地局と、マルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとを有してなる移動通信システムにおいて、
前記2つの無線基地局のうち配下に前記移動端末が存在している第1の無線基地局は、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を前記2つの無線基地局のうち第2の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定し、前記移動端末を前記第2の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断し、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記第2の無線基地局へ送信し、
前記第2の無線基地局は、前記第1の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを当該第2の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
In a mobile communication system comprising a mobile terminal, two radio base stations adjacent to each other, and a multicast router that creates a communication path for multicast communication,
The first radio base station in which the mobile terminal is subordinate to the two radio base stations determines whether the mobile terminal is performing multicast communication and multicast information that is information necessary for the multicast communication; And determines whether or not to hand over the mobile terminal to a subordinate of a second radio base station of the two radio base stations based on a radio state transmitted from the mobile terminal, Is determined to be handed over to the second radio base station, it is determined whether the mobile terminal is performing multicast communication, and when it is determined that the mobile terminal is performing multicast communication, the handover is performed. The second radio base station sends a handover request message that is a message for requesting the multicast information and the multicast information. Transmitted,
When the second radio base station receives the multicast information transmitted from the first radio base station, the second radio base station requests to join a multicast group for performing multicast communication according to the multicast information. The message is transmitted to a multicast router connected to the second radio base station.
また、移動端末とマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータとに接続可能に構成された無線基地局であって、
前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を当該無線基地局以外の他の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定するモビリティ管理部と、
前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記モビリティ管理部が前記移動端末を前記他の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断するマルチキャスト通信管理部とを有し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記他の無線基地局へ送信する。
The wireless base station is configured to be connectable to a mobile terminal and a multicast router that creates a communication path for multicast communication,
A mobility management unit that determines whether to hand over the mobile terminal to a subordinate of a radio base station other than the radio base station, based on a radio state transmitted from the mobile terminal;
It manages whether the mobile terminal is performing multicast communication and multicast information that is information necessary for the multicast communication, and the mobility management unit decides to hand over the mobile terminal to the other radio base station A multicast communication management unit for determining whether the mobile terminal is performing multicast communication, and
When the multicast communication management unit determines that the mobile terminal is performing multicast communication, the mobility management unit sends a handover request message that is a message requesting the handover and the multicast information to the other radio base station. Send to.
以上説明したように本発明においては、移動端末が配下に存在している無線基地局において、移動端末を当該無線基地局と隣接する他の無線基地局の配下へハンドオーバさせる際に、ハンドオーバ要求メッセージと移動端末が行っているマルチキャスト通信のマルチキャスト情報とを他の無線基地局へ送信し、他の無線基地局において、マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを他の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信する構成としたため、ハンドオーバの際のマルチキャストデータのデータロスを容易に削減することができる。 As described above, according to the present invention, in a radio base station where a mobile terminal is subordinate, when a mobile terminal is handed over to another radio base station adjacent to the radio base station, a handover request message is sent. And multicast information of the multicast communication performed by the mobile terminal is transmitted to another radio base station, and the other radio base station requests to join a multicast group that performs multicast communication according to the multicast information. Since the message is transmitted to a multicast router connected to another radio base station, data loss of multicast data at the time of handover can be easily reduced.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の移動通信システムの実施の一形態を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a mobile communication system of the present invention.
本形態は図1に示すように、データ送信装置101と、中継装置201−1〜201−3と、本発明の無線基地局である基地局301−1〜301−4とから構成されている。また、端末401−1が基地局301−1配下、つまり基地局301−1の通信エリアに存在しており、また、端末401−2が基地局301−2配下、つまり基地局301−2の通信エリアから基地局301−3配下、つまり基地局301−3の通信エリアへ移動している。
As shown in FIG. 1, the present embodiment includes a
データ送信装置101は、マルチキャストデータをマルチキャストで送信する装置である。
The
中継装置201−1は、データ送信装置101から送信されてきたマルチキャストデータを中継装置201−2〜201−3へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。このとき、中継装置201−2〜201−3がマルチキャストグループに所属していることが中継(送信)条件となる。
The relay device 201-1 is a multicast router that creates a communication path for multicast communication by relaying the multicast data transmitted from the
中継装置201−2は、データ送信装置101から中継装置201−1を介して送信されてきたマルチキャストデータを基地局301−1〜301−2へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。
The relay apparatus 201-2 relays multicast data transmitted from the
中継装置201−3は、データ送信装置101から中継装置201−1を介して送信されてきたマルチキャストデータを基地局301−3〜301−4へ中継して送信することによりマルチキャスト通信の通信経路を作成するマルチキャストルータである。
The relay device 201-3 relays multicast data transmitted from the
基地局301−1〜301−4は、データ送信装置101から中継装置201−1〜201−3から送信されてきたマルチキャストデータを配下に存在する端末401−1〜401−2へ送信する無線基地局である。
The base stations 301-1 to 301-4 transmit the multicast data transmitted from the
端末401−1〜401−2は、無線通信を行う移動端末である。 Terminals 401-1 to 401-2 are mobile terminals that perform wireless communication.
図1に示した形態においては、データ通信はIPv4技術で行われるものであり、マルチキャストはIPマルチキャストである。また、端末401−1〜401−2のモビリティは基地局301−1〜301−4が管理し、ハンドオーバは、在圏基地局301−1〜301−4からの指示で実施される。 In the form shown in FIG. 1, data communication is performed using IPv4 technology, and multicast is IP multicast. Further, the mobility of the terminals 401-1 to 401-2 is managed by the base stations 301-1 to 301-4, and the handover is performed according to instructions from the serving base stations 301-1 to 301-4.
なお、基地局および中継装置の数については限定しない。 The number of base stations and relay devices is not limited.
ここで、図1に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理について説明する。 Here, the handover process at the time of unicast data communication in the form shown in FIG. 1 will be described.
図2は、図1に示した形態におけるユニキャストデータ通信時のハンドオーバ処理を説明するためのシーケンス図である。この処理は、一般的に用いられている処理である。 FIG. 2 is a sequence diagram for explaining a handover process at the time of unicast data communication in the form shown in FIG. This process is a commonly used process.
端末401−2から無線状態の報告が在圏基地局(第1の無線基地局)である基地局301−2へ送信されると(ステップS1)、基地局301−2にて端末401−2から送信されてきた無線状態に基づいて端末401−2のハンドオーバが決定される(ステップS2)。このとき、当該無線状態に基づいて、ハンドオーバ先の第2の無線基地局である基地局301−3が決定される。 When the radio status report is transmitted from the terminal 401-2 to the base station 301-2 which is the serving base station (first radio base station) (step S1), the base station 301-2 causes the terminal 401-2 to transmit the radio status report. Handover of the terminal 401-2 is determined based on the radio state transmitted from (step S2). At this time, base station 301-3, which is the second radio base station to be handed over, is determined based on the radio state.
すると、基地局301−2からハンドオーバ先の基地局301−3へハンドオーバが要求される(ステップS3)。これは一般的に用いられているハンドオーバ要求メッセージを用いて、当該ハンドオーバ要求メッセージが基地局301−3へ送信されるものであっても良い。 Then, handover is requested from the base station 301-2 to the handover destination base station 301-3 (step S3). This may be one in which the handover request message is transmitted to the base station 301-3 using a commonly used handover request message.
続いて、ハンドオーバが要求された基地局301−3にて、端末401−2との通信のためのリソースが確保されると(ステップS4)、基地局301−3におけるハンドオーバの受け入れを許可する応答が基地局301−3から基地局301−2へ送信される(ステップS5)。 Subsequently, when resources for communication with the terminal 401-2 are secured in the base station 301-3 requested to perform the handover (step S4), a response permitting acceptance of the handover in the base station 301-3. Is transmitted from the base station 301-3 to the base station 301-2 (step S5).
すると、基地局301−2から端末401−2へハンドオーバが指示され(ステップS6)、端末401−2から基地局301−3へハンドオーバ完了通知が送信される(ステップS7)。 Then, handover is instructed from the base station 301-2 to the terminal 401-2 (step S6), and a handover completion notification is transmitted from the terminal 401-2 to the base station 301-3 (step S7).
その後、基地局301−3から上位装置(不図示)へ、端末401−2へ送信されるデータの経路の切り替え要求が送信され(ステップS8)。上位装置にて当該経路が切り替えられる(ステップS9)。ここで、上位装置とは、基地局301−1〜301−4と接続され、基地局301−1〜301−4を制御および管理する装置である。 Thereafter, a request for switching the route of the data transmitted to the terminal 401-2 is transmitted from the base station 301-3 to the host device (not shown) (step S8). The route is switched by the host device (step S9). Here, the host device is a device that is connected to the base stations 301-1 to 301-4 and controls and manages the base stations 301-1 to 301-4.
なお、本発明の対象はIPv4およびIPマルチキャストに限定されるものではなく、例えばIPv6の場合もメッセージ名は異なるが動作は同様となる。 The subject of the present invention is not limited to IPv4 and IP multicast. For example, in the case of IPv6, the message name is different, but the operation is the same.
次に、本発明の基地局301−1〜301−4の構成について説明する。 Next, the configuration of the base stations 301-1 to 301-4 of the present invention will be described.
図3は、図1に示した基地局301−1の構成の一例を示す図である。なお、基地局301−2〜301−4の構成についても、基地局301−1の構成と同じ構成である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the base station 301-1 illustrated in FIG. Note that the configurations of the base stations 301-2 to 301-4 are the same as the configurations of the base station 301-1.
図1に示した基地局301−1には図3に示すように、メッセージ送受信部310と、モビリティ管理部311と、マルチキャスト通信管理部312と、無線管理部313とが設けられている。
As shown in FIG. 3, the base station 301-1 shown in FIG. 1 includes a message transmission /
メッセージ送受信部310は、端末401−1〜401−2および他の基地局301−2〜301−4、中継装置201−2〜201−3などのネットワーク装置との間においてメッセージの送受信を行う。
Message transmission /
モビリティ管理部311は、端末401−1〜401−2の接続先基地局の決定および移動の判断を行う。
The
マルチキャスト通信管理部312は、端末401−1〜401−2毎にマルチキャスト通信の実施を管理する。また、マルチキャスト通信が複数同時に実施されている場合は、端末401−1〜401−2毎にどのマルチキャスト通信を行っているかも管理する。
The multicast
無線管理部313は、端末401−1〜401−2と基地局301−1との間で通信するための無線リソースを管理する。
The
なお、図3には、図1に示した基地局301−1の構成要素のうち、本発明に係わる構成要素のみを示した。 FIG. 3 shows only the components related to the present invention among the components of the base station 301-1 shown in FIG. 1.
以下に、図1に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法について説明する。 A handover method at the time of multicast data communication in the form shown in FIG. 1 will be described below.
図4は、図1に示した形態におけるマルチキャストデータ通信時のハンドオーバ方法を説明するためのシーケンス図である。 FIG. 4 is a sequence diagram for explaining a handover method during multicast data communication in the form shown in FIG.
端末401−2は無線状態を監視しており、監視した無線状態を在圏の基地局301−2に報告する(ステップS21)。これは、無線状態を示す所定の信号である無線報告メッセージを送信することにより実現される。 The terminal 401-2 is monitoring the wireless state, and reports the monitored wireless state to the base station 301-2 in the area (step S21). This is realized by transmitting a radio report message which is a predetermined signal indicating a radio state.
無線報告メッセージを受信した基地局301−2は、端末401−2の無線状態に基づいて端末401−2を基地局301−3へハンドオーバさせることを決定する(ステップS22)。具体的には、メッセージ送受信部310が端末401−2から送信されてきた無線報告メッセージを受信し、モビリティ管理部311へ当該無線報告メッセージを転送する。モビリティ管理部311は無線報告メッセージの内容および無線リソース状況、近隣の基地局状態などから端末401−2をハンドオーバさせるかどうかを決定する。
The base station 301-2 that has received the radio report message determines to hand over the terminal 401-2 to the base station 301-3 based on the radio state of the terminal 401-2 (step S22). Specifically, the message transmission /
その後、基地局301−2は、基地局301−3へハンドオーバ受け入れを要求するための信号であるハンドオーバ要求メッセージを送信する(ステップS23)。このとき、マルチキャスト通信に必要な情報(マルチキャストアドレス等)であるマルチキャスト情報を当該ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信する。または、マルチキャスト情報を当該ハンドオーバ要求メッセージと同時に基地局301−3へ送信する。 Thereafter, the base station 301-2 transmits a handover request message which is a signal for requesting acceptance of handover to the base station 301-3 (step S23). At this time, multicast information which is information necessary for multicast communication (multicast address or the like) is included in the handover request message and transmitted. Alternatively, the multicast information is transmitted to the base station 301-3 simultaneously with the handover request message.
ここで、マルチキャスト情報の送信について説明する。ステップS22にて、端末401−2を基地局301−3へハンドオーバさせることを決定した場合、端末401−2のマルチキャスト通信実施状況、つまりマルチキャスト通信を行っているかどうかをマルチキャスト通信管理部312に問い合わせる。マルチキャスト通信管理部312は端末401−2がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、該当するマルチキャスト通信のマルチキャスト情報をモビリティ管理部311へ出力するとともに、該当するマルチキャスト通信を他の端末が実施しているか判定する。モビリティ管理部311は、ハンドオーバ要求メッセージにマルチキャスト通信管理部312から出力されたマルチキャスト情報を含め、メッセージ送受信部310を通じてハンドオーバ先の基地局301−3へ送信する。または、マルチキャスト情報をハンドオーバ要求メッセージと同時に基地局301−3へ送信する。
Here, transmission of multicast information will be described. When it is determined in step S22 that the terminal 401-2 is to be handed over to the base station 301-3, the multicast
基地局301−3は、基地局301−2から送信されたハンドオーバ要求メッセージを受信し、端末401−2のハンドオーバ受け入れを決定したら、無線のリソースを確保するなどハンドオーバに必要な準備を行う(ステップS24)。具体的には、基地局301−3のモビリティ管理部311は、メッセージ送受信部310を通じて受信したハンドオーバ要求メッセージに従って、無線管理部313に無線リソースの確保を要求することにより、無線管理部313が無線リソースを確保する。
When the base station 301-3 receives the handover request message transmitted from the base station 301-2 and decides to accept the handover of the terminal 401-2, it makes preparations necessary for the handover, such as securing radio resources (steps) S24). Specifically, the
また、基地局301−3は、基地局301−2からハンドオーバ要求メッセージに含まれて、またはハンドオーバ要求メッセージと同時に送信されてきたマルチキャスト情報を参照して、基地局301−3が当該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループに含まれているかどうか判断する(ステップS25)。これは、基地局301−3のモビリティ管理部311が、マルチキャスト通信管理部312にマルチキャスト情報を転送し、マルチキャスト通信管理部312は該当するマルチキャスト通信を行っている端末が基地局301−3配下にすでに存在するかどうかを確認することにより実現される。
The base station 301-3 refers to the multicast information included in the handover request message from the base station 301-2 or transmitted simultaneously with the handover request message, and the base station 301-3 performs the multicast communication. It is determined whether it is included in the multicast group to be performed (step S25). This is because the
基地局301−3がマルチキャストグループに含まれていないと判断した場合、当該マルチキャストグループに属するために、マルチキャストルータである中継装置201−3へマルチキャストグループへの加入を要請するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージをメッセージ送受信部310から送信する(ステップS26)。 When it is determined that the base station 301-3 is not included in the multicast group, a multicast group subscription request for requesting the relay device 201-3, which is a multicast router, to join the multicast group in order to belong to the multicast group A message is transmitted from the message transmitting / receiving unit 310 (step S26).
基地局301−3が送信したマルチキャストグループ加入要請メッセージを受信したマルチキャストルータである中継装置201−3は、マルチキャストグループへの参加を通知するためのIGMP Joinメッセージをマルチキャストグループ(中継装置201−1)へ送信する(ステップS27)。これにより、端末401−2がハンドオーバした際に、早い段階でマルチキャストツリーを生成し、マルチキャストグループに属することができる。また、これ以降、基地局301−3のマルチキャスト通信管理部312は、端末401−2を該当するマルチキャスト通信を行っている端末として管理する。
The relay device 201-3, which is a multicast router that has received the multicast group join request message transmitted by the base station 301-3, sends an IGMP Join message for notifying participation in the multicast group to the multicast group (relay device 201-1). (Step S27). Thereby, when the terminal 401-2 is handed over, a multicast tree can be generated at an early stage and belong to the multicast group. Thereafter, the multicast
また、基地局301−3のモビリティ管理部311は、基地局301−2へハンドオーバの受け入れを通知するためのハンドオーバ応答メッセージを送信する(ステップS28)。
Further, the
なお、ステップS24〜S28の処理順序は入れ替わることもあり得る。 Note that the processing order of steps S24 to S28 may be changed.
基地局301−3から送信されてきたハンドオーバ応答メッセージを基地局301−2が受信すると、基地局301−2のモビリティ管理部311は、端末401−2へハンドオーバの指示を行う(ステップS29)。
When the base station 301-2 receives the handover response message transmitted from the base station 301-3, the
また、基地局301−2のモビリティ管理部311は、基地局301−2のマルチキャスト通信管理部312へ端末401−2がハンドオーバしたことを通知する。すると、マルチキャスト通信管理部312は、端末401−2が受信していたマルチキャスト通信を受信する端末が、基地局301−2配下で端末401−2以外の端末の中に存在するかどうかを判断する。マルチキャスト通信管理部312が、端末401−2が受信していたマルチキャスト通信を受信する端末が基地局301−2配下で端末401−2以外の端末の中に存在しないと判断した場合、モビリティ管理部311は、中継装置201−2に対してマルチキャストグループの離脱を要請するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを送信する(ステップS31)。これにより、受信を希望する端末が存在しなくなった場合、マルチキャストグループから離脱することができる。
In addition, the
なお、ステップS29とステップS30との処理順序はどちらが先でも良い。また、ステップS30およびステップS31の処理は省略も可能であるが、データ送信を早期にとめられる効果はなくなる。 Note that the processing order of step S29 and step S30 may be either first. Further, the processing of step S30 and step S31 can be omitted, but the effect of stopping data transmission at an early stage is lost.
その後、端末401−2は基地局301−3にハンドオーバしてきたことを通知するため、ハンドオーバ完了通知を送信する(ステップS32)。 Thereafter, the terminal 401-2 transmits a handover completion notification to notify the base station 301-3 that the handover has been performed (step S32).
通常であれば、この段階で基地局301−3はマルチキャストデータに加入済みで、マルチキャストデータが送信されてきていることが期待できる。したがって、すぐにマルチキャストデータを端末401−2へ送信することができる。 If it is normal, it can be expected that the base station 301-3 has already joined the multicast data at this stage and the multicast data has been transmitted. Therefore, multicast data can be immediately transmitted to the terminal 401-2.
図5は、図1に示した形態においてマルチキャストされたパケットデータの送受信の様子を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a state of transmission / reception of multicast packet data in the form shown in FIG.
図5に示すように、基地局301−2からの端末401−2のハンドオーバ要求から基地局301−3からのハンドオーバ応答までの間に、マルチキャスト加入要請を行うため、ハンドオーバを開始する際には、ハンドオーバ後のマルチキャストツリーの作成がすでに完了している。これにより、端末401−2がハンドオーバする前に、ハンドオーバ先の基地局301−3にマルチキャストパケットが到達しているため、パケット5から送信可能となる。さらに、ハンドオーバ元の基地局301−2はグループ離脱要請を行っているため、無駄なパケットの受信を減少させることができる。また、端末401−2にも特別な動作を必要としない。 As shown in FIG. 5, since a multicast join request is made between the handover request of the terminal 401-2 from the base station 301-2 and the handover response from the base station 301-3, The creation of the multicast tree after the handover has already been completed. Thus, since the multicast packet has reached the handover destination base station 301-3 before the terminal 401-2 performs the handover, the packet 5 can be transmitted. Furthermore, since the handover source base station 301-2 makes a group leaving request, reception of useless packets can be reduced. Also, no special operation is required for the terminal 401-2.
また、上述したステップS25の判断処理を行わずに、マルチキャストデータを受信している端末がハンドオーバしてきたら、常にマルチキャストルータ(中継装置201−3)へマルチキャストグループ加入要請メッセージを送信するものであっても良い。 In addition, when the terminal receiving the multicast data is handed over without performing the determination process of step S25 described above, a multicast group join request message is always transmitted to the multicast router (relay device 201-3). Also good.
また、モビリティを管理する装置が当該ネットワークのマルチキャストを扱うことが可能な場合は、直接マルチキャストグループへの加入要請および離脱要請を行う方法もある。例えば、ネットワークの形態は上述した形態と同様であるが、基地局もIPマルチキャストルータの場合を考える。この場合、上述したステップS26の処理において送信されるマルチキャストグループ加入要請メッセージの代わりに、IGMP Joinを送信するものであっても良い。 In addition, when a device that manages mobility can handle multicast of the network, there is a method of directly requesting to join or leave a multicast group. For example, the form of the network is the same as that described above, but the case where the base station is also an IP multicast router is considered. In this case, IGMP Join may be transmitted instead of the multicast group join request message transmitted in the process of step S26 described above.
また、上述したステップS31の処理において送信されるマルチキャストグループ離脱要請メッセージ代わりに、IGMP Leaveを送信するものであっても良い。 Further, IGMP Leave may be transmitted instead of the multicast group leave request message transmitted in the process of step S31 described above.
なお、本形態においては、端末401−2が基地局301−2の配下から基地局301−3の配下へ移動した場合を例に挙げて説明したが、端末401−2が基地局301−1の配下から基地局301−2の配下へ移動した場合や、端末401−2が基地局301−3の配下から基地局301−4の配下へ移動した場合でも同様の処理が行われることは言うまでもない。それは、上述したように基地局301−1〜301−4の内部構成が互いに同じであるからである。 In this embodiment, the case where the terminal 401-2 moves from the subordinate of the base station 301-2 to the subordinate of the base station 301-3 has been described as an example. It goes without saying that the same processing is performed even when the terminal 401-2 moves from the subordinate to the base station 301-2 or the terminal 401-2 moves from the subordinate to the base station 301-3 to the subordinate to the base station 301-4. Yes. This is because the internal configurations of the base stations 301-1 to 301-4 are the same as described above.
以上説明したように、本発明を用いれば、移動通信システムにおいて、マルチキャストデータの受信を希望する端末がいないネットワーク経路にデータを送信することを避けることができる。また、端末が移動に伴ってマルチキャストグループの加入を申請することもなく、マルチキャストデータの受信継続を、特別な装置の追加なしに実現することができる。さらに、ハンドオーバ時のデータ中断時間を短縮し、データロスを減少させることができる。 As described above, according to the present invention, in a mobile communication system, it is possible to avoid transmitting data to a network path where there is no terminal that desires to receive multicast data. In addition, it is possible to realize continuous reception of multicast data without adding a special device, without applying for a multicast group as the terminal moves. Furthermore, the data interruption time at the time of handover can be shortened and data loss can be reduced.
101 データ送信装置
201−1〜201−3 中継装置
301−1〜301−4 基地局
310 メッセージ送受信部
311 モビリティ管理部
312 マルチキャスト通信管理部
313 無線管理部
401−1〜401−2 端末
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記2つの無線基地局のうち配下に前記移動端末が存在している第1の無線基地局は、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を前記2つの無線基地局のうち第2の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定し、前記移動端末を前記第2の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断し、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記第2の無線基地局へ送信し、
前記第2の無線基地局は、前記第1の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを当該第2の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。 In a mobile communication system comprising a mobile terminal, two radio base stations adjacent to each other, and a multicast router that creates a communication path for multicast communication,
The first radio base station in which the mobile terminal is subordinate to the two radio base stations determines whether the mobile terminal is performing multicast communication and multicast information that is information necessary for the multicast communication; And determines whether or not to hand over the mobile terminal to a subordinate of a second radio base station of the two radio base stations based on a radio state transmitted from the mobile terminal, Is determined to be handed over to the second radio base station, it is determined whether the mobile terminal is performing multicast communication, and when it is determined that the mobile terminal is performing multicast communication, the handover is performed. The second radio base station sends a handover request message that is a message for requesting the multicast information and the multicast information. Transmitted,
When the second radio base station receives the multicast information transmitted from the first radio base station, the second radio base station requests to join a multicast group that performs multicast communication according to the multicast information. A mobile communication system, wherein a message is transmitted to a multicast router connected to the second radio base station.
前記第1の無線基地局は、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した後、前記第2の無線基地局から送信されたハンドオーバ応答メッセージを受信した際、前記移動端末が行っていたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第1の無線基地局の配下に存在するかどうかを判断し、該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第1の無線基地局の配下に存在しないと判断した場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループから離脱するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを当該第1の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。 The mobile communication system according to claim 1, wherein
The first radio base station performs multicast communication performed by the mobile terminal when receiving the handover response message transmitted from the second radio base station after transmitting the handover request message When it is determined whether the mobile terminal exists under the first radio base station, and when it is determined that the mobile terminal performing the multicast communication does not exist under the first radio base station, the multicast A mobile communication system, wherein a multicast group leave request message for leaving a multicast group that performs communication is transmitted to a multicast router connected to the first radio base station.
前記第2の無線基地局は、前記第1の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した際に、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該第2の無線基地局の配下に存在しない場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記第2の無線基地局と接続されたマルチキャストルータへ送信することを特徴とする移動通信システム。 The mobile communication system according to claim 1 or 2,
When the second radio base station receives the multicast information transmitted from the first radio base station, a mobile terminal performing multicast communication according to the multicast information causes the second radio base station to A mobile communication characterized by transmitting a multicast group join request message for joining a multicast group for performing the multicast communication to a multicast router connected to the second radio base station when the base station does not exist under the control of the base station system.
前記第1の無線基地局は、前記マルチキャスト情報を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信することを特徴とする移動通信システム。 The mobile communication system according to any one of claims 1 to 3,
The mobile communication system, wherein the first radio base station transmits the multicast information included in the handover request message.
前記第1の無線基地局は、前記マルチキャスト情報と前記ハンドオーバ要求メッセージとを同時に送信することを特徴とする移動通信システム。 The mobile communication system according to any one of claims 1 to 3,
The mobile communication system, wherein the first radio base station transmits the multicast information and the handover request message simultaneously.
前記移動端末から送信されてきた無線状態に基づいて、前記移動端末を当該無線基地局以外の他の無線基地局の配下へハンドオーバさせるかどうかを決定するモビリティ管理部と、
前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかと前記マルチキャスト通信に必要な情報であるマルチキャスト情報とを管理し、前記モビリティ管理部が前記移動端末を前記他の無線基地局の配下へハンドオーバさせると決定した場合、前記移動端末がマルチキャスト通信を行っているかどうかを判断するマルチキャスト通信管理部とを有し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が前記移動端末がマルチキャスト通信を行っていると判断した場合、前記ハンドオーバを要求するメッセージであるハンドオーバ要求メッセージと前記マルチキャスト情報とを前記他の無線基地局へ送信する無線基地局。 A radio base station configured to be connectable to a mobile terminal and a multicast router that creates a communication path for multicast communication,
A mobility management unit that determines whether to hand over the mobile terminal to a subordinate of a radio base station other than the radio base station, based on a radio state transmitted from the mobile terminal;
It manages whether the mobile terminal is performing multicast communication and multicast information that is information necessary for the multicast communication, and the mobility management unit decides to hand over the mobile terminal to the other radio base station A multicast communication management unit for determining whether the mobile terminal is performing multicast communication, and
When the multicast communication management unit determines that the mobile terminal is performing multicast communication, the mobility management unit sends a handover request message that is a message requesting the handover and the multicast information to the other radio base station. Radio base station to transmit to.
前記モビリティ管理部は、当該無線基地局以外の他の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した場合、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。 The radio base station according to claim 6,
The mobility management unit, when receiving the multicast information transmitted from a radio base station other than the radio base station, joins a multicast group for joining a multicast group that performs multicast communication according to the multicast information A radio base station, wherein a request message is transmitted to the multicast router.
前記モビリティ管理部は、当該無線基地局以外の他の無線基地局から送信されてきた前記マルチキャスト情報を受信した際に、該マルチキャスト情報に応じたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在するかどうかを前記マルチキャスト通信管理部に確認し、該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在しない場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループへ加入するためのマルチキャストグループ加入要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。 In the radio base station according to claim 7,
When the mobility management unit receives the multicast information transmitted from a radio base station other than the radio base station, the mobile terminal performing multicast communication according to the multicast information To check whether the mobile terminal that is performing the multicast communication is not under the control of the radio base station, to join the multicast group that performs the multicast communication A radio base station, which transmits a multicast group join request message to the multicast router.
前記マルチキャスト通信管理部は、前記ハンドオーバ要求メッセージを送信した後、前記他の無線基地局からハンドオーバ応答メッセージを受信した際、前記移動端末が行っていたマルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在するかどうかを判断し、
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト通信管理部が該マルチキャスト通信を行っている移動端末が当該無線基地局の配下に存在しないと判断した場合、該マルチキャスト通信を行うマルチキャストグループから離脱するためのマルチキャストグループ離脱要請メッセージを前記マルチキャストルータへ送信することを特徴とする無線基地局。 The radio base station according to any one of claims 6 to 8,
When the multicast communication management unit receives the handover response message from the other radio base station after transmitting the handover request message, the mobile terminal performing the multicast communication performed by the mobile terminal To determine if it exists under the station,
The mobility management unit, when the multicast communication management unit determines that the mobile terminal performing the multicast communication does not exist under the radio base station, a multicast group for leaving the multicast group performing the multicast communication A radio base station, wherein a leave request message is transmitted to the multicast router.
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト情報を前記ハンドオーバ要求メッセージに含めて送信することを特徴とする無線基地局。 The radio base station according to claim 6,
The mobility base station transmits the multicast information included in the handover request message.
前記モビリティ管理部は、前記マルチキャスト情報と前記ハンドオーバ要求メッセージとを同時に送信することを特徴とする無線基地局。 The radio base station according to claim 6,
The mobility base station transmits the multicast information and the handover request message at the same time.
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