JP2011249961A - Multicast distribution system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチキャスト配信システム及び方法に係る。本発明は、特に、レガシーネットワークが存在する場合の移動体通信サービスにおいてマルチキャスト配信するためのマルチキャスト配信システム及び方法、また該マルチキャスト配信システムにおいてのマルチキャスト受信とユニキャスト受信の自動切り替えのためのマルチキャスト配信システム及び方法に関する。
The present invention relates to a multicast distribution system and method. The present invention particularly relates to a multicast distribution system and method for multicast distribution in a mobile communication service in the presence of a legacy network, and multicast distribution for automatic switching between multicast reception and unicast reception in the multicast distribution system. The present invention relates to a system and method.
近年、情報化社会が進むにつれ、情報量がますます膨大化していく。限られた帯域でより効率的にデータを伝送するためにマルチキャスト通信方式が検討された。移動体通信分野においてもマルチキャスト配信技術を応用したいくつかのサービスが標準化団体によって検討されている。３ＧＰＰではＭｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ／Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＭＢＭＳ）、３ＧＰＰ２ではＢｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＢＣＭＣＳ）、そしてＷｉＭＡＸ ＦｏｒｕｍではＭｕｌｔｉｃａｓｔ ａｎｄ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＭＣＢＣＳ）といったマルチ配信サービスの仕様が策定されている。これらの技術を利用して、サービスプロバイダーによる新聞や広告などの配信は当然ながら、交通情報リアルタイム通知のような公共事業の情報配信や災害時の災害情報緊急配信など様々なサービスが考えられている。人々の移動体通信への依存度が高まるにつれ、移動体通信を利用したマルチキャスト配信サービスは今後大きな役割を果たすと予想されている。
In recent years, as the information-oriented society advances, the amount of information becomes increasingly large. Multicast communication methods have been studied to transmit data more efficiently in a limited band. In the mobile communication field, several services that apply multicast distribution technology are being studied by the standards body. Multimedia Broadcast / Multicast Service (MBMS) is used in 3GPP, Multicast Service (BCMCS) is used in Broadcast and Multicast Service (BCMCS) in 3GPP2, and Multicast and Broadcast Service is used in WiMAX Forum (Multicast and MC Service). Using these technologies, various services such as distribution of information on public works such as real-time notification of traffic information and emergency distribution of disaster information at the time of a disaster are considered as well as distribution of newspapers and advertisements by service providers. . As people's reliance on mobile communications increases, multicast delivery services using mobile communications are expected to play a major role in the future.
移動体通信分野でのマルチキャスト配信サービスのバックホール側（センター装置と基地局間）のマルチキャスト通信は基本的にＩＧＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のマルチキャスト配信プロトコルを使用してマルチキャスト配信グループを管理する。配信対象となる基地局はＩＧＭＰ Ｈｏｓｔ Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｒｅｐｏｒｔ（以下ＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ）を送信することによって、マルチキャストグループに参加する。コンテンツデータはセンター装置から配信され、途中のスイッチ経由で配信グループに参加した基地局にマルチキャストで届ける仕組みとなっている。しかし、通信事業者が既存のレガシーネットワークを流用し、ＩＧＭＰ等のマルチキャスト配信プロトコルをサポートしないスイッチが存在する場合がある。全スイッチをマイグレーションするには費用と時間がかかる。また、他社のネットワークを利用する場合は簡単にネットワークのマイグレーションができない。マイグレーションの過渡期において、ＩＧＭＰをサポートしないスイッチの配下の基地局はＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔを送信しても、上位のスイッチが処理できないため、配信データを届けることができない。そのため、当該基地局は配下の端末にデータを配信できない。 Multicast communication on the backhaul side (between the center device and the base station) of the multicast distribution service in the mobile communication field basically manages a multicast distribution group using a multicast distribution protocol such as IGMP (Internet Group Management Protocol). . The base station to be distributed participates in the multicast group by transmitting an IGMP Host Membership Report (hereinafter referred to as IGMP Report). The content data is distributed from the center device, and is delivered to the base stations participating in the distribution group via multicast via a switch in the middle. However, there are cases where there is a switch in which a telecommunications carrier diverts an existing legacy network and does not support a multicast distribution protocol such as IGMP. Migrating all switches is expensive and time consuming. Also, when using another company's network, network migration is not easy. In a transitional period of migration, even if a base station under a switch that does not support IGMP transmits an IGMP report, the upper layer switch cannot process it, and therefore delivery data cannot be delivered. Therefore, the base station cannot distribute data to subordinate terminals.
本発明は、以上の点に鑑み、マルチキャスト配信サービスを行うネットワークにおいて、ＩＧＭＰ等のマルチキャスト配信プロトコルをサポートしないスイッチが存在しても、配下の基地局が端末にサービスを提供可能とすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to enable a subordinate base station to provide a service to a terminal even if a switch that does not support a multicast distribution protocol such as IGMP exists in a network that performs a multicast distribution service. And
本発明は、特に、ＷｉＭＡＸ ＭＣＢＣＳのような無線配信サービスを行うマルチキャスト配信システムにおいて、マルチキャストグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）をサポートしないスイッチに接続されたマルチキャスト受信できない基地局のために、上位配信サーバからのメッセージを代理で応答しマルチキャストグループに参加するシグナリング処理方式に関する。
また、本発明は、マルチキャストデータの代理受信機能を持つマルチキャスト配信システムであって、マルチキャスト配信をサポートしないスイッチが存在するレガシーネットワークにおいて、自動にユニキャスト配信に切り替え配信サービスを提供できる。例えば、基地局は上位のスイッチがマルチキャストグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）サポート可否を自ら検知し、マルチキャスト受信モードとユニキャスト受信モードを自動に切り替えることができる。
In particular, in the multicast distribution system that performs a wireless distribution service such as WiMAX MCBCS, the present invention provides a base station that cannot receive a multicast connected to a switch that does not support the multicast group management protocol (IGMP). The present invention relates to a signaling processing method for replying a message on behalf and joining a multicast group.
Further, the present invention is a multicast distribution system having a proxy data reception function, and can automatically provide a distribution service by switching to unicast distribution in a legacy network in which a switch that does not support multicast distribution exists. For example, the base station can detect whether the upper switch can support the multicast group management protocol (IGMP) by itself and can automatically switch between the multicast reception mode and the unicast reception mode.
本発明では、例えば、マルチキャストで受信できない基地局が端末への配信サービスを行うために、ユニキャストで配信データを受信し端末に配信する。センター装置と基地局間にユニキャスト配信機能を設け、マルチキャスト受信をサポートしない基地局はセンター装置より配信通知を受信したら、ユニキャスト配信機能にユニキャスト受信要求を送信する。ユニキャスト配信機能は当該基地局の代わりにＩＧＭＰの代理応答でマルチキャストグループに参加し、センター装置よりマルチキャストで配信データを受信する。受信したデータをユニキャスト・パケットに変換した上で、当該基地局に転送する。
また、基地局は自ら上位スイッチの特性を検知し、マルチキャストで受信するかユニキャストで受信するかを設定する。基地局は検知するために、特定のマルチキャストアドレスでＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔを送信してマルチキャストグループへのＪｏｉｎを試みる。上位スイッチがＩＧＭＰをサポートするのであれば、このメッセージが処理され、その後スイッチからホストの受信状態を問い合わせるＩＧＭＰ Ｈｏｓｔ Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｑｕｅｒｙ（以下ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ）メッセージが定期的に（ｄｅｆａｕｌｔ値＝６０秒）送信される。ＩＧＭＰをサポートしないスイッチであれば、このメッセージを処理できず、ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙも送信しない。基地局はＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙの有無により上位スイッチのＩＧＭＰサポート可否を判断し、受信方式を設定する。
In the present invention, for example, a base station that cannot be received by multicast receives distribution data by unicast and distributes it to the terminal in order to provide a distribution service to the terminal. When a base station that provides a unicast distribution function between the center apparatus and the base station and does not support multicast reception receives a distribution notification from the center apparatus, it transmits a unicast reception request to the unicast distribution function. The unicast distribution function participates in a multicast group with an IGMP proxy response instead of the base station, and receives distribution data from the center apparatus by multicast. The received data is converted into a unicast packet and then transferred to the base station.
Also, the base station itself detects the characteristics of the upper switch and sets whether to receive by multicast or unicast. To detect, the base station attempts to join a multicast group by sending an IGMP Report with a specific multicast address. If the upper switch supports IGMP, this message is processed, and thereafter, an IGMP Host Membership Query (hereinafter referred to as IGMP Query) message that inquires about the reception status of the host is periodically transmitted (default value = 60 seconds). . If the switch does not support IGMP, this message cannot be processed and IGMP Query is not transmitted. The base station determines whether or not the upper switch supports IGMP according to the presence or absence of IGMP Query, and sets the reception method.
本発明の第１の解決手段によると、
コンテンツの配信を行うセンター装置と、
前記センター装置からのメッセージを代理で応答しマルチキャストグループに参加するためのユニキャスト配信部と、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートしない第１のスイッチと、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートする第２のスイッチと、
前記ユニキャスト配信部を収容するマルチキャスト配信プロトコルをサポートする第３のスイッチと、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第１のスイッチに接続されたマルチキャスト受信できない第１の基地局と、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第２のスイッチに接続されたマルチキャスト受信可能な第２の基地局と、
を備え、
前記センター装置は、前記ユニキャスト配信部と、配信対象となる前記第１及び第２の基地局とにパス作成要求メッセージを送信し、
前記第１の基地局は、前記パス作成要求メッセージを受信したら、前記ユニキャスト配信部に自身のアドレスを含むユニキャスト配信要求メッセージを送信し、
前記ユニキャスト配信部は、前記ユニキャスト配信要求メッセージを受信したら、前記センター装置に応答メッセージを送信し、前記第３のスイッチにレポートを送信し、マルチキャスト配信グループに参加し、
前記ユニキャスト配信部は、前記センター装置から受信した、マルチキャストで送信するコンテンツデータを含むマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換し、前記第１の基地局に送信する
ことにより無線配信サービスを行うマルチキャスト配信システムが提供される。
According to the first solution of the present invention,
A center device for delivering content;
A unicast delivery unit for responding on behalf of a message from the center device and joining a multicast group;
A first switch that receives content data from the center device and does not support a multicast distribution protocol;
A second switch that receives content data from the center device and supports a multicast distribution protocol;
A third switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
A first base station connected to the first switch for delivering content data to one or more terminals that cannot receive multicast;
A second base station connected to the second switch and capable of multicast reception for delivering content data to one or more terminals;
With
The center device transmits a path creation request message to the unicast delivery unit and the first and second base stations to be delivered,
Upon receiving the path creation request message, the first base station transmits a unicast delivery request message including its own address to the unicast delivery unit,
When receiving the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the third switch, and participates in a multicast distribution group,
The unicast distribution unit converts a multicast packet including content data to be transmitted by multicast received from the center device into a unicast packet and transmits the unicast packet to the first base station to perform a wireless distribution service A system is provided.
本発明の第２の解決手段によると、
コンテンツの配信を行うセンター装置と、
前記センター装置からのメッセージを代理で応答しマルチキャストグループに参加するためのユニキャスト配信部と、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートしない第１のスイッチと、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートする第２のスイッチと、
前記ユニキャスト配信部を収容するマルチキャスト配信プロトコルをサポートする第３のスイッチと、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第１のスイッチに接続されたマルチキャスト受信できない第１の基地局と、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第２のスイッチに接続されたマルチキャスト受信可能な第２の基地局と、
を備えたマルチキャスト配信システムを用いたマルチキャスト配信方法であって、
前記センター装置は、前記ユニキャスト配信部と、配信対象となる前記第１及び第２の基地局とにパス作成要求メッセージを送信し、
前記第１の基地局は、前記パス作成要求メッセージを受信したら、前記ユニキャスト配信部に自身のアドレスを含むユニキャスト配信要求メッセージを送信し、
前記ユニキャスト配信部は、前記ユニキャスト配信要求メッセージを受信したら、前記センター装置に応答メッセージを送信し、前記第３のスイッチにレポートを送信し、マルチキャスト配信グループに参加し、
前記ユニキャスト配信部は、前記センター装置から受信した、マルチキャストで送信するコンテンツデータを含むマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換し、前記第１の基地局に送信する
ことにより無線配信サービスを行うマルチキャスト配信方法が提供される。
According to the second solution of the present invention,
A center device for delivering content;
A unicast delivery unit for responding on behalf of a message from the center device and joining a multicast group;
A first switch that receives content data from the center device and does not support a multicast distribution protocol;
A second switch that receives content data from the center device and supports a multicast distribution protocol;
A third switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
A first base station connected to the first switch for delivering content data to one or more terminals that cannot receive multicast;
A second base station connected to the second switch and capable of multicast reception for delivering content data to one or more terminals;
A multicast delivery method using a multicast delivery system comprising:
The center device transmits a path creation request message to the unicast delivery unit and the first and second base stations to be delivered,
Upon receiving the path creation request message, the first base station transmits a unicast delivery request message including its own address to the unicast delivery unit,
When receiving the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the third switch, and participates in a multicast distribution group,
The unicast distribution unit converts a multicast packet including content data to be transmitted by multicast received from the center device into a unicast packet and transmits the unicast packet to the first base station to perform a wireless distribution service A method is provided.
１．マルチキャスト配信サービスを行うネットワークにおいて、ＩＧＭＰ等のマルチキャスト配信プロトコルをサポートしないスイッチが存在しても、配下の基地局が端末サービスを提供可能。
２．ユニキャスト配信機能が代理で応答・受信するため、センター装置はマルチキャスト受信できない基地局を意識する必要がない。マルチキャスト受信できない基地局のためにソフトウェアや設定を変更する必要がないため、初期導入時コンテンツの量のみで性能を見積もることが可能。
３．基地局が自ら上位スイッチの特性を検知することによって、マルチキャスト受信とユニキャスト受信を自動に選択できる。そのため、上位スイッチがマイグレーションされた場合は、自動にマルチキャスト受信に切り替えることができ、ソフトウェアや設定を変更する必要がない。
1. Even if there is a switch that does not support a multicast distribution protocol such as IGMP in a network that provides a multicast distribution service, subordinate base stations can provide terminal services.
2. Since the unicast distribution function responds and receives the proxy, the center apparatus does not need to be aware of the base station that cannot receive the multicast. Because there is no need to change software or settings for base stations that cannot receive multicast, performance can be estimated based on the amount of content at the time of initial introduction.
3. The base station can automatically select multicast reception and unicast reception by detecting the characteristics of the host switch. Therefore, when the upper switch is migrated, it is possible to automatically switch to multicast reception, and there is no need to change software or settings.
以下、実施の形態を用いて本発明の説明を行う。
Ａ．実施の形態１
本発明は、各種のマルチキャスト配信サービスに適用することができるが、以下は、一例として、ＷｉＭＡＸ のＭＣＢＣＳを用いた実施の形態を、図面により詳細に説明する。
ＭＣＢＣＳとは、Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ＆Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓの略称で、ＷｉＭＡＸ Ｆｏｒｕｍにより策定された特定のコンテンツを多数のユーザーに同報配信する機能である。
Hereinafter, the present invention will be described using embodiments.
The present invention can be applied to various multicast distribution services. Hereinafter, an embodiment using a WiMAX MCBCS will be described in detail with reference to the drawings.
MCBCS is an abbreviation for Multicast & Broadcast Services, and is a function that broadcasts specific content formulated by WiMAX Forum to many users.
１．システム
図１は、ＷｉＭＡＸ ＭＣＢＣＳのアーキテクチャを示す構成図である。
図１を参照して、ＷｉＭＡＸ Ｆｏｒｕｍの標準で規定されたＭＣＢＣＳを実現するためのアーキテクチャを説明する。ＭＣＢＣＳシステムはＭＣＢＣＳサーバ（ＭＣＢＣＳ Ｓｅｒｖｅｒ）、ＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ゲートウェイ（ＡＳＮ−ＧＷ）、スイッチ（１０２）、基地局（１０３）と端末（１０４）を備える。ＭＣＢＣＳ Ｓｅｒｖｅｒはコンテンツの管理・配信を担当する装置であり、ＡＳＮ−ＧＷはＭＣＢＣＳ Ｓｅｒｖｅｒからコンテンツデータを受信し、ＧＲＥ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）にてカプセリングし、マルチキャストでスイッチ（１０２）を経由して基地局（１０３）に転送する装置であり、そして基地局（１０３）はコンテンツデータを無線データに変換しユーザーが所持する端末（１０４）に配信する装置である。本実施の形態ではＭＣＢＣＳ ＳｅｒｖｅｒとＡＳＮ−ＧＷをまとめてセンター装置（１０１）と称し、ＭＣＢＣＳ ＳｅｒｖｅｒとＡＳＮ−ＧＷの間の信号処理やデータ送信を省略する。
1. system
FIG. 1 is a configuration diagram showing the architecture of WiMAX MCBCS.
With reference to FIG. 1, an architecture for realizing the MCBCS defined in the WiMAX Forum standard will be described. The MCBCS system includes an MCBCS server (MCBCS Server), an ASN (Access Service Network) gateway (ASN-GW), a switch (102), a base station (103), and a terminal (104). MCBCS Server is a device in charge of content management / distribution. ASN-GW receives content data from MCBCS Server, encapsulates it with GRE (Generic Routing Encapsulation), and multicasts it via switch (102). The base station (103) is a device that converts content data into wireless data and distributes it to a terminal (104) possessed by the user. In this embodiment, the MCBCS Server and the ASN-GW are collectively referred to as a center apparatus (101), and signal processing and data transmission between the MCBCS Server and the ASN-GW are omitted.
図２に、ＷｉＭＡＸ ＭＣＢＣＳの基本シーケンス図を示す。
図２を参照して、ＷｉＭＡＸの標準で規定されたＭＣＢＣＳを実現するためのシグナリングとデータ転送処理を説明する。コンテンツを配信する際に、センター装置（１０１）は、当該コンテンツの配信対象となる全基地局（１０３）に配信用マルチキャストアドレスを含めたパス作成要求メッセージＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）を送信する。受信した基地局（１０３）はセンター装置（１０１）に応答メッセージＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）を送信すると共に、上位のスイッチ（１０２）に対してＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信し、マルチキャスト配信グループに参加する。その後センター装置（１０１）が配信用マルチキャストアドレスに対してコンテンツデータ（２０４）を送信し始めると、センター装置（１０１）と基地局（１０３）間のスイッチ（１０２）はＰＩＭ−ＳＭなどのプロトコルによりマルチキャストグループを管理し、コンテンツデータ（２０４）をグループメンバーである基地局（１０３）に届ける。さらに基地局（１０３）がコンテンツデータを無線上でＢｒｏａｄｃａｓｔチャンネルにて端末（１０４）に配信する。
また、配信完了後センター装置（１０１）がパス削除要求メッセージＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０５）を送信し配信用のＰａｔｈを削除する。受信した基地局（１０３）はセンター装置（１０１）に応答メッセージＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｓｐ（２０６）を送信すると共に、上位のスイッチ（１０２）にＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅ（２０７）を送信し、マルチキャスト配信グループから離脱する。
FIG. 2 shows a basic sequence diagram of WiMAX MCBCS.
With reference to FIG. 2, signaling and data transfer processing for realizing MCBCS defined by the WiMAX standard will be described. When distributing content, the center apparatus (101) transmits a path creation request message PathRegReq (201) including a multicast address for distribution to all base stations (103) to which the content is to be distributed. The received base station (103) transmits a response message PathRegRsp (202) to the center apparatus (101), transmits an IGMP Report (203) to the upper switch (102), and participates in the multicast distribution group. Thereafter, when the center apparatus (101) starts to transmit the content data (204) to the multicast address for distribution, the switch (102) between the center apparatus (101) and the base station (103) is operated by a protocol such as PIM-SM. The multicast group is managed, and the content data (204) is delivered to the base station (103) which is a group member. Further, the base station (103) distributes the content data wirelessly to the terminal (104) through the Broadcast channel.
Further, after the distribution is completed, the center apparatus (101) transmits a path deletion request message PathDeregReq (205) to delete the distribution path. The received base station (103) transmits a response message PathDeregRsp (206) to the center apparatus (101), transmits an IGMP Leave (207) to the upper switch (102), and leaves the multicast distribution group.
図３に、レガシーネットワークによるマルチキャスト受信不可の課題についての説明図を示す。
つぎに、図３を参照して本発明が解決しようとする課題を説明する。図３に示すように、ＩＧＭＰをサポートしないスイッチ（３０１）が存在する場合、配下の基地局（１０３）が送信したＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を処理できないため、マルチキャストグループに参加させることができない。上位装置からコンテンツデータ（２０４）を受信し、基地局（１０３）に届けることもできない。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a problem that multicast reception cannot be performed by the legacy network.
Next, a problem to be solved by the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, when there is a switch (301) that does not support IGMP, the IGMP Report (203) transmitted by the subordinate base station (103) cannot be processed, so that it cannot participate in the multicast group. It is also impossible to receive the content data (204) from the host device and deliver it to the base station (103).
図４に、ユニキャスト配信サーバ利用時のシステム構成図を示す。
以下に、図４を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図４はＩＧＭＰサポートしないスイッチ（３０１）配下の基地局（１０３）に配信データを受信させためのシステム構成図である。このシステムはＭＣＢＣＳサーバ及びＡＳＮ−ＧＷを含むセンター装置（１０１）、ＩＧＭＰサポートするスイッチ（１０２）、基地局（１０３）と端末（１０４）を備えることに加え、ユニキャスト配信機能を持つユニキャスト配信サーバ（４０１）を新規設置する。ユニキャスト配信サーバ（４０１）を一般の配信対象の基地局としてセンター装置（１０１）に登録しておくことにより、センター装置（１０１）からの配信データを受信可能とする。また、ユニキャスト配信サーバ（４０１）は、コンテンツデータを受信しながら、マルチキャスト受信不可の基地局（１０３）にユニキャストでコンテンツデータを転送する。なお、他の構成部は図１で説明したものと同様である。
FIG. 4 shows a system configuration diagram when the unicast distribution server is used.
The embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a system configuration diagram for causing the base station (103) under the switch (301) not supporting IGMP to receive distribution data. This system includes a center device (101) including an MCBCS server and an ASN-GW, a switch (102) that supports IGMP, a base station (103), and a terminal (104), and also has a unicast distribution function. A server (401) is newly installed. By registering the unicast distribution server (401) in the center apparatus (101) as a general distribution target base station, it is possible to receive distribution data from the center apparatus (101). The unicast distribution server (401) transfers the content data by unicast to the base station (103) that cannot receive the multicast while receiving the content data. The other components are the same as those described in FIG.
２．シーケンス
図５に、ユニキャスト配信サーバ利用時のシーケンス図を示す。
図５は配信時のシーケンスを示す。配信開始する前に、センター装置（１０１）はユニキャスト配信サーバ（４０１）を含む配信対象となる全基地局にＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）を送信する。マルチキャスト受信可能な基地局（ＢＳ＃３ １０３）は、図２で説明したように、これに対してＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）を送信し、ＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信し、受信用のマルチキャストグループに参加する（図２）。
一方、図５のように、マルチキャスト受信できない基地局（ＢＳ＃１ １０３）はＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）を受信したら、ユニキャスト配信サーバ（４０１）にユニキャスト配信要求メッセージＵｎｉｃａｓｔＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（５０１）を送信し、ユニキャスト配信サーバ（４０１）に自身のＩＰアドレスを通知する。ユニキャスト配信サーバ（４０１）は一つでもユニキャスト配信要求メッセージ（５０１）を受信したら、センター装置（１０１）にＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）と、上位スイッチにＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信し、マルチキャスト配信グループに参加する。それと同時に、ユニキャスト配信サーバ（４０１）は、基地局（ＢＳ＃１ １０３）にユニキャストＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（５０２）を送信し、基地局（ＢＳ＃１ １０３）に配信可能であることを通知する。配信開始後、センター装置（１０１）からマルチキャストに対して送信するコンテンツデータ（２０４）はユニキャスト配信サーバ（４０１）にも届く。ユニキャスト配信サーバ（４０１）はマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換した上で（詳細は後述）、ＵｎｉｃａｓｔＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（５０１）を送信した基地局（ＢＳ＃１ １０３）に送信する。ユニキャスト配信サーバ（４０１）は一つもＵｎｉｃａｓｔＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（５０１）を受信しなかった場合は、ＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）とＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信せず、コンテンツデータを受信しない。
2. sequence
FIG. 5 shows a sequence diagram when the unicast distribution server is used.
FIG. 5 shows a sequence during distribution. Before starting the distribution, the center apparatus (101) transmits PathRegReq (201) to all the base stations to be distributed including the unicast distribution server (401). As described with reference to FIG. 2, the base station (
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the base station (
また、配信完了後、センター装置（１０１）はユニキャスト配信サーバ（４０１）を含む配信対象となる全基地局にＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０５）を送信する。図２で説明したように、ユニキャスト配信サーバ（４０１）とマルチキャスト受信の基地局（ＢＳ＃３ １０３）はそれぞれＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｓｐ（２０６）とＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅ（２０７）を送信し、配信グループから離脱する。一方、図５のように、ユニキャスト受信の基地局（ＢＳ＃１ １０３）はＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０５）を受信したら、センター装置（１０１）にＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｓｐ（２０６）を送信するが、ＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅ（２０７）は送信しない。また、すべての基地局（１０３）がセンター装置（１０１）とのパス情報を削除する。
ユニキャスト配信サーバ（４０１）のＩＰアドレスは基地局（１０３）に固定で設定してもよいが、ＩＰアドレスをセンター装置（１０１）に管理させ、ＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）に含めることにより、基地局（１０３）毎に固定で設定する必要がなくなる。また、違う地域の基地局（１０３）に違うユニキャスト配信サーバ（４０１）を指定することにより、負荷分散することができる。
Further, after the distribution is completed, the center apparatus (101) transmits PathDeregReq (205) to all base stations to be distributed including the unicast distribution server (401). As described in FIG. 2, the unicast distribution server (401) and the multicast reception base station (
Although the IP address of the unicast distribution server (401) may be fixedly set in the base station (103), the base station (101) is managed by causing the center device (101) to manage the IP address and including it in the PathRegReq (201). 103) It is not necessary to set a fixed value every time. Also, load distribution can be achieved by designating different unicast distribution servers (401) to base stations (103) in different regions.
３．ユニキャスト配信サーバ
図６に、ユニキャスト配信サーバのモジュール構成図を示す。
図６はユニキャスト配信サーバの必要機能を示す。
ユニキャスト配信サーバ（４０１）は以下６つのモジュールを備える。
・センター装置との信号処理部（ＡＳＮ−ＧＷ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：ＡＳＰ）（６０１）
・コンテンツごとの基地局ＩＰアドレス管理部（ＢＳ ＩＰ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：ＢＩＭ）（６０２）
・基地局（１０３）との信号処理部（ＢＳ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：ＢＳＰ）（６０３）
・基地局（１０３）としてのマルチキャスト受信部（Ｒｅｃｅｉｖｅ：ＲＣＶ）（６０４）
・マルチキャストパケットをユニキャストパケットにコピー・作成するパケットコピー・作成部（Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｐｙ：ＰＣＰ）（６０５）
・基地局（１０３）にユニキャストで送信する送信部（Ｓｅｎｄ：ＳＮＤ）（６０６）
3. Unicast distribution server
FIG. 6 shows a module configuration diagram of the unicast distribution server.
FIG. 6 shows the necessary functions of the unicast distribution server.
The unicast distribution server (401) includes the following six modules.
-Signal processing unit with center device (ASN-GW Signal Processing: ASP) (601)
Base station IP address management unit for each content (BS IP Management: BIM) (602)
・ Signal processing unit (BS Signal Processing: BSP) with base station (103) (603)
Multicast receiver (Receive: RCV) as the base station (103) (604)
A packet copy / creation unit (Packet Copy: PCP) for copying / creating a multicast packet to a unicast packet (605)
Transmitter (Send: SND) that transmits to base station (103) by unicast (606)
ＡＳＰ（６０１）はセンター装置からＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）の受信を契機に、ＢＩＭ（６０２）にコンテンツＩＤと配信用マルチキャストアドレスを通知し、ＢＩＭ（６０２）が新規配信対象コンテンツとして登録する。その後、ＢＳＰ（６０３）はマルチキャスト受信できない基地局（ＢＳ＃１ １０３）からＵｎｉｃａｓｔＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（５０１）を受信したら、ＢＩＭ（６０２）にコンテンツＩＤと基地局のＩＰアドレスを通知し、ＢＩＭ（６０２）が該当基地局（ＢＳ＃１ １０３）のアドレスを配信対象コンテンツの受信対象として登録する。ＢＩＭ（６０２）が該当コンテンツに初めて基地局アドレスを登録する場合、ＡＳＰ（６０１）に送信指示を通知する。通知を受信したＡＳＰ（６０１）はセンター装置（１０１）へＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）と、上位スイッチ（１０２）へＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信し、配信用マルチキャストグループに参加する。配信開始後、ＲＣＶ（６０４）がマルチキャストパケット（６０７）をセンター装置（１０１）から（スイッチ（１０２）を介して）受信し、ＰＣＰ（６０５）に渡す。ＰＣＰ（６０５）はＢＩＭ（６０２）のコンテンツ毎の基地局情報に基づきユニキャストパケット（６０８）を作成し、ＳＮＤ（６０６）により対象となる基地局（１０３）に送信する（詳細は図８で後述）。
図７にＢＩＭ（６０２）が持つコンテンツ管理テーブル（７００）の説明図を示す。コンテンツ管理テーブル（７００）には、コンテンツＩＤ（７０１）毎に、配信用マルチキャストアドレス（７０２）、そして複数のユニキャスト受信のＢＳ ＩＰアドレス（７０３）が記憶される。
Upon reception of PathRegReq (201) from the center apparatus, the ASP (601) notifies the BIM (602) of the content ID and the multicast address for distribution, and the BIM (602) registers as the new distribution target content. After that, when the BSP (603) receives the UnicastPathRegReq (501) from the base station (
FIG. 7 shows an explanatory diagram of the content management table (700) of the BIM (602). In the content management table (700), for each content ID (701), a multicast address for distribution (702) and a plurality of unicast reception BS IP addresses (703) are stored.
図９は、ユニキャスト配信サーバのハードウェアブロック図である。図９において、ユニキャスト配信サーバ（４０１）は、内部通信線であるバス（９００）に接続された中央処理装置（ＣＰＵ）（９０２）と、メモリ（９０１）と、記憶装置（９０３）と、３式のＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）（９０４）を備える。コンテンツ管理テーブル（７００）はメモリ（９０１）上で動的に生成される。図６の各モジュールの機能は、記憶装置（９０３）からメモリ（９０１）にロードされたプログラムを、ＣＰＵ（９０２）が実行することで、実現する。 FIG. 9 is a hardware block diagram of the unicast distribution server. In FIG. 9, a unicast distribution server (401) includes a central processing unit (CPU) (902), a memory (901), a storage device (903) connected to a bus (900) that is an internal communication line, Three types of NIC (Network Interface Card) (904) are provided. The content management table (700) is dynamically generated on the memory (901). The functions of the modules in FIG. 6 are realized by the CPU (902) executing a program loaded from the storage device (903) to the memory (901).
図８に、ユニキャスト配信サーバの内部処理のフローチャートを示す（（ａ）配信前、（ｂ）配信中及び配信後）。
以下、図８を参照して、ユニキャスト配信サーバの内部処理の流れを説明する。配信前に、ユニキャスト配信サーバ（４０１）はＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）の受信（Ｓ１０１）を契機に、コンテンツ管理テーブル（７００）に新たにコンテンツ管理Ｅｎｔｒｙを追加し、ＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）にて受信したコンテンツＩＤ（７０１）と配信用マルチキャストアドレス（７０２）を登録する（Ｓ１０２）。その後基地局（１０３）よりＵｎｉｃａｓｔＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（５０１）を受信したら（Ｓ１０３）、メッセージに含まれるコンテンツＩＤ（７０１）にてコンテンツ管理テーブル（７００）を検索し、該当ＥｎｔｒｙにＢＳ ＩＰアドレス（７０３）を登録する（Ｓ１０４）。そして基地局（１０３）からの初めての受信であれば（Ｓ１０５）、センター装置（１０１）にＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）と、上位スイッチ（１０２）にＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信し、マルチキャスト配信グループに参加する（Ｓ１０６）。２つ目以降の基地局（１０３）からの受信であれば（Ｓ１０５）、コンテンツ管理ＥｎｔｒｙにＢＳＩＰを登録するが、再びＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）とＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）の送信はしない。
配信中では、ユニキャスト配信サーバ（４０１）はマルチキャストでコンテンツデータ（２０４）（マルチキャストアドレスを含む）（Ｓ２０１）を受信したら、受信するマルチキャストアドレス（７０２）にてコンテンツ管理テーブル（７００）を検索し、該当Ｅｎｔｒｙに登録されたＢＳ ＩＰ（７０３）を取得する（Ｓ２０２）。そのＩＰアドレスを用いてコンテンツデータのヘッダをユニキャストに書き換え（Ｓ２０３）、該当ＩＰアドレスにユニキャストコンテンツデータを（Ｓ２０４）送信する。
配信後では、ユニキャスト配信サーバ（４０１）は、センター装置（１０１）から、コンテンツＩＤを含むＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０５）を受信したら（Ｓ３０１）、すぐＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０６）とＩＧＭＰ Ｌｅａｖｅ（２０７）を送信し、マルチキャスト配信グループを離脱する（Ｓ３０２）。また、ＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０５）に含まれるコンテンツＩＤ（７０１）にてコンテンツ管理テーブル（７００）を検索し、該当Ｅｎｔｒｙを削除する（Ｓ３０３）。ユニキャスト配信サーバ（４０１）は登録された基地局（１０３）にはコンテンツ配信完了の通知を送信しないが、登録された基地局（１０３）もセンター装置（１０１）からＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｅｑ（２０５）を受信するため、登録された基地局（１０３）は、コンテンツ受信を停止し、ＰａｔｈＤｅｒｅｇＲｓｐ（２０６）を送信する。
ユニキャスト配信サーバ（４０１）は、ＩＰパケットを書き換えるが、配信データを終端しないため、パス情報は持たない。システム上はパケット転送装置として位置づける。なお、パス情報とは、例えば、マルチキャストをサポートするスイッチ配下の基地局（１０３）とセンター装置（１０１）との間のトンネリングのための識別情報又はヘッダ等のことをいう。
FIG. 8 shows a flowchart of the internal processing of the unicast distribution server ((a) before distribution, (b) during distribution and after distribution).
Hereinafter, the internal processing flow of the unicast distribution server will be described with reference to FIG. Before delivery, the unicast delivery server (401) newly adds a content management entry to the content management table (700) triggered by reception of the PathRegReq (201) (S101), and the content received by the PathRegReq (201). ID (701) and multicast address for distribution (702) are registered (S102). Thereafter, when UnicastPathRegReq (501) is received from the base station (103) (S103), the content management table (700) is searched with the content ID (701) included in the message, and the BS IP address (703) is registered in the corresponding Entry. (S104). If it is the first reception from the base station (103) (S105), PathRegRsp (202) is sent to the center apparatus (101) and IGMP Report (203) is sent to the upper switch (102), and it joins the multicast distribution group. (S106). If it is received from the second and subsequent base stations (103) (S105), BSIP is registered in the content management entry, but PathRegRsp (202) and IGMP Report (203) are not transmitted again.
During distribution, when the unicast distribution server (401) receives the content data (204) (including the multicast address) (S201) by multicast, it searches the content management table (700) with the received multicast address (702). The BS IP (703) registered in the corresponding Entry is acquired (S202). Using the IP address, the content data header is rewritten to unicast (S203), and the unicast content data is transmitted to the corresponding IP address (S204).
After distribution, the unicast distribution server (401) receives PathDeregReq (205) including the content ID from the center apparatus (101) (S301), and immediately transmits PathDeregReq (206) and IGMP Leave (207). Leave the multicast distribution group (S302). Further, the content management table (700) is searched with the content ID (701) included in the PathDeregReq (205), and the corresponding Entry is deleted (S303). The unicast distribution server (401) does not transmit the content distribution completion notification to the registered base station (103), but the registered base station (103) also receives the PathDeregReq (205) from the center apparatus (101). Therefore, the registered base station (103) stops content reception and transmits PathDeregRsp (206).
The unicast distribution server (401) rewrites the IP packet, but does not terminate the distribution data and therefore has no path information. It is positioned as a packet transfer device on the system. The path information means, for example, identification information or a header for tunneling between the base station (103) under the switch supporting multicast and the center apparatus (101).
４．基地局
図１０に、基地局のマルチキャスト／ユニキャスト受信自動切り替えについてのシーケンス図を示す。
図１０を参照して、基地局がマルチキャスト受信可否を自動で検知するメカニズムを説明する。基地局（１０３）は自主的に或いはセンター装置（１０１）からの特殊なメッセージ（以下、Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔという。）（１００１）の受信をトリガーに上位スイッチ（３０１）にＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信する。前者の場合は、送信用の特殊マルチキャストＩＰを基地局（１０３）に固定で設定する。後者の場合、送信用の特殊マルチキャストＩＰをＡｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ（１００１）に含めてセンター装置（１０１）より通知される。ＩＧＭＰサポートのスイッチはマルチキャストメンバーのホストに定期的にＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ（１００３）を送信するため、基地局（１０３）はＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信後、ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ待ちタイマー（１００２）を起動し、ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ（１００３）を監視する。基地局（１０３）は受信フラグを設け、タイムアウトするまでＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ（１００３）を受信しない場合は、上位スイッチ（３０１）はＩＧＭＰをサポートしないと判断し、受信フラグをユニキャスト受信モード（例、“０”）に設定する。ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ（１００３）の送信周期（ＲＦＣによりＤｅｆａｕｌｔ＝６０秒等）はシステムで一意に決めることにより、ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ待ちタイマー（１００２）を適切な値に設定できる。
一方ＩＧＭＰ Ｑｕｅｒｙ（１００３）を受信した場合、上位スイッチ（１０２）がＩＧＭＰサポートすると判断し、受信フラグをマルチキャスト受信モード（例、“１”）に設定する。
4). base station
FIG. 10 shows a sequence diagram for base station multicast / unicast reception automatic switching.
With reference to FIG. 10, a mechanism in which the base station automatically detects whether multicast reception is possible will be described. The base station (103) transmits an IGMP Report (203) to the higher-level switch (301), triggered by reception of a special message (hereinafter referred to as “Advertisement”) (1001) from the center device (101), either autonomously. In the former case, a special multicast IP for transmission is fixedly set in the base station (103). In the latter case, the special multicast IP for transmission is included in the Advertisement (1001) and notified from the center apparatus (101). Since the switch that supports IGMP periodically transmits IGMP Query (1003) to the multicast member host, after transmitting the IGMP Report (203), the base station (103) starts the IGMP Query waiting timer (1002), and then starts the IGMP Query (1002). Query (1003) is monitored. When the base station (103) sets a reception flag and does not receive the IGMP Query (1003) until timeout, the upper switch (301) determines that it does not support IGMP, and sets the reception flag to the unicast reception mode (for example, “ 0 ”). The transmission period of IGMP Query (1003) (Default = 60 seconds by RFC, etc.) is uniquely determined by the system, so that the IGMP Query waiting timer (1002) can be set to an appropriate value.
On the other hand, when IGMP Query (1003) is received, it is determined that the upper switch (102) supports IGMP, and the reception flag is set to the multicast reception mode (eg, “1”).
図１１に、基地局の内部処理のフローチャートを示す。
図１１を参照して、基地局の内部処理を説明する。まず、基地局（１０３）は上記アルゴリズムにより周期的に上位スイッチの特性を検知し、自動に受信フラグを設定する（Ｓ５０１）。センター装置（１０１）からＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）を受信した際に（Ｓ５０２）、受信フラグで設定された受信モードに従い（Ｓ５０３）、マルチキャストまたはユニキャストパスを作成し、コンテンツデータ（２０４）を受信する。すなわち、ユニキャスト受信モードの場合、ユニキャスト配信サーバ（４０１）にＵｎｉｃａｓｔＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（５０１）を送信し（Ｓ５０４）、ユニキャストパスでユニキャストデータを受信する（Ｓ５０５）。
また、マルチキャスト受信モードの場合、センター装置（１０１）にＰａｔｈＲｅｇＲｓｐ（２０２）を送信し、上位スイッチ（１０２）にＩＧＭＰ Ｒｅｐｏｒｔ（２０３）を送信し（Ｓ５０６）、マルチキャストパスでマルチキャストデータを受信する（Ｓ５０７）。ユニキャストパスの作成はマルチキャストと同様にＰａｔｈＲｅｇＲｅｑ（２０１）にて受信した情報を用いて作成する。マルチキャストとユニキャストで受信したパケットは、ＩＰヘッダが異なるが、ユーザーＰａｙｌｏａｄの部分が同様のため、Ｐａｙｌｏａｄの処理は受信モードに関係なく共通で行う。基地局（１０３）はＰａｙｌｏａｄよりコンテンツを特定できる情報を取得し、無線上のデータチャンネルにマッピングし端末（１０４）に配信する。
FIG. 11 shows a flowchart of the internal processing of the base station.
With reference to FIG. 11, the internal processing of the base station will be described. First, the base station (103) periodically detects the characteristics of the upper switch by the above algorithm and automatically sets a reception flag (S501). When PathRegReq (201) is received from the center apparatus (101) (S502), a multicast or unicast path is created and content data (204) is received according to the reception mode set by the reception flag (S503). That is, in the unicast reception mode, UnicastPathRegReq (501) is transmitted to the unicast distribution server (401) (S504), and unicast data is received through the unicast path (S505).
In the multicast reception mode, PathRegRsp (202) is transmitted to the center apparatus (101), IGMP Report (203) is transmitted to the upper switch (102) (S506), and multicast data is received through the multicast path (S507). ). A unicast path is created by using information received by PathRegReq (201) as in the case of multicast. Packets received by multicast and unicast have different IP headers, but since the user payload is the same, the payload processing is performed in common regardless of the reception mode. The base station (103) acquires information capable of specifying the content from Payload, maps it to a wireless data channel, and distributes it to the terminal (104).
図１２は、基地局が上記アルゴリズムを実現するためのハードウェアブロック図である。図１２において、基地局 （１０３）は、内部通信線であるバス（１２００）に接続された中央処理装置（ＣＰＵ）（１２０２）と、メモリ（１２０１）と、記憶装置（１２０３）と、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）（１２０４）とを備える。図１１の機能は、記憶装置（１２０３）からメモリ（１２０１）にロードされたプログラムを、ＣＰＵ（１２０２）が実行することで、実現する。
これにより、ネットワークのマイグレーションにより上位スイッチ（３０１）がＩＧＭＰサポートのスイッチ（１０３）に交換された場合、基地局（１０３）は自動に検知し、ユニキャスト受信からマルチキャスト受信に切り替えることができる。すべてのＩＧＭＰ未サポートスイッチ（３０１）がマイグレーション完了となった時点で、ユニキャスト配信サーバ（４０１）を撤去することが可能。
FIG. 12 is a hardware block diagram for the base station to realize the above algorithm. In FIG. 12, a base station (103) includes a central processing unit (CPU) (1202), a memory (1201), a storage device (1203), and a NIC (120) connected to a bus (1200) that is an internal communication line. Network Interface Card (1204). The function of FIG. 11 is realized by the CPU (1202) executing a program loaded from the storage device (1203) to the memory (1201).
As a result, when the upper switch (301) is replaced with the IGMP support switch (103) due to network migration, the base station (103) can automatically detect and switch from unicast reception to multicast reception. The unicast distribution server (401) can be removed when the migration of all IGMP unsupported switches (301) is completed.
５．他の実施の形態
実施の形態１は、ユニキャスト配信サーバ（４０１）のユニキャスト配信機能を独立した装置で実現する案となっているが、以下の実施の形態に示すようにユニキャスト配信機能を既存装置に盛り込む方式でも本課題を解決できる。
（１）実施の形態２
図１３に、ユニキャスト配信機能の配置図（センター装置）を示す。
図１３に示すように、ユニキャスト配信装置（４０１）と同様のユニキャスト配信機能を既存のセンター装置（１０１）にて具備し、センター装置からマルチキャスト受信をサポートしない基地局（１０３）にユニキャストで配信するようにしてもよい。センター装置（１０１）にユニキャスト配信機能を盛り込む場合は、新規装置の設置は不要である。但し、マルチキャストのみ送信する場合は、センター装置はコンテンツの量のみで性能を見積もることが可能である。
（２）実施の形態３
図１４に、ユニキャスト配信機能の配置図（上位スイッチ）を示す。
図１４に示すように、ユニキャスト配信機能をＩＧＭＰサポートする上位スイッチ（１０２）にて具備し、スイッチ（１０２）がマルチキャストで受信後、ユニキャストで基地局（１０３）に配信するようにしてもよい。この実施の形態も新規装置の設置は不要である。
（３）実施の形態４
図１５に、ユニキャスト配信機能の配置図（代表基地局）を示す。
図１５に示すように、ユニキャスト配信機能を一台のマルチキャスト受信可能な代表基地局（１０３）に盛り込み、該当基地局（１０３）がマルチキャストで受信後、マルチキャスト受信をサポートしない基地局（１０３）にユニキャストで配信することもできる。この実施の形態も新規装置の設置不要と複数代表基地局を設けることで負荷分散可能という特徴がある。
5). Other embodiments
In the first embodiment, the unicast distribution function of the unicast distribution server (401) is designed to be realized by an independent device. However, as shown in the following embodiment, the unicast distribution function is incorporated in the existing device. This method can also solve this problem.
(1)
FIG. 13 shows a layout (center device) of the unicast distribution function.
As shown in FIG. 13, the existing center apparatus (101) has the same unicast distribution function as the unicast distribution apparatus (401), and the unicast is transmitted to the base station (103) that does not support multicast reception from the center apparatus. You may make it deliver by. When the unicast distribution function is incorporated in the center device (101), it is not necessary to install a new device. However, when only the multicast is transmitted, the center device can estimate the performance only by the amount of content.
(2)
FIG. 14 is a layout diagram (upper switch) of the unicast distribution function.
As shown in FIG. 14, the unicast distribution function is provided in the upper switch (102) that supports IGMP, and the switch (102) receives the multicast and then distributes it to the base station (103) by unicast. Good. This embodiment also does not require the installation of a new device.
(3)
FIG. 15 shows a layout (representative base station) of the unicast distribution function.
As shown in FIG. 15, a base station (103) that does not support multicast reception after incorporating the unicast distribution function into a single representative base station (103) capable of receiving multicast and receiving the base station (103) by multicast. Can also be delivered by unicast. This embodiment also has a feature that load distribution is possible by providing a plurality of representative base stations without installing a new device.
本実施の形態では、ＷｉＭＡＸのＭＣＢＣＳを用いた例について主に説明したが、本発明は、これに限らず、各種のマルチキャスト配信サービスに適用することができる。また、マルチキャストグループ管理プロトコル、ＩＧＭＰを例に挙げて説明したが、これに限らず、適宜のマルチキャスト配信プロトコルに適用することができる。
In the present embodiment, an example using WiMAX MCBCS has been mainly described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to various multicast distribution services. Further, the multicast group management protocol and IGMP have been described as examples. However, the present invention is not limited to this and can be applied to an appropriate multicast distribution protocol.
１０１ センター装置
１０２ スイッチ（Ｓｕｐｐｏｒｔ ＩＧＭＰ）
１０３ 基地局
３０１ スイッチ（Ｄｏ ｎｏｔ Ｓｕｐｐｏｒｔ ＩＧＭＰ）
４０１ ユニキャスト配信サーバ
103
401 Unicast distribution server
Claims (10)
前記センター装置からのメッセージを代理で応答しマルチキャストグループに参加するためのユニキャスト配信部と、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートしない第１のスイッチと、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートする第２のスイッチと、
前記ユニキャスト配信部を収容するマルチキャスト配信プロトコルをサポートする第３のスイッチと、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第１のスイッチに接続されたマルチキャスト受信できない第１の基地局と、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第２のスイッチに接続されたマルチキャスト受信可能な第２の基地局と、
を備え、
前記センター装置は、前記ユニキャスト配信部と、配信対象となる前記第１及び第２の基地局とにパス作成要求メッセージを送信し、
前記第１の基地局は、前記パス作成要求メッセージを受信したら、前記ユニキャスト配信部に自身のアドレスを含むユニキャスト配信要求メッセージを送信し、
前記ユニキャスト配信部は、前記ユニキャスト配信要求メッセージを受信したら、前記センター装置に応答メッセージを送信し、前記第３のスイッチにレポートを送信し、マルチキャスト配信グループに参加し、
前記ユニキャスト配信部は、前記センター装置から受信した、マルチキャストで送信するコンテンツデータを含むマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換し、前記第１の基地局に送信する
ことにより無線配信サービスを行うマルチキャスト配信システム。
A center device for delivering content;
A unicast delivery unit for responding on behalf of a message from the center device and joining a multicast group;
A first switch that receives content data from the center device and does not support a multicast distribution protocol;
A second switch that receives content data from the center device and supports a multicast distribution protocol;
A third switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
A first base station connected to the first switch for delivering content data to one or more terminals that cannot receive multicast;
A second base station connected to the second switch and capable of multicast reception for delivering content data to one or more terminals;
With
The center device transmits a path creation request message to the unicast delivery unit and the first and second base stations to be delivered,
Upon receiving the path creation request message, the first base station transmits a unicast delivery request message including its own address to the unicast delivery unit,
When receiving the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the third switch, and participates in a multicast distribution group,
The unicast distribution unit converts a multicast packet including content data to be transmitted by multicast received from the center device into a unicast packet and transmits the unicast packet to the first base station to perform a wireless distribution service system.
The said unicast delivery part does not transmit the said response message and the said report, and does not receive content data, when none of the said unicast delivery request messages are received. Multicast distribution system.
The address of the unicast distribution unit is fixedly set in the first base station, or the address is managed by the center apparatus and is included in the path creation request message and notified to the first base station The multicast distribution system according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記ユニキャスト配信部は、コンテンツデータの配信前に、前記パス作成要求メッセージの受信を契機に、前記コンテンツ管理テーブルにエントリを追加し、前記パス作成要求メッセージにて受信したコンテンツＩＤと配信用マルチキャストアドレスを登録し、
前記第１の基地局より前記ユニキャスト配信要求メッセージを受信したら、該メッセージに含まれるコンテンツＩＤにて前記コンテンツ管理テーブルを検索し、該当するエントリに前記第１の基地局の基地局アドレスを登録することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマルチキャスト配信システム。
The unicast distribution unit includes, for each content ID, a content management table that stores a multicast address for distribution and one or a plurality of base station addresses of one or more of the first base stations for unicast reception,
The unicast distribution unit adds an entry to the content management table in response to reception of the path creation request message before distribution of content data, and receives the content ID and distribution multicast received in the path creation request message. Register the address,
When the unicast distribution request message is received from the first base station, the content management table is searched with the content ID included in the message, and the base station address of the first base station is registered in the corresponding entry. The multicast distribution system according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記ユニキャスト配信部は、前記ひとつ又は複数の基地局アドレスを用いてコンテンツデータのヘッダをユニキャストに書き換え、該当基地局アドレスのひとつ又は複数の前記第１の基地局に送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマルチキャスト配信システム。
When the content data is received by multicast, the unicast distribution unit searches the content management table with the received multicast address, and acquires one or a plurality of base station addresses registered in the corresponding entry,
The unicast delivery unit rewrites the content data header to unicast using the one or more base station addresses, and transmits the unicast to one or more first base stations of the corresponding base station address. The multicast distribution system according to any one of claims 1 to 4.
前記ユニキャスト配信部は、前記パス削除要求メッセージに含まれるコンテンツＩＤにて前記コンテンツ管理テーブルを検索し、該当エントリを削除する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマルチキャスト配信システム。
When the unicast distribution unit receives a path deletion request message from the center device, it transmits a path deletion response to the center device, leaves the multicast distribution group,
6. The multicast distribution according to claim 1, wherein the unicast distribution unit searches the content management table with a content ID included in the path deletion request message and deletes the corresponding entry. system.
The first and / or second base station itself detects whether or not the upper-layer first or second switch can support the multicast distribution protocol, and automatically switches to either the multicast reception mode or the unicast reception mode. The multicast distribution system according to claim 1, wherein:
前記第１又は第２の基地局は、前記レポートを送信後、所定時間内にクエリーを受信しない場合は、上位の前記第１又は第２のスイッチがマルチキャスト配信プロトコルをサポートしないと判断し、ユニキャスト受信モードに設定し、
一方、所定時間内にクエリーを受信した場合、上位の前記第１又は第２のスイッチがマルチキャスト配信プロトコルをサポートすると判断し、マルチキャスト受信モードに設定し、
前記第１又は第２の基地局は、前記センター装置から前記パス作成要求メッセージを受信した際に、設定された受信モードに従い、マルチキャストパスまたはユニキャストパスを作成し、コンテンツデータを受信する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のマルチキャスト配信システム。 The first or second base station sends a report for a multicast distribution protocol to the upper first or second switch, either autonomously or triggered by reception of a predetermined message from the center device. And
If the first or second base station does not receive a query within a predetermined time after transmitting the report, the first or second base station determines that the upper first or second switch does not support the multicast distribution protocol, and Set to cast reception mode,
On the other hand, if the query is received within a predetermined time, it is determined that the upper first or second switch supports the multicast distribution protocol, and the multicast reception mode is set.
When the first or second base station receives the path creation request message from the center apparatus, the first or second base station creates a multicast path or a unicast path according to a set reception mode, and receives content data. The multicast distribution system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
9. The unicast distribution unit is provided in the center device, the second switch that supports a multicast distribution protocol, or the second base station capable of multicast reception. The multicast distribution system according to any one of the above.
前記センター装置からのメッセージを代理で応答しマルチキャストグループに参加するためのユニキャスト配信部と、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートしない第１のスイッチと、
コンテンツデータを前記センター装置から受信し、マルチキャスト配信プロトコルをサポートする第２のスイッチと、
前記ユニキャスト配信部を収容するマルチキャスト配信プロトコルをサポートする第３のスイッチと、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第１のスイッチに接続されたマルチキャスト受信できない第１の基地局と、
コンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信するための、前記第２のスイッチに接続されたマルチキャスト受信可能な第２の基地局と、
を備えたマルチキャスト配信システムを用いたマルチキャスト配信方法であって、
前記センター装置は、前記ユニキャスト配信部と、配信対象となる前記第１及び第２の基地局とにパス作成要求メッセージを送信し、
前記第１の基地局は、前記パス作成要求メッセージを受信したら、前記ユニキャスト配信部に自身のアドレスを含むユニキャスト配信要求メッセージを送信し、
前記ユニキャスト配信部は、前記ユニキャスト配信要求メッセージを受信したら、前記センター装置に応答メッセージを送信し、前記第３のスイッチにレポートを送信し、マルチキャスト配信グループに参加し、
前記ユニキャスト配信部は、前記センター装置から受信した、マルチキャストで送信するコンテンツデータを含むマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換し、前記第１の基地局に送信する
ことにより無線配信サービスを行うマルチキャスト配信方法。 A center device for delivering content;
A unicast delivery unit for responding on behalf of a message from the center device and joining a multicast group;
A first switch that receives content data from the center device and does not support a multicast distribution protocol;
A second switch that receives content data from the center device and supports a multicast distribution protocol;
A third switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
A first base station connected to the first switch for delivering content data to one or more terminals that cannot receive multicast;
A second base station connected to the second switch and capable of multicast reception for delivering content data to one or more terminals;
A multicast delivery method using a multicast delivery system comprising:
The center device transmits a path creation request message to the unicast delivery unit and the first and second base stations to be delivered,
Upon receiving the path creation request message, the first base station transmits a unicast delivery request message including its own address to the unicast delivery unit,
When receiving the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the third switch, and participates in a multicast distribution group,
The unicast distribution unit converts a multicast packet including content data to be transmitted by multicast received from the center device into a unicast packet and transmits the unicast packet to the first base station to perform a wireless distribution service Method.
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