JP4668990B2 - 単一ベアラサービスを介したマルチキャストサービス/ブロードキャストサービスのための適応型かつスケーラブルなQoSアーキテクチャ - Google Patents
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多重化パケットストリームは、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスを提供し、ネットワークエンティティを介してサービスセンターから移動端末に配信される。ネットワークエンティティは、サービス品質機能を提供するサービスマネージャと、ブロードキャストサービスまたはマルチキャストサービスを、それぞれがサービス品質属性に関連する複数のパケットストリームを含む多重化パケットストリームを単一ベアラの形式で受信するための受信手段とを含むことができる。
本発明の上記目的を解決するマルチキャスト/ブロードキャストサービスアーキテクチャを設計する際、次の側面を考慮することができる。
本発明の一実施形態によれば、MBMS伝送サービスとMBMSユーザサービスの概念が拡張される。マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービス(例えば、MBMSサービス)を提供するための単一ベアラサービス(例えば、MBMSベアラ)を利用する手法を検討する。QoSアーキテクチャは、ユーザサービスのストリーム/ベアラの識別がネットワークノード(ネットワークエンティティ)において可能になるように拡張される。このようにして、変化する資源、異種の端末、および様々なネットワーク構成要素へのネットワーク駆動型適応は、この情報を用いることにより可能となる。
以下では、適応ノードに保持される、本発明の一実施形態による拡張MBMSベアラコンテキストについて説明する。提案するコンテキストはストリームの関係についての追加情報を含み、それらのプロファイルのリストは、その情報を理解するRANおよびCNのネットワークエンティティ、いわゆる「適応ノード」において保持される。そうでなければ、ネットワークノードは、後方互換性(backwards−compatibility)を保証するために上記拡張を無視することができる。
サービスのストリームがユーザに提供される分散ツリー内の中間ノードは、「(複数の)適応ノード」を対象としたMBMSメッセージにおけるストリーム情報を中継することができる。
本発明の一実施形態によれば、ユーザサービスは、単一ベアラ、すなわち単一トランスポートチャネルを用いて提供される。例えば、ユーザサービスは、単一のMBMSベアラサービスを用いて提供することができる。
以下では、MBMSサービスの提供の例示的な動作について、現在のMBMS標準(非特許文献11を参照)を参照して概説する一方、本発明の一実施の形態による手順またはそれぞれのシグナリング情報に対する変更を説明する。MBMSセッション起動およびMBMS登録手順後、標準MBMSベアラコンテキストは、分散ツリーの一部である各中間ノードに設定される。現在のMBMSベアラコンテキストは、ベアラパラメータだけでなく、伝送されるデータの一部の特性も反映する。しかしそれは、上に概説したようにネットワークノードがMBMSサービス適応を実行できるのに十分な情報を提供しない。
2.時間分解能またはフレーム率の低減
3.空間分解能の低減
4.一定ビットレートから可変ビットレートへの変換
5.複数層ストリームから単一層ストリームへの変換
ユーザは、例えば、SMSメッセージ内のセッション通知プロトコル(SAP)にカプセル化された、あるいはウェブサイトに掲示された、セッション記述プロトコル(SDP)で符号化されたセッション記述を受信し、または検索する。
m=audio 64000 RTP/AVP XY //音声ストリームのポート番号とアプリケーションプロトコル
b=AS:8 //音声ストリームに必要な帯域幅
m=video 64002 RTP/AVP YZ //映像ストリームのポート番号とアプリケーションプロトコル
b=AS:56 //映像ストリームに必要な帯域幅
ユーザはセッション通知で提供されたIPマルチキャストアドレスを使用して、サービス起動を実行する。図9に示すように、UEコンテキストの生成は、UEおよびネットワークノードにおいてトリガされ、必要に応じて、MBMS登録手順は、必要な拡張MBMSベアラコンテキストを分散ツリーに沿った中間ノードに与えるためにトリガされる。
セッション開始時、または新しいノードがMBMS登録手順をトリガして拡張MBMSベアラコンテキストが継続セッション中にアクティブである場合は常に、MBMSセッション開始要求を下流側に送信することができる。このメッセージは、ノードが分散ツリーを設定するとともに必要な資源を割り当てることができるように、ノードにQoS要件を与える。
肯定的なセッション開始応答メッセージがBM−SCに一旦到達すると、必要に応じて、データを生成し、音声データパケットおよび映像データパケットを、割り当てられたIPマルチキャストチャネル(232.255.255.112)上に多重化する。この手順は、例えば、各音声パケットおよび映像パケットに対して、TOS領域を「1」と「2」にそれぞれ適切に設定することを含む。この実施形態の変形では、TOS領域値はストリームの優先順位に従って設定され、例えば、TOS値が低いほど、パケットが属するストリームの優先順位は高くなる。
上記から理解されるように、動的適応の基本部分が確立された。すなわち、下流側ノードのいずれか1つに提供することができるQoSをアップグレードまたはダウングレードする場合に、「適応ノード」はこのような要求を処理することができる。MBMSユーザサービスコンテキストを利用し、「適応ノード」は、どのストリームまたはどのストリームグループが特定の下流側ノードに対して活性化/非活性化されるかを判定し、対応する手順を開始することができる。適応ノードが、サービスマネージャから、そのインターフェース上の能力が変化した(例えば、増加した)という情報を受信し、そして適応ノードから、下流側の資源をアップグレードする要求を受信した場合、適応ノードは、要求されたストリームを、利用可能にアップグレードされた能力に整合させ、要求元である下流側の適応ノードにそれを中継することができる。
上術のこれまでの実施形態では、マルチキャストサービスのためのQoSアーキテクチャについて説明してきた。以下の節では、ブロードキャストサービス配送に関する課題に対処するために、このアーキテクチャの適応性について説明する。ブロードキャストモードは、ブロードキャストサービス領域における単一ソースエンティティからすべてのユーザへのマルチメディアデータ(例えば、テキスト、音声、画像、映像)の単方向性のポイントツーマルチポイントの伝送として規定することができる。ブロードキャストモードは、無線/ネットワーク資源を効率的に使用することを目的とし、例えば、データは共通の無線チャネルを通じて送信される。データは、ネットワーク(家庭環境)により規定されるブロードキャストサービス領域において送信される。
将来のUTRANアーキテクチャは、さらに多くのインテリジェンス(拡張制御および管理機能)の提供がネットワークの端まで、例えばノードB(基地局)までさらに押し進められることを想定する。これを行う1つの理由は、RNCが現在影響を及ぼしている単一点(single point)障害を取り除くことである。この将来のUTRANアーキテクチャは、上記様々な実施形態による適応型QoSアーキテクチャを完全に取り込むことができるということに留意すべきである。
Claims (30)
- コアネットワークまたは移動通信システムの無線アクセスネットワークの、サービス品質管理機能を提供するサービスマネージャを有するネットワークエンティティにおいて、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスを提供し、かつ前記ネットワークエンティティを介してサービスセンターから移動端末に配信される多重化パケットストリームをフィルタリングする方法であって、
ブロードキャストサービスまたはマルチキャストサービスを、それぞれがサービス品質属性に関連する複数のパケットストリームを含む多重化パケットストリームを単一ベアラの形式で受信するステップと、
前記複数のパケットストリーム、または前記多重化パケットストリームの組合せの、それぞれのサービス品質属性を示す情報と前記多重化パケットストリームを逆多重化するための情報とを、前記単一ベアラのコンテキストとして、前記ネットワークエンティティの上流側のネットワークエンティティから受信するステップと、
前記サービス品質管理機能から、下流側データ伝送のために利用可能なサービス品質を示すサービス品質制約を取得するステップと、
取得した前記サービス品質制約内で、受信した前記単一ベアラのコンテキストの前記多重化パケットストリームのサービス品質の属性に基づいて、前記複数のパケットストリームから、前記移動端末に送信可能なパケットストリームを選択し、前記単一ベアラコンテキストの前記逆多重化するための情報に基づき前記パケットストリームを逆多重化するステップと、
前記移動端末に、前記逆多重化したパケットストリームを転送するステップと、を実行する方法。 - サービス品質属性を示す受信情報は、前記複数のパケットストリーム、および前記多重化パケットストリームの組合せの、それぞれのサービス品質属性を示す、請求項1記載の方法。
- 前記ネットワークエンティティは、サービス品質管理機能を有する無線アクセスネットワークのエンティティ、またはサービス品質管理機能を有するコアネットワークのエンティティである、請求項1または請求項2記載の方法。
- 前記多重化データストリームから前記個々のパケットストリームを逆多重化するためのトランスポート識別子を示す情報を受信するステップをさらに含む、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の方法。
- 前記トランスポート識別子に基づいて、受信した前記多重化データストリームの個々のパケットストリームを認識するステップをさらに含む、請求項4記載の方法。
- 前記トランスポート識別子は、前記パケットストリームのUDPパケットに含まれるUDPポート番号、前記パケットストリームを配信するIPパケットに含まれるIPヘッダのサービス領域の形式において設定される値、前記パケットストリームを配信するIPパケットに含まれる前記IPヘッダにおいて設定されるDiffServ CodePoint値、または前記多重化パケットストリームの前記パケットストリームを伝送する前記データパケットの前記ヘッダに割り当てられるMPLSラベルである、請求項5記載の方法。
- 選択した前記パケットストリームを転送するステップは、選択した前記パケットストリームを新しい多重化パケットストリームに多重化するステップを含む、請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の方法。
- 前記多重化パケットストリームのパケットストリームと、前記多重化パケットストリームと転送のために選択されるパケットストリームの組合せとに必要なサービス品質属性を示す情報を含む、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスに関連するコンテキストを形成するステップをさらに含む、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の方法。
- 下流側に転送するための前記パケットストリームの選択は、前記コンテキストに基づく、請求項8記載の方法。
- 前記ネットワークエンティティの前記サービス品質管理機能を使用することにより、前記ネットワークエンティティのインターフェースで利用可能な下流側資源を監視するステップと、
監視した前記利用可能な下流側資源により明示される制約内で、前記複数のパケットストリームから、前記移動端末に提供することができるパケットストリームを選択し、前記監視結果における変化が観察される場合に、前記選択に基づいて前記コンテキスト内の情報を更新することにより、前記コンテキストを更新するステップと、
前記ネットワークエンティティのコンテキストが更新される場合に、前記ネットワークエンティティのコンテキストを示す情報を、上流側のネットワークエンティティの少なくとも1つに送信するステップとをさらに含む、請求項8または請求項9記載の方法。 - 提供可能なそれぞれの下流側のサービス品質を示す下流側ネットワークエンティティから、少なくとも1つのコンテキストを示す情報を受信するステップと、前記少なくとも1つのコンテキストを示す前記受信情報に基づいて、前記ネットワークエンティティのコンテキストを更新するステップとをさらに含む、請求項8乃至請求項10のいずれかに記載の方法。
- 前記マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスを伝送する前記多重化パケットストリームのために提供されるサービス品質レベルをアップグレードまたはダウングレードする要求を、下流側エンティティから受信するステップと、
前記サービス品質を提供できるか否かを示すメッセージを、要求元である前記下流側ネットワークエンティティに送信するステップとをさらに含む、請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の方法。 - 前記メッセージが要求される前記サービス品質を提供できないことを示す場合に、前記サービス品質管理機能から取得されるサービス品質制約が、要求される前記サービス品質を提供することができることを示すとすぐに、要求される前記サービス品質を提供することができることを示すメッセージを、要求元である前記下流側ネットワークエンティティに送信するステップをさらに含む、請求項12記載の方法。
- 要求元である前記下流側ネットワークエンティティは、要求される前記サービス品質を提供することができないことを示すメッセージに対する要求に対応するサービス品質をアップグレードまたはダウングレードする要求を送信することが許可されない、請求項13記載の方法。
- 前記多重化パケットストリームを形成する前記パケットストリームが、階層的パケットストリームか、代替的パケットストリームか、または捕捉的パケットストリームかを示すストリームタイプに関する情報を受信するステップと、
前記ストリームタイプ情報を前記コンテキストに格納するステップとをさらに含む、請求項8記載の方法。 - 各パケットストリームが前記ネットワークエンティティにより転送されるか否かを示す前記多重化パケットストリームのそれぞれに関するステータス情報を保持するステップをさらに含む、請求項8、請求項9または請求項13記載の方法。
- 前記多重化パケットストリームを形成する前記複数のパケットストリームは、個々の優先順位を有する階層的パケットストリームであり、
前記多重化パケットストリームは、基本的なサービス品質を提供する基本パケットストリーム、および前記基本パケットストリームにより提供されるサービス品質を拡張する少なくとも1つの拡張パケットストリームを含む、請求項8、請求項9、請求項15または請求項16記載の方法。 - 前記多重化パケットストリームを形成する前記複数のパケットストリームのパケットストリームは、同じ優先順位と個々のサービス品質属性を有する代替的パケットストリームである、請求項8、請求項9、請求項15または請求項16記載の方法。
- デフォルトのパケットストリーム、または前記複数のパケットストリームのデフォルトのパケットストリームの組合せに関する情報を受信し、この情報を前記コンテキストに格納するステップをさらに含む、請求項18記載の方法。
- 前記複数のパケットストリームの代替的組合せに関する情報を受信し、この情報を前記コンテキストに格納するステップをさらに含む、請求項18または請求項19記載の方法。
- 前記多重化パケットストリームを形成する前記複数のパケットストリームのパケットストリームは、同じ優先順位を有し1つのメディアタイプに属する捕捉的パケットストリームである、請求項8、請求項9、請求項15または請求項16記載の方法。
- 前記サービス品質管理機能は前記ネットワークエンティティのインターフェース毎にサービス品質制約を提供し、転送のためのパケットストリームの個々の選択はインターフェース毎に行なわれる、請求項1乃至請求項21のいずれかに記載の方法。
- 選択される少なくとも1つのストリームを、前記サービス品質管理機能から取得される前記サービス品質制約内で伝送可能なストリームに変換するステップをさらに含む、請求項1乃至請求項22のいずれかに記載の方法。
- 前記変換は、前記ストリームのビットレートを変換すること、コーデックタイプを変換すること、空間的分解能または時間的分解能を変換すること、複数層ストリームから単一層ストリームに変換すること、一定ビットレートストリームから可変ビットレートストリームに変換すること、および可変ビットストリームから一定ビットストリームに変換することのうち少なくとも1つを含む、請求項23記載の方法。
- 多重化される前記パケットストリームに必要なサービス品質属性に関する受信情報は、各パケットストリームの最大帯域幅および保証帯域幅、サービスデータユニットの配送順番、サービスデータユニットの最大サイズ、サービスデータユニットのフォーマット、サービスデータユニットの誤り率、残留ビットの誤り率、誤ったサービスデータユニットを配信すべきか廃棄すべきかの指示、転送遅延パラメータ、ベアラサービスのトラフィック処理優先順位、および無線ベアラサービスの割り当て/保持優先順位のうちの少なくとも1つを示す、請求項1乃至請求項23のいずれかに記載の方法。
- コアネットワークまたは移動通信システムの無線アクセスネットワークの一部であり、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスを提供し、ネットワークエンティティを介してサービスセンターから移動端末に配信される多重化パケットストリームをフィルタリングするためのネットワークエンティティであって、
サービス品質機能を提供するサービスマネージャと、
ブロードキャストサービスまたはマルチキャストサービスを、それぞれがサービス品質属性に関連する複数のパケットストリームを含む多重化パケットストリームを単一ベアラの形式で受信するための受信手段と、
前記複数のパケットストリーム、または前記多重化パケットストリームの組合せの、それぞれのサービス品質属性を示す情報と前記多重化パケットストリームを逆多重化するための情報とを、前記単一ベアラのコンテキストとして、前記ネットワークエンティティの上流側のネットワークエンティティから受信する受信手段と、
前記サービスマネージャの前記サービス品質機能から、下流側データ伝送のために利用可能なサービス品質を示すサービス品質制約を取得するための通信手段と、
取得した前記サービス品質制約内で、受信した前記単一ベアラのコンテキストの前記多重化パケットストリームのサービス品質の属性に基づいて、前記パケットストリームから、前記移動端末に提供することができるパケットストリームを選択し、前記単一ベアラコンテキストの前記逆多重化するための情報に基づき前記パケットストリームを逆多重化する処理手段と、
前記移動端末に、前記逆多重化したパケットストリームを転送する送信手段とを有する、ネットワークエンティティ。 - 請求項2乃至請求項25のいずれかに記載の方法のステップを実行するように適合される手段をさらに含む、請求項26記載のネットワークエンティティ。
- サービスセンターと、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスを多重化データストリームの形式で受信する少なくとも1つの移動端末と、請求項26または27記載の少なくとも1つのネットワークエンティティとを含む移動通信システム。
- プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに、コアネットワークまたは移動通信システムの無線アクセスネットワークのネットワークエンティティにおいて、マルチキャストサービスまたはブロードキャストサービスを提供し、かつ前記ネットワークエンティティを介してサービスセンターから移動端末に配信される多重化パケットストリームをフィルタリングさせる命令を格納するためのコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
ブロードキャストサービスまたはマルチキャストサービスを、それぞれがサービス品質属性に関連する複数のパケットストリームを含む多重化パケットストリームを単一ベアラの形式で受信し、
前記複数のパケットストリーム、または前記多重化パケットストリームの組合せの、それぞれのサービス品質属性を示す情報と前記多重化パケットストリームを逆多重化するための情報とを、前記単一ベアラのコンテキストとして、前記ネットワークエンティティの上流側のネットワークエンティティから受信し、
前記サービス品質管理機能から、下流側データ伝送のために利用可能なサービス品質を示すサービス品質制約を取得し、
取得した前記サービス品質制約内で、受信した前記単一ベアラのコンテキストの前記多重化パケットストリームのサービス品質の属性に基づいて、前記複数のパケットストリームから、前記移動端末に提供することができるパケットストリームを選択し、前記単一ベアラコンテキストの前記逆多重化するための情報に基づき前記パケットストリームを逆多重化し、
前記移動端末に、前記逆多重化したパケットストリームを転送することによりサービス品質管理機能を提供するサービスマネージャを有する、
コンピュータ読み取り可能な媒体。 - プロセッサ上で実行されると、前記プロセッサに、請求項2乃至請求項25のいずれかに記載の方法のステップを実効させる命令をさらに格納する、請求項29記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
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