JP5095830B2 - WiMAXにおけるマルチキャストブロードキャストサービス(MBS)支援方法及び装置 - Google Patents

WiMAXにおけるマルチキャストブロードキャストサービス(MBS)支援方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、携帯インターネットシステムに係り、より詳細には、WiMAXでマルチキャストブロードキャストサービス(MBS)を支援する方法及び装置に関するものである。
ネットワーク上で同一コンテンツ(contents)を一つのリンクを通じて複数のユーザに提供する一対多(point to multipoint)サービス、すなわち、マルチキャスト/ブロードキャストサービス(MCBCS: Multicast Broadcast Service;以下、“MBS”という。)への関心が高まっている。
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.16d/eまたはWIMAX規格に基づく広帯域無線通信システムにおいて、MBS(Multicast and Broadcast Service)は、多数の加入者に同一のデータを提供するサービスである。このようなMBSは、ユーザが動的にIPセッションに参加(Join)及び脱退(Leave)することができるマルチキャストサービスと、ユーザによらずに常にマルチキャストコンテンツが伝送されるブロードキャストサービスと、に大別することができる。
このようなMBSは、同一のマルチキャスト接続識別子(Multicast CID;以下、“MCID”という。)で多数の端末に同一のMBSコンテンツ(content)を伝送しなければならない。また、MBSゾーン(Zone)内における基地局は、マクロダイバーシティ(Macro Diversity)を支援しなければならず、伝送時間にばらつきがあってはならない。この場合、再使用周波数係数は1とすることができる。
そして、基地局(BS: Base Station)とASN(Access Service Network)の間にデータを交換するためにGRE(Generic Routing Encapsulation)トンネル(tunnel)を用いなけはればならない。
ここで、GREトンネル生成のためのデータ経路生成の区分単位(granularity)として、IEEE 802.16e及びWIMAXでは、ユニキャスト伝送のために次の3つ、すなわち、端末による区分単位(per MS granularity)、基地局による区分単位(per BS granularity)、サービスフローによる区分単位(per service flow granularity)を提示している。
第一に、端末による区分単位(per MS granularity)は、各端末別にGREトンネルが生成される。この場合、データパケットが持つ5要素(tuples)、すなわち、あて先IPアドレス(Destination IP address)、ソースIPアドレス(Source IP address)、ソースポート(Source Port)、あて先ポート(Destination port)、プロトコル(Protocol)の値を用いてGREキー(GRE key)を割り当て、割り当てられたGREキーを通じてGREトンネルが生成される。以降、端末別に生成されたGREトンネルを通じて基地局にデータを伝送する。
第二に、基地局による区分単位(per BS granularity)は、基地局に登録されている端末を考慮せずに、基地局別にGREトンネルが生成される。以降、基地局別に生成されたGREトンネルを通じて該当の基地局に伝送される全てのデータを伝送する。
第三に、サービスフローによる区分単位(per service flow granularity)は、各端末に属するサービスフロー別にGREトンネルが生成される。また、データ経路を生成する時に使用する区分単位(data path granularity)も一緒に設定される。したがって、設定されたデータ経路区分単位にしたがってGREキーを割り当ててGREトンネルを生成する。以降、各端末に属するサービスフロー別に生成されたGREトンネルを通じてデータを伝送する。
上記の3つのデータ経路生成の区分単位(data path granularity)は、ユニキャスト伝送のためのものである。そのため、ユニキャスト伝送方式を用いてMBSのためのマルチキャストデータを伝送すると、下記の問題が生じうる。
まず、端末による区分単位(per MS granularity)を用いる場合においては、マルチキャストデータパケットのあて先IPアドレス(Destination IP address)が、端末のIPアドレスではなくグループアドレスであるため、端末別にGREトンネルを生成することができず、結果としてMBSを支援することができない。そして、上記の5要素(tuples)の他に、MS IDをさらに用いて端末ごとにGREトンネルを生成することもできるが、別のQoSパラメータ(parameter)を要求する別のMBSコンテンツに対するQoSを保障することができない。
続いて、基地局による区分単位(per BS granularity)を用いる場合においては、基地局とASN−GW間のR6インターフェースを通じて送受信されるマルチキャストデータパケットを分類(Classify)することができず、マルチキャストデータに対するQoSを保障することができない。
そして、サービスフローによる区分単位(per service flow granularity)を用いる場合においては、各端末の持つサービスフロー別にGREトンネルを生成する。この場合、マルチキャストグループに加入した端末が同一のマルチキャストデータを伝送する上で、余分のGREトンネルが生成されるため、余分のマルチキャストデータ伝送が発生して、ネットワークリソースの浪費を招く。
本発明は、マルチキャストブロードキャストサービス(MBS)を支援するための方法及び装置を提供することを技術的課題とする。
また、本発明は、マルチキャストブロードキャストサービスを支援するためのGREトンネル生成方法を提供することを技術的課題とする。
また、本発明は、WIMAX環境に適するマルチキャストブロードキャストサービスを支援する方案を提供することを技術的課題とする。
本発明の実施例によるMBS支援方法は、第1の端末のための第1のMBSサービスフローに対して第1のGREキーを割り当て、該第1のGREキーを用いて、前記第1のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、第2の端末のための前記第2のMBSサービスフローが前記第1のMBSサービスフローと同一であれば、前記第1のMBSサービスフローに対して割り当てられた前記第1のGREキーを用いて、前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、を含み、
相異なる端末に伝送される複数のMBSコンテンツが同一のMBSサービスフローを持つ場合、前記第1のGREキーによって生成された1つのGREトンネルを用いて前記MBSコンテンツを伝送することを特徴とする。
本発明の実施例によるMBS支援方法は、第1のQoSを要求する第1のMBSサービスフロー対して第1のGREキーを割り当て、前記第1のGREキーを用いて、前記第1のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、前記第1のQoSを要求する第2のMBSサービスフローに対して前記第1のGREキーを割り当て、前記第1のGREキーを用いて、前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、を含み、相異なる端末に伝送される複数のMBSコンテンツが同一のQoSを要求する場合、前記第1のGREキーによって生成された1つのGREトンネルを用いて前記複数のMBSコンテンツを伝送することを特徴とする。
本発明の実施例によるMBS支援方法は、同一のQoSを持つ多数のチャネルを含むMBSプログラムに対して一つのMCIDを付与する段階と、前記MCIDに対して一つのGREキーを割り当てる段階と、前記一つのGREキーを用いて一つのGREトンネルを生成する段階と、前記一つのGREキーによって生成された一つのGREトンネルを用いて複数の端末に同一のMBSプログラム伝送する段階と、を含むことを特徴とする。
本発明の実施例によるMBS支援方法は、第1の端末の第1のMBSサービスフローに対して第1のGREキーを割り当て、該第1のGREキーを用いて第1のMBSサービスフローのためのGREトンネルを生成する段階と、前記第1の端末と同一のMBS(Multicast Broadcast Service)グループに加入した第2の端末のための前記第2のMBSサービスフローが、前記第1のMBSサービスフローと同一であれば、前記第のMBSサービスフローに対して前記第1のGREキーを割り当てる段階と、該第1のGREキーを通じて生成された前記GREトンネルを用いて、前記第1のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツ及び前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、を含み、前記第1のGREキーによって生成された前記GREトンネルを用いて同一のQoSを要求するMBSコンテンツを前記MBSグループに加入した複数の端末に伝送することを特徴とする。
本発明の実施例によるMBS支援装置は、MBSサービスフローに関するサービスフロー情報を受信する受信端と、前記サービスフロー情報を用いて、MBSグループに加入した第1の端末のための第1のMBSサービスフローに対して第1のGREキーを割り当て、第2の端末のための前記第2のMBSサービスフローが前記第1のMBSサービスフローと同一であれば、前記第2のMBSサービスフローに対して前記第1のGREキーを割り当てるGREキー割当手段と、前記第1のGREキーを用いてGREトンネルを生成する伝送手段と、を含み、同一のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを複数の端末に伝送することを特徴とする。
実施例に係る本発明は、現在のIEEE 802.16d/e及びWIMAX規格を満たすマルチキャストブロードキャストサービス(MBS)を支援するための方法及び装置を提供することができる。
また、本発明は、マルチキャストブロードキャストサービス(MBS)支援時に、GREトンネルを共有して端末にMBSコンテンツを伝送することによって、GREトンネルの数を減らすことができる。
また、本発明は、マルチキャストブロードキャストサービス(MBS)支援時に、MBSコンテンツサービスフローのQoS要求事項を満たすことができる。
また、本発明は、MBSコンテンツサービスフロー伝送時にネットワークのリソースを效率的に利用することができる。
IEEE 802.16d/e及びWIMAX規格に基づくWiMAXシステムの構造を示す図である。 本発明の実施例によるGREトンネル生成方法を示す図である。 本発明の第1の実施例によるMBS支援方法を示す図である。 本発明の第2の実施例によるMBS支援方法を示す図である。 本発明の第3の実施例によるMBS支援方法を示す図である。 本発明の実施例によるMBS支援方法を示すフローチャートである。
本発明では、MBSの提供のために、ASN−GWとBS間のR6インターフェースまたはASN−GW間のR4インターフェースにおいてGRE(Generic Routing Encapsulation)トンネル(tunnel)を共有するようにGREトンネルを生成する。この場合、GREトンネルの生成のためのGREキー(GRE key)割当において、基地局による区分単位(per BS granularity)及びサービスフローによる区分単位(per service flow granularity)を共に考慮する。
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施例について詳細に説明する。
図1は、IEEE 802.16d/e及びWIMAX規格に基づくWiMAXシステムの構造を示す図である。図1を参照すると、WiMAXシステムは、端末(Mobile Station)110、基地局(Base Station)120、アクセスサービスネットワーク(Access Services Network;以下、‘ASN'という。)、及び連結サービスネットワーク(Connectivity Services Network;以下、‘CSN'という。)を含む。
このCSNは、MCBCSコントローラ/サーバー140、AAA(Authentication Authorization and Accounting)150及びマルチキャストルータ(MR: Multicast Router)160を含む。そして、MCBCSコントローラ/サーバー140は、MBSコンテンツを提供するMCBCSコンテンツサーバー(Content Server)を含む。ここで、CSNは、訪問連結サービスネットワーク(Visiting-CSN)と、ホーム連結サービスネットワーク(Home-CSN)とに区別することができる。また、WiMAXシステムは、示さぬサービスプロバイダ(Application Service Provider)と、IPネットワーク(IP Network)と、を含む。
ここではMCBCSコンテンツサーバー(Content Server)がMCBCSコントローラ/サーバー140に含まれるとしたが、これは一実施例に過ぎず、MCBCSコンテンツサーバーは別の構成としても良い。
ASNは、ネットワークのサービスプロバイダに無線接続(radio access)インフラ(infrastructure)を提供し、MCBCSコントローラ/サーバー140から提供されるマルチキャストコンテンツの伝送のためのASN−GWを含む。ここで、MBSコンテンツは、基地局120とASN−GW 130との間に生成されるGREトンネルを通じてASNから基地局に伝送される。このために、ASN−GWのMCBCSプロキシ(MCBCS Proxy)は、MBSコンテンツ伝送のためのMCID(Multicast CID)を割り当てる。また、ASN−GWのMCBCSプロキシは、本発明の他の実施例においてMBSコンテンツ伝送のためのマルチキャストサービスフロー識別子(MSFID)を割り当てる。そして、MBS DPF(Data Path Function)は、基地局(BS)のDPFと連動してGREトンネル生成のための制御情報の処理を行う。
AAA 150は、ネットワークに接続した端末のサービス権限(Authorization)、認証(Authentication)及び課金(Accounting)を処理する。そして、マルチキャストルータ160は、MCBCSコントローラ/サーバー140のMCBCSコンテンツサーバー(Content Server)から提供されるマルチキャストコンテンツを、ASN−GW 130に伝送する。
上記の構成を含むWiMAXシステムにおいて、端末110と基地局120との間はR1インターフェースで連結され、基地局120とASN−GW 130との間はR6インターフェースで連結され、ASN−GW 130とCSNとの間はR3インターフェースで連結される。
図1のWiMAXシステムにおいて、特定マルチキャストサービスに加入した端末は、自身が加入したマルチキャストサービス(MBS)の提供を要請することができる。端末からマルチキャストサービスの提供が要請されると、MCBCSコントローラ/サーバー140は、AAA 150を通じて当該端末のサービス権限、認証及び課金情報を確認する。
その後、マルチキャストサービスの加入が確認されると、MCBCSコントローラ/サーバー140は、マルチキャストルータ160を通じて、MCBCSコンテンツサーバー(Content Server)に含まれているMBSコンテンツをASN−GW 130に伝送する。
ASN−GW 130から端末にMBSコンテンツを伝送するためには、ASN−GW 130と基地局120との間にGREトンネルが生成されなければならない。また、基地局120と端末110との間に、該当のMBSコンテンツのサービスフローによる動的サービス追加が行わなければならない。
本発明は、図1に示すようなWiMAXシステム構造においてMBSを支援するためのGREトンネルを生成する方法を提案する。本発明では、共有されるGREトンネルを生成する方法を提案し、共有されるGREトンネルを用いて、一つのMBSコンテンツや同一のQoS要求事項を含む少なくとも一つのMBSコンテンツを伝送する方法を提案する。
図2は、本発明によるGREトンネル生成方法を示す図である。ASN−GW 130と基地局120との間にGREトンネルを生成するためには、まず、基地局でGREキー割当を行わなければならない。本発明においてGREキーの割当をASN−GWで行うこともできる。以下では、基地局でGREキー割当を行うとして説明する。
本発明において、GREキーの割当は、基地局による区分単位(per BS granularity)及びサービスフローによる区分単位(per service flow granularity)を共に考慮して行う。したがって、図2に示す基地局のうちの一基地局BS1では、同じ第1のサービスフローを持つ同じMBSコンテンツにGREキー1を割り当て、割り当てられたGREキーを用いてGREトンネルを生成することができる。そして、第2のサービスフローを持つ同じMBSコンテンツにGREキー2を割り当て、割り当てられたGREキーを用いてGREトンネルを生成することができる。
ここで、GREキーの割当は各基地局別に行われ、MBSのためのサービスフロー別にGREキーを割り当てる。これにより、同じサービスフローを持つMBSコンテンツの伝送において、生成されたGREトンネルを共有することが可能である。
本発明ではGREトンネルを生成するためのGREキー割当方法として次の方法を提案する。以下、図1のWiMAXシステム構造に基づき、図3乃至図6を参照して本発明の実施例によるMBS支援方法について説明する。
図3は、本発明の第1の実施例によるMBS支援方法においてGREトンネルの生成方法を示す図である。
図3を参照すると、本発明の第1の実施例では、ASN−GWから提供されたMCID(Multicast CID)を用いて基地局でGREキーを割り当て、割り当てられたGREキーを用いてGREトンネルを生成する。本発明の第1の実施例においてGREキー割当はASN−GW 130で行うこともできる。
図3で、MBSコンテンツのMBSデータパケットに含まれたSrc IP(Source IP)、Dest IP(Destination IP)、Src port(Source Port)、Dest port(Destination port)は、伝送しようとするMBSコンテンツのサービスフローを表す。
もし、端末1、端末2、端末3、端末4が同一MBSグループに加入しているとすれば、各端末は、同一のサービスフローを持つようになる。各端末のサービスフローが同一である場合、各端末に伝送されるMBSコンテンツ、具体的に、MBSデータパケットには同一のMCIDを付与する。
本発明の第1の実施例では、同一のサービスフローに同一のMCIDを付与し、同一に付与されたMCIDを用いてGREキーを割当する。
ここで、MCID(Multicast Content Identifier)は、MBSコンテンツの識別子であり、各端末が最初ネットワークエントリーを行ったアンカーSFA(Anchor SFA)から受信されたサービスフロー識別子(SFID)を用いてASN−GW 130のMCBCSプロキシで割り当てられる。ここで、MCIDは、MBSゾーン(zone)内で唯一の(unique)値を有する。したがって、同一のMBSゾーン内では、MCIDを用いて端末に伝送されるMBSコンテンツ及び該MBSコンテンツを受信しようとする端末グループを区別することができる。
本発明の第1の実施例では、上記の通り、同一のMBSゾーン内で唯一の値を有するMCIDを用いて基地局120またはASN−GW 130でGREキーを割り当て、割り当てられたGREキーを通じて基地局120とASN−GW 130との間にGREトンネルを生成する。
上記の方法でGREトンネルを生成すると、同一のMBSゾーン内で基地局別に同一のMBSコンテンツに対して一つのGREトンネルを生成することができる。そして、生成されたGREトンネルを通じて同一のMBSコンテンツを複数の端末に提供することができる。同一のMBSコンテンツは同一のサービスフローを有するので、マルチキャストブロードキャスト伝送によるQoSも満たすことができる。
一方、図3に示すサービスフロー以外の別のサービスフローでMBSコンテンツを伝送しようとする場合には、基地局120またはASN−GW 130でサービスフローの個数分だけGREキーを割り当て、割り当てられたGREキーを用いてサービスフローの個数だけのGREトンネルを生成することができる。これにより、異なるサービスフローを有する複数のMBSコンテンツのマルチキャスト伝送によるQoSを満たすことができる。
一方、ASN−GW 130が必ずしも一つのMBSゾーンに含まれるのではない。場合によっては、ASN−GW 130が複数のMBSゾーンに含まれることもある。
具体的に説明すると、ネットワーク内では別のMBSゾーンにサービスがなされると、同一のMBSコンテンツが別のMBSコンテンツとして扱われることがある。同一のMBSコンテンツに異なるMCIDが付与されることもあり、異なるMBSコンテンツに同一のMCIDが付与されることもある。例えば、ASN−GWがMBSゾーン1及びMBSゾーン2に含まれる場合、ASN−GWは、各MBSゾーンにサービスされる二つのMBSコンテンツに同一のMCID値を割り当てることができる。このとき、これら二つのMBSコンテンツは同一の場合も、異なる場合もある。したがって、各MBSコンテンツを識別するためには、MCIDもMBSゾーンIDも必要とされる。また、各MBSコンテンツに対して異なるGREトンネルを生成しようとする場合に、MCIDもMBSゾーンID値も必要とされる。
ここで、異なるMBSコンテンツに同一のMCIDが付与されると、異なるサービスフローを持つ各MBSコンテンツに対するQoSを満たすことができなくなる。また、複数のMBSゾーンに提供されるMBSコンテンツが同一であっても、各MBSゾーンの特性及び状況によって異なるQoS要求事項(parameter)または異なるマルチキャスト方式が適用されることがあり、この場合、各MBSコンテンツに対するQoSを満たすことができない。
本発明の第1の実施例では、ASN−GWが複数のMBSゾーンに含まれる場合にも、MBSコンテンツのサービスフローによるQoSを満たすために下記の事項を提案する。
本発明の第1の実施例では、ASN−GWが複数のMBSゾーンに含まれる場合には、GREキーを割り当てる識別子としてMCIDの他にMBSゾーンIDも考慮する。これにより、MCIDとMBSゾーンIDで識別されるMBSコンテンツのサービスフロー別にGREキーを割り当て、割り当てられたGREキーを用いてBSとASN−GWとの間にGREトンネルを生成する。すなわち、ASN−GWが複数のMBSゾーンに含まれる場合において、MCID及びMBSゾーンIDを通じて同一のMBSコンテンツに対してGREトンネルを共有させることができる。ここで、MBSゾーンIDは、MBSゾーンを区分するための識別子値である。
このようにして、共有されたGREトンネルを通じて同一のQoS要求事項を持つMBSコンテンツを伝送することができ、各MBSコンテンツのサービスフローによるQoSを満たすことができる。
上記の通り、GREトンネルは、MCIDに基づいて生成され、プログラムが同一のQoS要求事項を含むと、該当のプログラムはMCIDにマッピングされ、複数のチャネルを含むことができる。ここで、各チャネルは、上位階層のチャネル識別子またはコンテンツ識別子を通じて区別することができる。ここで、識別子は、論理的識別子とすることができる。そして、プログラムの各チャネルは、一つのマルチキャストIPアドレスまたは異なるマルチキャストIPアドレスにマッピングされることができる。したがって、プログラムのチャネルが同一のQoS要求事項を含むと、複数のチャネルに対して一つのGREトンネルを生成することができ、同一のQoS要求事項を含むプログラムに関するチャネルは、一つのGREトンネルを通じて伝送されることができる。
図4は、本発明の第2の実施例によるMBS支援方法においてGREトンネルの生成方法を示す図である。
図4を参照すると、端末にMBSコンテンツを提供するためのサービスフローは、ユニキャストと同様の方式でSFIDを割り当てて生成される。ユニキャストパケットの場合には、各端末ごとに異なるあて先IPアドレス(Destination IP address)を持つから、あて先IPアドレスによって端末別にGREトンネルを生成することができる。
しかし、図4に示す第1の端末乃至第4の端末(MS1、MS2、MS3、MS4)が同一基地局の特定マルチキャストグループ(multicast group)に加入した場合、MBSコンテンツの伝送では、特定マルチキャストサービスを要請した全ての端末(MS1、MS2、MS3、MS4)に同一のMBSコンテンツが提供される。この場合、あて先IPアドレスは、端末のIPアドレスではなく、マルチキャストグループアドレス(multicast group address)となる。
本発明の第2の実施例では、MBSコンテンツサービスフローの伝送特性を考慮してGREトンネルを生成する。本発明の第2の実施例では、SFIDを用いずに、基地局別にMBSコンテンツサービスフローに対してGREトンネルを生成することができる。
具体的に説明すると、同一のMBSコンテンツサービスフローは、端末によらず、Source IP、Destination IP、Source Port、Destination Portが同一である。したがって、GREキーを割り当てる際に、SFIDを反映せずに、Source IP、Destination IP、Source Port、Destination Portを用いてGREキーを割り当てる。ここで、GREキーは基地局で割り当てる。しかし、ASN−GWで割り当てることもできる。そして、割り当てられたGREキーを用いて基地局とASN−GWとの間にGREトンネルが生成される。その後、GREトンネルを通じて同一のサービスフローを持つ同一MBSコンテンツを伝送することができる。
したがって、本発明の第2の実施例によるMBS支援方法は、GREトンネルを共有しながらMBSコンテンツのサービスフローによるQoSを満たすことができる。
図5は、本発明の第3の実施例によるMBS支援方法においてGREトンネルの生成方法を示す図である。
図5を参照すると、第1の端末乃至第4の端末(MS1、MS2、MS3、MS4)が同一基地局の特定マルチキャストグループ(multicast group)に加入した場合、各端末に該当のMBSコンテンツをサービスするためのサービスフローは、ユニキャストと同様の方式でSFID=W、SFID=X、SFID=Y、SFID=Zを割り当てて生成される。
基本的に、MBSコンテンツのサービスフローとデータ経路(data path)生成時に、各端末が最初ネットワークエントリーを行ったアンカーSFAでSFIDを割り当てることとなる。ここで、アンカーSFAは、各端末がネットワークエントリー(network entry)を行ったASN−GWに位置するものであり、端末がハンドオーバーを行って別のASN地域に位置する場合にも、SFIDの割当は、端末が最初ネットワークエントリーを行ったASN−GWのアンカーSFAで行われる。
各端末が現在、同一のASN地域に位置しても、最初ネットワークエントリーを行ったアンカーASN−GW(Anchor ASN-GW)は異なることがある。この場合、第1の端末乃至第4の端末(MS1、MS2、MS3、MS4)に同じMBSコンテンツサービスフローが提供されても、各端末のアンカーSFAで異なるSFIDを割り当てることができる。したがって、各端末のアンカーSFAで異なるSFIDを割り当てても、各端末に伝送しようとするMBSコンテンツが同一のサービスフローである場合には、一つのマルチキャストSFID(Multicast SFID)でマッピングする。すなわち、同一のMBSゾーン内で同一のサービスフロー別に一つのマルチキャストSFID(Multicast SFID)を割り当てる。ここで、マルチキャストSFID(Multicast SFID)の割当は、第1の端末乃至第4の端末(MS1、MS2、MS3、MS4)が位置しているMBSゾーンのASN−GWで行う。
その後、ASN−GWで割り当てたマルチキャストSFID(Multicast SFID)を用いてGREキーを割り当てる。ここで、GREキーの割当は、基地局またはASN−GWで行う。
続いて、割り当てられたGREキーを用いて基地局とASN−GWとの間に、同一のサービスフロー別に一つのGREトンネルを生成し、生成されたGREトンネルを用いて、同一のサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する。
図6は、本発明の各実施例によるMBS支援方法を示すフローチャートである。図6に示す本発明の各実施例によるMBS支援方法においてGREキー割当方法による手順以外の事項は、本発明の全ての実施例に同様に適用される。
図6では、GREキー割当が基地局で行われるとして説明する。しかし、GREキーの割当は、ASN−GWで行われることもでき、それに対応する手順の変更は、当業者なら容易に具現することができる。
図6を参照すると、特定マルチキャストブロードキャストサービス(MBS)に加入した複数の端末にMBSコンテンツを提供するためには、各端末と基地局との間に動的サービス追加(DSA: Dynamic Service Addition)がされなければならない他、基地局とASN(ASN−GW)との間にGREトンネルが生成されなければならない。
まず、複数の端末のうち第1の端末が最初ネットワークエントリーを行ったアンカーSFAは、AAAからMBSコンテンツに関する情報を受信し、受信したMBSコンテンツに関する情報を用いて、各端末に伝送しようとするMBSコンテンツのサービスフローに対するSFIDを割り当てる(S100)。
続いて、アンカーSFAは、MBSコンテンツの伝送のためのデータ経路生成要請のためにRR−Reqメッセージをサービング(Serving)ASN−GWに伝送する(S105)。ここで、このRR−Reqメッセージには、各端末に属するサービスフローの識別子(SFID)を含むサービスフロー情報(SF−info)が含まれる。
その後、アンカーSFAからRR−Reqメッセージを受信したASN−GWは、データ経路及びサービスフローを生成するためにデータ経路生成要請(Path−Reg−Req)メッセージを基地局に伝送する(S115)。この時、Path−Reg−Reqメッセージは、アンカーSFAから受信したSFIDを含む。
ここで、本発明の第1の実施例では、アンカーSFAからASN−GWにRR−Reqメッセージが受信されると、ASN−GWで受信したSFIDを用いてMCID、MBSゾーンID及びデータタイプ(Data Type)に関する情報を生成し、Path−Reg−ReqメッセージにMCID、MBSゾーンID及びデータタイプ(Data Type)に関する情報をさらに含める。
ここで、SFIDは、具体的に、図1のASN−GW内のMCBCSプロキシで割り当てられる。また、MCID、MBSゾーンID、及びデータタイプ(Data Type)情報は、TLVとして生成されることができる。MCID TLVにはMCID(Multicast CID)の情報が含まれ、MBSゾーンID TLVには、連合サービスフローのための接続または仮想接続に用いられるMBSゾーンに関する情報が含まれ、データタイプ(Data Type)TLVには、端末に伝送されるデータのサービスフロータイプが定義される。すなわち、端末に伝送されるデータがユニキャスト(unicast)サービスであるか、あるいは、MBS(Multicast and Broadcast service)であるかに関する情報が含まれる。
一方、同一MBSコンテンツサービスフローは、端末によらず、Source IP、Destination IP、Source Port、Destination Portが同一である。本発明の第2の実施例では、GREキーを割り当てる際に、SFIDを反映せずに、Source IP、Destination IP、Source Port、Destination Portを用いてGREキーを割り当てる。
このために、本発明の第2の実施例では、S105でASN−GWに伝送されるRR−Reqメッセージに、SFIDに加えてMBSコンテンツの伝送に関する事項が定義されたSource IP address、Destination IP address、Source Port、Destination portの値を含める。
その後、データ経路生成(Data path creation)、すなわち、GREトンネルの生成を要請するためのPath−Reg−Reqメッセージを基地局に伝送する(S115)。この時、基地局に伝送されるPath−Reg−Reqメッセージに、Source IP address、Destination IP address、Source Port、Destination portの値が含まれる。一方、GREキーがASN−GWで割り当てられる場合、ASN−GWは、上記Source IP address、Destination IP address、Source Port、Destination portの値を用いてGREキーを割り当てることができる。
本発明の第3の実施例では、S105で、アンカーSFAから受信されたSFIDの値が異なっても、各端末に伝送しようとするMBSコンテンツが同一のサービスフローである場合には、一つのマルチキャストSFID(Multicast SFID)でマッピングする。同一MBSゾーン内で同一のサービスフロー別に一つのマルチキャストSFID(Multicast SFID)を割り当てる(S110)。その後、本発明の第3の実施例では、S115において基地局へ伝送されるPath−Reg−ReqメッセージにマルチキャストSFID(Multicast SFID)を含める。
S115の後、ASN−GWからPath−Reg−Reqメッセージを受信した基地局は、GREトンネル生成区分単位(per MS granularity)に基づいてGREキーを割り当てる(S120)。
この時、本発明の第1の実施例では、Path−Reg−Reqメッセージに含まれたMCID、MBSゾーンID及びデータタイプ(Data Type)に関する情報を用いて、基地局別に同一のMBSコンテンツのサービスフローに対して一つのGREキーを割り当てる。すなわち、MCIDが同一であるサービスフローに対して一つのGREキーを割り当てる。
本発明の第2の実施例では、Path−Reg−Reqメッセージに含まれたSource IP address、Destination IP address、Source Port、Destination portの値を用いて、同一のサービスフローに対して一つのGREキーを割り当てる。
本発明の第3の実施例では、Path−Reg−Reqメッセージに含まれたマルチキャストSFID(Multicast SFID)を用いて、同一のサービスフローに対して一つのGREキーを割り当てる。
続いて、基地局は端末にDSA−Reqメッセージを伝送して、MBSコンテンツ伝送のための動的サービス追加を要請する(S125)。この時、DSA−ReqメッセージにはMCID(Multicast SFID)が含まれる。
その後、端末は、受信したDSA−Reqメッセージに対する応答として、DSA−Rspメッセージを基地局に伝送して、動的サービスが追加されたことを知らせる(S130)。
続いて、基地局は、当該Path−Reg−Reqメッセージに対する応答として、Path−Reg−RspメッセージをASN−GWに伝送し、これで、GREトンネルが生成される(S135)。すなわち、基地局は、S120で割り当てられたGREキー値をPath−Reg−Rspに含めてASN−GWに伝送する。これにより、ASN−GWは、生成されたGREトンネルを通じてMBSコンテンツを基地局に伝送することが可能になる。
ここで、GREトンネルは、基地局別に同一のサービスフローを持つMBSコンテンツに対して一つが生成される。また、複数のMBSコンテンツが同一のQoSを要求する場合には、複数のMBSコンテンツに対して基地局別に一つのGREトンネルを生成することができる。すなわち、GREトンネルは、基地局別にMBSコンテンツのサービスフローに対して一つが生成されることもでき、基地局別に同一のQoSを要求する複数のMBSコンテンツに対して一つが生成されることもできる。
以降、ASN−GWは、S105でアンカーSFAから受信したRR−Reqメッセージに対する応答としてRR−RspメッセージをアンカーASN(Anchor ASN)に伝送する(S140)。
上記の手順により第1の端末と基地局との間に動的サービス追加がなされ、基地局とASN−GWとの間にGREトンネルが生成される。これにより、特定マルチキャストサービスに加入した第1の端末に、該特定マルチキャストサービスによるMBSコンテンツを伝送することが可能になる。
ASN−GWは、MBSコンテンツのマルチキャストデータパケット(Multicast data packet)を受信すると、あらかじめ設定された分類規則(classification rule)に従って、受信したマルチキャストデータパケットを分類する。すなわち、ASN−GWは、分類規則を用いて、上述した第1乃至第3の実施例において、マルチキャストデータパケットに付与されたMCIDまたはマルチキャストSFIDまたはSource IP、Destination IP、Source Port、Destination Portを検出する。
その後、ASN−GWは、検出されたMCIDまたはマルチキャストSFIDまたはSource IP、Destination IP、Source Port、Destination Portを用いてGREキーを探し、該GREキーに該当するGREトンネルを決定する。以降、決定されたGREトンネルを用いて、受信したマルチキャストデータパケット(Multicast data packet)、すなわち、MBSコンテンツを基地局に伝送する(S145)。
続いて、複数の端末のうち第2の端末に対して、ASN−GWにMBSコンテンツサービスフローの伝送のためのデータ経路生成要請がさらに行われることがある。この場合、第2の端末が最初ネットワークエントリーを行ったアンカーSFAは、AAAからMBSコンテンツに関する情報を受信し、受信したMBSコンテンツに関する情報を用いて、各端末に伝送しようとするMBSコンテンツのサービスフローに対するSFIDを割り当てる。そして、第2の端末のアンカーSFAは、MBSコンテンツのサービスフローに対するSFIDをRR−Reqメッセージに含めてサービング(Serving)ASN−GWに伝送する(S150)。
アンカーASNからRR−Reqメッセージを受信したサービング(Serving)ASN−GWは、データ経路生成(Data path creation)、すなわち、GREトンネルの生成を要請するためのPath−Reg−Reqメッセージを基地局に伝送する(S155)。
この時、Path−Reg−Reqメッセージには、第1乃至第3の実施例によって、上記S100〜S115で上述したMBSコンテンツの情報が含まれる。
その後、上記の第1乃至第3の実施例において、マルチキャストデータパケットに付与されたMCIDまたはマルチキャストSFIDまたはSource IP、Destination IP、Source Port、Destination Portを検出して、追加伝送の要請されたMBSコンテンツサービスフローを確認する。
続いて、追加伝送の要請されたMBSコンテンツサービスフローが、第1の端末に対して生成されたGREトンネルを通じて伝送されているMBSコンテンツと同一のサービスフローを有すると、新しいGREキーを割り当てずに、以前に使用したGREキーを割り当てる。すなわち、第2の端末に提供されるMBSコンテンツのサービスフローのためのGREトンネルをさらに生成しない。このような場合、第2の端末に対して要請されたMBSコンテンツサービスフローの伝送は、以前に割り当てられたGREキーを通じて生成されているGREトンネルを用いる(S160)。
すなわち、同一サービスフローを有するMBSコンテンツに対するデータ経路登録(data path registration)が要請されると、新しいGREトンネルを生成せずに、以前に生成されたGREトンネルを用いてMBSコンテンツサービスフローの伝送を行う。
一方、追加伝送の要請されたMBSコンテンツサービスフローが、以前に生成されたGREトンネルを通じて伝送されているMBSコンテンツと異なるサービスフローを有すると、上記S100〜S145の手順を通じてさらにGREトンネルを生成する。以降、さらに生成されたGREトンネルを通じてMBSコンテンツサービスフローを伝送する。
上記の本発明の実施例は、様々なコンピュータ手段によって実行されるようなプログラム命令形態で具現されて、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されることができる。この時、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独でまたは組み合わせて含むことができる。一方、記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものであってもよく、コンピュータソフトウェア当業者に公知のものであっても良い。
コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープのような磁気媒体(Magnetic Media)、CD−ROM、DVDのような光記録媒体(Optical Media)、フロップティカルディスク(Floptical Disk)のような磁気−光媒体(Magneto-Optical Media)、及びROM、RAM、フラッシュメモリーなどのようなプログラム命令を記憶して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。一方、このような記録媒体は、プログラム命令、データ構造などを指定する信号を伝送する搬送波を含む光または金属線、導波管などの伝送媒体であってもよい。
また、プログラム命令には、コンパイラにより生成されるような機械語コードの他に、インタープリターなどを用いてコンピュータによって実行されるような高級言語コードも含む。上記のハードウェア装置は、本発明の動作を行うために一つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成しても良く、その逆も同様である。
一方、本発明の属する技術分野における当業者には、上記した本発明がその技術的思想や必須特徴を変更しない範囲内で、様々な具体的な形態に実施できるということが理解できる。
例えば、上記の実施例においては、本発明のパイロット割当方法が無線通信システムのアップリンクに適用されるとしたが、変形された実施例においてはダウンリンクにも適用可能である。
したがって、以上の実施例は、いずれの面においても例示的なもので、限定的なものとして理解してはならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明に限定されず、添付の特許請求の範囲によって定められ、よって、特許請求の範囲及びその等価概念から導かれる変更または変形はいずれも本発明の範囲に含まれる。

Claims (24)

  1. 第1の端末のための第1のMBSサービスフローに対して第1のGREキーを割り当て、該第1のGREキーを用いて、前記第1のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、
    第2の端末のための前記第2のMBSサービスフローが前記第1のMBSサービスフローと同一であれば、前記第1のMBSサービスフローに対して割り当てられた前記第1のGREキーを用いて、前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、を含み、
    相異なる端末に伝送される複数のMBSコンテンツが同一のMBSサービスフローを持つ場合、前記第1のGREキーによって生成された1つのGREトンネルを用いて前記MBSコンテンツを伝送することを特徴とするMBS支援方法。
  2. 前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれSFIDを付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  3. 前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれMCIDを付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  4. 前記第1のGREキー割当は、前記第1のMBSサービスフローに付与されたMCIDを用いてなることを特徴とする、請求項3に記載のMBS支援方法。
  5. 前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれマルチキャストSFIDを付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  6. 前記第1のGREキー割当は、前記第1のMBSサービスフローに付与されたマルチキャストSFIDを用いてなることを特徴とする、請求項5に記載のMBS支援方法。
  7. 前記第1のGREキー割当は、ソースIP、ソースポート、あて先IP、あて先ポートを含む第1のMBSサービスフロー情報を用いてなることを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  8. 前記第1のGREキー割当は、MBSゾーン識別子(MBS zone ID)をさらに用いてなることを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  9. 前記第2のMBSサービスフローに対して第2のGREキーを割り当て、該第2のGREキーを用いて、前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  10. 前記第1の端末及び第2の端末は、同一のMBSグループに加入されたことを特徴とする、請求項1に記載のMBS支援方法。
  11. 第1のQoSを要求する第1のMBSサービスフロー対して第1のGREキーを割り当て、該第1のGREキーを用いて、前記第1のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、
    前記第1のQoSを要求する第2のMBSサービスフローに対して前記第1のGREキーを割り当て、該第1のGREキーを用いて、前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、を含み、
    相異なる端末に伝送される複数のMBSコンテンツが同一のQoSを要求する場合、前記第1のGREキーによって生成された1つのGREトンネルを用いて前記複数のMBSコンテンツを伝送することを特徴とするMBS支援方法。
  12. 前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれMCIDを付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載のMBS支援方法。
  13. 前記第1のGREキー割当は、前記第1のMBSサービスフローに付与されたMCIDを用いてなることを特徴とする、請求項12に記載のMBS支援方法。
  14. 同一のQoSを持つ多数のチャネルを含むMBSプログラムに対して一つのMCIDを付与する段階と、
    前記MCIDに対して一つのGREキーを割り当てる段階と、
    前記一つのGREキーを用いて一つのGREトンネルを生成する段階と、
    前記一つのGREキーによって生成された一つのGREトンネルを用いて複数の端末に同一のMBSプログラム伝送する段階と、
    を含むことを特徴とするMBS支援方法。
  15. 第1の端末の第1のMBSサービスフローに対して第1のGREキーを割り当て、該第1のGREキーを用いて第1のMBSサービスフローのためのGREトンネルを生成する段階と、
    前記第1の端末と同じMBS(Multicast Broadcast Service)グループに加入した第2の端末のための前記第2のMBSサービスフローが、前記第1のMBSサービスフローと同一であれば、前記第のMBSサービスフローに対して前記第1のGREキーを割り当てる段階と、
    前記第1のGREキーを通じて生成された前記GREトンネルを用いて、前記第1のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツ及び前記第2のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを伝送する段階と、を含み、
    前記第1のGREキーによって生成された前記GREトンネルを用いて同一のQoSを要求するMBSコンテンツを前記MBSグループに加入した複数の端末に伝送することを特徴とするMBS支援方法。
  16. 前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれSFIDを付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載のMBS支援方法。
  17. 前記第1のGREキーは、前記SFIDを用いて基地局またはASN−GWで割り当てられることを特徴とする、請求項16に記載のMBS支援方法。
  18. 前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれMCIDを付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載のMBS支援方法。
  19. 前記第1のGREキーは、前記MCIDを用いて基地局または前記ASN−GWで割り当てられることを特徴とする、請求項18に記載のMBS支援方法。
  20. 前記ASN−GWが複数のMBSゾーンに含まれる場合、前記第1のMBSサービスフロー及び前記第2のMBSサービスフローに対してそれぞれMBSゾーン識別子(MBS zone ID)を付与する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項19に記載のMBS支援方法。
  21. 前記第1のGREキーは、MBSゾーン識別子(MBS zone ID)をさらに用いて割り当てられることを特徴とする、請求項20に記載のMBS支援方法。
  22. 前記第1のGREキー割当は、ソースIP、ソースポート、あて先IP、あて先ポートを含む第1のMBSサービスフロー情報を用いてなることを特徴とする、請求項15に記載のMBS支援方法。
  23. MBSサービスフローに関するサービスフロー情報を受信する受信端と、
    前記サービスフロー情報を用いて、MBSグループに加入した第1の端末のための第1のMBSサービスフローに対して第1のGREキーを割り当て、第2の端末のための前記第2のMBSサービスフローが前記第1のMBSサービスフローと同一であれば、前記第2のMBSサービスフローに対して前記第1のGREキーを割り当てるGREキー割当手段と、
    前記第1のGREキーを用いてGREトンネルを生成する伝送手段と、を含み、
    同一のMBSサービスフローを持つMBSコンテンツを複数の端末に伝送することを特徴とするMBS支援装置。
  24. 前記受信端は、前記MBSサービスフローにそれぞれ付与されたマルチキャストSFID、MCID、マルチキャストSFIDのうち少なくとも一つをさらに受信することを特徴とする、請求項23に記載のMBS支援装置。
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