JP5208284B2 - 固定ネットワークにおいてモバイルマルチキャストサービスを送信する方法および装置 - Google Patents
固定ネットワークにおいてモバイルマルチキャストサービスを送信する方法および装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、固定ネットワークおよびモバイル通信システムに関し、具体的には、固定ネットワークにおいてモバイルマルチキャストサービスを伝送する方法およびその装置に関する。
最近、モビリティのための3G開発およびブロードバンドのトレンドによって超小型モバイル基地局としてフェムトセルが導入されている。フェムトセルは、すでに顧客によって所有されているADSL、LANなどのブロードバンド回線を介して接続され、IPネットワークから遠端におけるモバイルネットワークへの接続は、モバイル信号のカバレッジが固定バックホールを経由してビル/住宅の中に延びるように、専用のゲートウェイを介して実施される。フェムトセルは、事業者の他のモバイル基地局と同じモードおよび周波数帯で、CDMA、GSM、UMTSおよび同様の規格に適用可能であり、したがって、携帯電話のようなUEのために普遍的に利用されることが可能である。フェムトセルは、ユーザ側の製品であり、パブリックIPネットワークを介してアクセス可能であり、したがって、セキュリティが動作保証にとっての大きな問題である。
IPブロードバンドネットワークとモバイルコアネットワークとの間に構成される専用の安全なゲートウェイは、フェムトセルとモバイルコアネットワークをつなぐためのポータルである。どのフェムトセルもすべて、IPsecの技術によってゲートウェイへの暗号経路をセットアップする。ゲートウェイは、多数の暗号経路を処理し、UEアクセス/分離フェムトセルの切換えを管理する必要がある。
図1は、モバイルブロードキャスト/マルチキャストサービスが、従来技術のフェムトセルの技術によって、通信ネットワークにおいて固定バックホールネットワークによって伝送される図を示す。図1に示されているように、通信ネットワークは、ゲートウェイ1、エッジルーティング装置2、アクセス装置3、モバイル基地局4、およびブロードキャスト/マルチキャストサービスセンタ(BMSC)50を備え、固定ネットワークは、アクセス/コンバージェンスネットワークおよびパブリックIPネットワークを備える。ゲートウェイ1は、モバイルコアネットワークとパブリックIPネットワークとの間に配置され、モバイル基地局4は、アクセス装置3を介して固定アクセス/コンバージェンスネットワークに接続され、エッジルーティング装置2を介してゲートウェイへの接続をセットアップする。図1には、2つのアクセス装置3aおよび3b、ならびに4つのモバイル基地局4a、4b、4c、4dが示されており、モバイル基地局装置4aおよび4bは、アクセス装置3aに接続され、モバイル基地局装置4cおよび4dは、アクセス装置3bに接続され、アクセス装置3aおよび3bは、固定アクセス/コンバージェンスネットワークを経由してエッジルーティング装置2への接続をセットアップする。1つの従来技術では、UE(ユーザ機器)がモバイル基地局装置4を経由して通信するとき、IPsecチャネルがモバイル基地局装置4とゲートウェイ装置1との間にセットアップされる。例えば、モバイル基地局装置4a、4b、4c、4dすべてが、ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス・センタ50からブロードキャスト/マルチキャストサービス60を受信し、これら4つのモバイル基地局装置が、それぞれゲートウェイ装置1とIPsecチャネルを確立し、4つのIPsecチャネルが、それぞれブロードキャスト/マルチキャストサービス60のコピー60a、60b、60c、60dの1つを搬送する。モバイルコアネットワークと、モバイル基地局、すなわちフェムトセルとの間でブロードキャスト/マルチキャストサービスを伝送するための方法は、従来技術では、多数のネットワークリソースを消費し、一方、大量のワークロードが、ゲートウェイ装置1、エッジルーティング装置2、アクセス装置3を含むネットワーク装置にもたらされることが分かる。
従来技術の上記の問題に対処するために、本発明では、固定ネットワークにおいてモバイルマルチキャストサービスを伝送するための方法および装置が提供される。
本発明の第1の態様によれば、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワークをモバイルコアネットワークと接続するゲートウェイによってモバイル基地局にサービスを提供する方法であって、i.モバイルコアネットワークからサービスデータを取得するステップと、ii.モバイルコアネットワークからのサービスデータがマルチキャストサービスのデータである場合は、ゲートウェイと固定ネットワーク内のエッジルーティング装置との間のマルチキャストサービスチャネルを介して、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置にマルチキャストサービスのデータを送信するステップとを含む方法が提供される。
本発明の第2の態様によれば、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置によってモバイル基地局にマルチキャストサービスを提供する方法であって、I.モバイル基地局からマルチキャスト管理メッセージを取得するステップと、III.マルチキャスト管理メッセージによって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストツリーを生成するステップであって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANが、固定ネットワーク内のアクセス/コンバージェンスネットワークにおいて、および少なくとも1つのモバイルコアネットワークの1つのマルチキャストサービスのために、構成される、ステップと、IV.マルチキャストツリーによって、マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを送出するステップとを含む方法が提供される。
本発明の第3の態様によれば、固定ネットワーク内のアクセス装置を介して少なくとも1つのモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のアクセス装置によってモバイル基地局にマルチキャストサービスを提供する方法であって、α.モバイル基地局からマルチキャスト管理メッセージを取得するステップと、β.マルチキャスト管理メッセージによって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストツリーを生成するステップであって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANが、固定ネットワーク内のアクセス/コンバージェンスネットワークにおいて、および少なくとも1つのモバイルコアネットワークの1つのマルチキャストサービスのために、構成される、ステップと、γ.マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャスト管理メッセージを転送するステップと、λ.マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを取得し、それをモバイル基地局に転送するステップとを含む方法が提供される。
本発明の第4の態様によれば、固定ネットワークをモバイルコアネットワークと接続するゲートウェイにおいて固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、モバイル基地局にサービスを提供するための第1のサービス提供装置であって、モバイルコアネットワークからサービスデータを取得するように構成された第1のサービスデータ取得装置と、モバイルコアネットワークからのサービスデータがマルチキャストサービスのデータである場合は、ゲートウェイと固定ネットワーク内のエッジルーティング装置との間のマルチキャストサービスチャネルを介して、マルチキャストサービスのデータを固定ネットワーク内のエッジルーティング装置に送信するように構成された第1のサービスデータ送信装置とを備える第1のサービス提供装置が提供される。
本発明の第5の態様によれば、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置において、モバイル基地局にマルチキャストサービスを提供するための第2のサービス提供装置であって、モバイル基地局からマルチキャスト管理メッセージを取得するように構成された、マルチキャスト管理メッセージのための第1の取得装置と、マルチキャスト管理メッセージによって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストツリーを生成するように構成された、マルチキャストツリーのための第1の生成装置であって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANが、固定ネットワーク内のアクセス/コンバージェンスネットワークにおいて、および少なくとも1つのモバイルコアネットワークの1つのマルチキャストサービスのために、構成される、第1の生成装置と、マルチキャストツリーによって、マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを送出するように構成された、サービスデータのための第2の送信装置とを備える第2のサービス提供装置が提供される。
本発明の第6の態様によれば、固定ネットワーク内のアクセス装置を介して少なくとも1つのモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のアクセス装置において、モバイル基地局にマルチキャストサービスを提供するための第3のサービス提供装置であって、モバイル基地局からマルチキャスト管理メッセージを取得するように構成された、マルチキャスト管理メッセージのための第2の取得装置と、マルチキャスト管理メッセージによって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストツリーを生成するように構成された、マルチキャストツリーのための第2の生成装置であって、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANが、固定ネットワーク内のアクセス/コンバージェンスネットワークにおいて、および少なくとも1つのモバイルコアネットワークの1つのマルチキャストサービスのために、構成される、第2の生成装置と、マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャスト管理メッセージを転送するように構成された、マルチキャスト管理メッセージのための転送装置と、マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを取得し、それをモバイル基地局に転送するように構成された、サービスデータ転送装置とを備える第3のサービス提供装置が提供される。
本発明の第7の態様によれば、本発明の第4の態様による第1のサービス提供装置を備える、固定ネットワークをモバイルコアネットワークに結合するためのゲートウェイが提供される。
本発明の第8の態様によれば、本発明の第5の態様による第2のサービス提供装置を備える、エッジルーティング装置が提供される。
本発明の第9の態様によれば、本発明の第6の態様による第3のサービス提供装置を備える、アクセス装置が提供される。
本発明において提供される技術方式によって、固定ネットワーク内のネットワークリソースが節減されることが可能であり、各ネットワーク装置、例えばゲートウェイ、エッジルーティング装置、アクセス装置のペイロードが低減されることが可能である。
本発明の特徴、態様、および利点は、添付の図面の助けを借りて非限定的実施形態の以下の説明を読むことによって、より明らかになるであろう。
上記の図では、同じまたは同様の参照数字は、同じまたは同様の装置(モジュール)ないし方法のステップを指す。
図2は、モバイルブロードキャスト/マルチキャストサービスが、本発明の一実施形態による通信システムにおいて固定バックホールネットワークによって伝送される図を示す。図2に示されているように、通信ネットワークは、モバイル基地局4、アクセス装置3、エッジルーティング装置2、ゲートウェイ1、およびブロードキャスト・マルチキャスト・サービス・センタ(ブロードキャスト/マルチキャストサービスセンタ、BMSC)50を備え、固定ネットワークは、アクセス/コンバージェンスネットワークおよびパブリックIPネットワークを備える。モバイル基地局4は、アクセス装置3を介して固定アクセス/コンバージェンスネットワークにアクセスし、エッジルーティング装置2を介してパブリックIPネットワークにアクセスし、パブリックIPネットワークとモバイルコアネットワークとの間に配置されたゲートウェイ1を介してモバイルコアネットワーク70との接続を確立する。モバイルコアネットワーク70内のブロードキャスト・マルチキャスト・サービス・センタ50は、ブロードキャスト・マルチキャスト・サービスを提供するために使用される。図2は、4つのモバイル基地局4a、4b、4c、4d、および2つのアクセス装置3a、3bを示し、モバイル基地局4a、4bは、アクセス装置3aに接続され、モバイル基地局4c、4dは、アクセス装置3bに接続される。一般に、モバイル基地局4a−4dは、屋内に配置される。固定ネットワークにおいて使用される特定のアクセスモード、例えばADSLモードまたはLANモードによれば、アクセス装置3a、3bは、デジタル加入者回線アクセスマルチプレクサ(DSLAM)、ルータ、またはスイッチでよい。もちろん、固定ネットワークにおいて使用される特定のアクセスモード、および特定のタイプのアクセス装置3は、上記に限定されない。各装置の数は、図2には単に例示的に示されているだけであって、限定を意図するものではない。従来技術では、モバイルマルチキャストサービスを伝送するためにモバイル基地局4とゲートウェイ1との間にIPsecチャネルが確立される。本発明では、モバイルコアネットワーク70においてモバイルマルチキャストサービスを伝送するためにゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間にマルチキャストサービスチャネルが確立され、一方、エッジルーティング装置2は、固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいてモバイル基地局4にモバイルマルチキャストサービスを提供する。
図3は、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、本発明の一実施形態による、固定ネットワークをモバイルコアネットワークと接続するためのゲートウェイによってモバイル基地局にサービスを提供する方法の流れ図を示す。
図4は、本発明の一実施形態による、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置によってモバイル基地局にマルチキャストサービスを提供する方法の流れ図である。
図5は、固定ネットワーク内のアクセス装置を介して少なくとも1つのモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、本発明の一実施形態による、固定ネットワーク内のアクセス装置によってモバイル基地局にマルチキャストサービスを提供する方法の流れ図である。
以下では、本発明は、図2から図5に関連して、方法面から説明される。
本発明の一実施形態によれば、ゲートウェイ1がモバイル基地局4aにサービスを提供する方法は、以下のステップを含む。
ステップS11において、ゲートウェイ1が、モバイルコアネットワークからサービスデータを取得する。例えば、ゲートウェイ1は、ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス・センタ50からモバイルマルチキャストサービスを取得する。
ステップS13において、ゲートウェイ1がモバイルコアネットワークからのサービスデータのサービスタイプを判断する。サービスデータがマルチキャストサービスデータである場合は、ゲートウェイ1は、エッジルーティング装置2とゲートウェイ1との間のマルチキャストサービスチャネルを介してエッジルーティング装置2にマルチキャストサービスデータを送信する。サービスデータがマルチキャストサービスデータでない場合は、サービスデータは、ゲートウェイ1とモバイル基地局4aとの間のIPsecチャネルの確立によって伝送されることが可能である。
好ましくは、ステップS13の前に、ゲートウェイ1がそれ自体とエッジルーティング装置2との間のマルチキャストサービスチャネルを判定するステップがさらに含まれる。具体的には、マルチキャストサービスチャネルが以下のやり方で確立されることが可能である。第1のやり方では、普通は、ゲートウェイ1は複数のエッジルーティング装置と接続を確立するので、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間にポイント・ツー・マルチポイント・ラベル・スイッチド・チャネル(P2MP LSP)によってマルチキャストサービスチャネルを確立する。第2のやり方では、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間に総称ルーティングカプセル化トンネル(GREトンネル)によってマルチキャストサービスチャネルを確立する。普通は、1つのエッジルーティング装置は複数のアクセス装置に接続され、一方、各アクセス装置はいくつかのモバイル基地局に結合され、したがって、統計的に、エッジルーティング装置2とゲートウェイ1との間のマルチキャストサービスは常に必要とされるとみなされてよい。上記2つのやり方に関しては、マルチキャストサービスチャネルは手動で設定され、この設定によって、ゲートウェイ1がそれ自体とエッジルーティング装置2との間のマルチキャストサービスチャネルを判定する。さらに、マルチキャストサービスチャネルは、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間に第3層マルチキャストプロトコルによって動的に確立されることが可能であり、使用されるマルチキャストプロトコルは、以下のプロトコル、すなわちPIM−SM、PIM−DM、DVMRP、MOSPF、MSDPのいずれか1つまたは複数でよい。
モバイルコアネットワーク70がゲートウェイ1を介して固定ネットワークに接続されているときは、モバイルコアネットワーク70からのモバイルマルチキャストサービスのために固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいて少なくとも1つのマルチキャストバーチャルLANが構成され、モバイルコアネットワーク70からの異なるマルチキャストサービスは、同じマルチキャストバーチャルLANの中で伝送されるか、あるいは異なるマルチキャストバーチャルLANを介して伝送されることが可能である。そのようなマルチキャストバーチャルLANは、一般に、エッジルーティング装置2のいくつかのポート、およびいくつかのアクセス装置(1つまたは複数)3のいくつかのポートを備える。
普通は、異なるモバイル事業者は、異なるモバイルコアネットワークを所有する。異なるモバイルコアネットワークは、異なるゲートウェイを介して固定ネットワークに接続され、その場合、異なるマルチキャストバーチャルLANは、固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいて異なるモバイルコアネットワーク用に構成される必要がある。
本発明の一実施形態によれば、マルチキャストバーチャルLANは、固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいてモバイルコアネットワーク70からの少なくともモバイルマルチキャストサービス用に構成され、マルチキャストバーチャルLANは、マルチキャストバーチャルLANが少なくともモバイル基地局4aからエッジルーティング装置2への経路を備えるように、少なくともエッジルーティング装置2のポートの一部分、およびアクセス装置3aのポートの一部分、例えばモバイル基地局4aが接続されているポートを備える。そのような実施形態では、エッジルーティング装置2がモバイル基地局4aにマルチキャストサービスを提供する方法は、以下のステップを含む。
ステップS21において、エッジルーティング装置2がモバイル基地局4aからマルチキャスト管理メッセージを取得する。そのようなマルチキャスト管理メッセージは、モバイルコアネットワーク70にマルチキャストサービス60を要求するために使用され、モバイルコアネットワーク70においてモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANにおいて伝送され、アクセス装置4aによって転送され、エッジルーティング装置2によって受信される。
ステップS23において、エッジルーティング装置2が、そのようなマルチキャスト管理メッセージによって、対応するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを確立する。具体的には、マルチキャスト管理メッセージのコンテンツによって、エッジルーティング装置2が、マルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを構築するのを助けるために対応するポートを開く。
次いで、ステップS24において、エッジルーティング装置2が、マルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーによってマルチキャストサービス60のデータを送出する。
エッジルーティング装置2は、場合によっては、異なるゲートウェイを介して異なるモバイルコアネットワークに接続され、モバイル基地局4aは、異なるモバイルコアネットワークにモバイルマルチキャストサービスを要求することができる。したがって、ステップS21の後に、かつステップS23の前に、好ましくはステップ22が含まれ、モバイル基地局4aからのマルチキャスト管理メッセージによって、エッジルーティング装置2が、対応するマルチキャストバーチャルLAN、すなわちモバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANを判定する。
具体的には、エッジルーティング装置2が、以下のステップを実行することにより、モバイルコアネットワーク70からマルチキャストサービス60を取得する。第1に、エッジルーティング装置2がそれ自体とゲートウェイ1との間のマルチキャストサービスチャネルを判定する。前述のように、そのようなマルチキャストサービスチャネルは、ポイント・ツー・マルチポイント・ラベル・スイッチド・チャネルまたは総称ルーティングカプセル化トンネルによって手動で予め構成されることが可能である。そうでなければ、そのようなマルチキャストサービスチャネルは、エッジルーティング装置2とゲートウェイ1との間に第3層マルチキャストプロトコルによって動的に確立されることが可能であり、使用されるマルチキャストプロトコルは、以下のプロトコル、すなわちPIM−SM、PIM−DM、DVMRP、MOSPF、MSDPのいずれか1つまたは複数でよい。次いで、エッジルーティング装置2が、そのようなマルチキャストサービスチャネルを介してマルチキャストサービス60のデータを取得する。
上記の実施形態では、アクセス装置3aがモバイル基地局4aにマルチキャストサービスを提供する方法は、以下のステップを含む。
ステップS31において、アクセス装置3aがモバイル基地局4aからマルチキャスト管理メッセージを取得する。そのようなマルチキャスト管理メッセージは、モバイルコアネットワーク70にマルチキャストサービス60を要求するために使用される。
ステップS32において、そのようなマルチキャスト管理メッセージによって、アクセス装置3aが、モバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを構築する。具体的には、アクセス装置3aが、マルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを構築するのを助けるために、そのようなマルチキャスト管理メッセージのコンテンツによって対応するポートを開く。
ステップS33において、アクセス装置3aが、そのようなマルチキャスト管理メッセージをエッジルーティング装置に伝送するために、モバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANにおいてそのようなマルチキャスト管理メッセージを転送する。
ステップS34において、アクセス装置3aがマルチキャストサービス60のデータを取得し、それをモバイル基地局4aに転送する。
エッジルーティング装置2は、場合によっては、異なるゲートウェイを介して異なるモバイルコアネットワークに接続され、モバイル基地局4aは、場合によっては、異なるモバイルコアネットワークにモバイルマルチキャストサービスを要求する。したがって、ステップS31の後に、かつステップS32の前に、好ましくは、モバイル基地局4aからのマルチキャスト管理メッセージによって、アクセス装置3aが対応するマルチキャストバーチャルLAN、すなわちモバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANを判定するステップがさらに含まれる。
有利には、アクセス装置3aは、無効な要求を有するマルチキャスト管理メッセージがマルチキャストバーチャルLANにおいて伝送されるのを防止するために、モバイルマルチキャストサービスにアクセス制御機能を提供する。具体的には、ステップS31の後に、判断ステップが実行され、モバイル基地局4aから取得されたマルチキャスト管理メッセージによって、マルチキャストサービス60を受信するための許可をモバイル基地局4aが有するかどうかをアクセス装置3aが判断する。モバイル基地局4aがそのような許可を有しない場合は、アクセス装置3aは、そのようなマルチキャスト管理メッセージを廃棄する。モバイル基地局4aがそのような許可を有する場合は、アクセス装置3aは、前のステップS32からS34を続ける。
上記の実施形態では、特に、固定ネットワークにおいて異なるマルチキャストグループを確立し維持するために、IGMPプロトコルが使用されることが可能である。具体的には、モバイル基地局4aによって送信されるマルチキャスト管理メッセージは、IGMP追加メッセージでよい。
本発明における方法を利用することにより、固定ネットワーク内のネットワークリソースが節減されることが可能であり、各ネットワーク装置のペイロードが低減されることが可能である。例えば、モバイル基地局4a、4b、4c、4dすべてが、モバイルコアネットワーク70にマルチキャストサービス60を要求するときは、たとえいくつのモバイル基地局4がアクセス装置3a(または3b)を介してマルチキャストサービス(60)のデータを取得しても、パブリックIPネットワークでは、マルチキャストサービス60を伝送するためにゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間に1つのマルチキャストサービスチャネルしか確立される必要がなく、アクセスネットワークでは、エッジルーティング装置2とアクセス装置3a(または3b)との間のマルチキャストチャネル上でマルチキャストサービス60のデータの1つのコピーしか伝送される必要がない。
図6は、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワークをモバイルコアネットワークと接続するためのゲートウェイにおいて、本発明の一実施形態による、モバイル基地局にサービスを提供するための第1のサービス提供装置の機能ブロック図を示す。図6に示されているように、第1のサービス提供装置10は、第1のマルチキャストチャネル判定装置103、第1のサービスデータ取得装置101、第1のサービスデータ送信装置102を備える。本発明の様々な実施形態では、第1のサービス提供装置10は、図6に示されている一部分のまたはすべての装置、および図に示されていないそれらの装置(1つまたは複数)を備えてよい。第1のサービス提供装置10は、通常、ゲートウェイ1の中に構成される。
図7は、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のエッジルーティング装置において、本発明の一実施形態による、マルチキャストモバイル基地局にサービスを提供するための第2のサービス提供装置の機能ブロック図を示す。図7に示されているように、第2のサービス提供装置20は、マルチキャスト管理メッセージのための第1の取得装置201と、マルチキャストバーチャルLANのための第1の判定装置202と、マルチキャストツリーのための第1の生成装置203と、サービスデータのための第2の送信装置204と、第2のマルチキャストチャネル判定装置205と、第2のサービスデータ取得装置206とを備える。本発明の様々な実施形態では、第2のサービス提供装置20は、図7に示されているような一部分のまたはすべての装置、および図に示されていない他の装置(1つまたは複数)を備えてよい。第2のサービス提供装置20は、通常、エッジルーティング装置2の中に構成される。
図8は、固定ネットワーク内のアクセス装置を介して少なくとも1つのモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、固定ネットワーク内のアクセス装置において、本発明の一実施形態による、モバイル基地局にマルチキャストサービスを提供するための第3のサービス提供装置の機能ブロック図を示す。図8に示されているように、第3のサービス提供装置30は、マルチキャスト管理メッセージのための第2の取得装置301と、アクセス許可判断装置302と、マルチキャストバーチャルLANのための第2の判定装置303と、マルチキャスト管理メッセージのための転送装置304と、サービスデータ転送装置305と、マルチキャストツリーのための第2の生成装置306とを備える。本発明の様々な実施形態では、第3のサービス提供装置30は、図8に示されている一部分のまたはすべての装置、および図に示されていない他の装置(1つまたは複数)を備えてよい。第3のサービス提供装置30は、通常、アクセス装置3a、3bの中に構成される。
本発明のための装置面からの説明が、図2、図6、図7、図8に関連して行われる。
本発明の一実施形態によれば、ゲートウェイ1における第1のサービス提供装置10は、第1のサービスデータ取得装置101、第1のサービスデータ送信装置102を備える。モバイル基地局4aにサービスを提供するために第1のサービス提供装置10において以下の動作が行われる。
第1に、第1のサービスデータ取得装置101がモバイルコアネットワークからサービスデータを取得する。例えば、第1のサービスデータ取得装置101がブロードキャスト・マルチキャスト・サービス・センタ50からモバイルマルチキャストサービスを取得する。
次いで、第1のサービスデータ送信装置102がモバイルコアネットワークからのサービスデータのサービスタイプを判断する。サービスデータがマルチキャストサービスデータである場合は、第1のサービスデータ送信装置102は、マルチキャストサービスデータをエッジルーティング装置2とゲートウェイ1との間のマルチキャストサービスチャネルを介してエッジルーティング装置2に送信する。サービスデータがマルチキャストサービスデータでない場合は、第1のサービスデータ送信装置102は、ゲートウェイ1とモバイル基地局4aとの間のIPsecチャネルによってサービスデータを伝送することができる。
好ましくは、第1のサービス提供装置10は、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間のマルチキャストサービスチャネルを判定するために使用される第1のマルチキャストチャネル判定装置103をさらに備える。具体的には、マルチキャストサービスチャネルは、以下のやり方で確立されることが可能である。第1のやり方では、普通は、ゲートウェイ1は複数のエッジルーティング装置と接続を確立するので、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間にポイント・ツー・マルチポイント・ラベル・スイッチド・チャネル(P2MP LSP)によってマルチキャストサービスチャネルを確立する。第2のやり方では、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間に総称ルーティングカプセル化トンネル(GREトンネル)によってマルチキャストサービスチャネルを確立する。普通は、1つのエッジルーティング装置は複数のアクセス装置に接続され、一方、各アクセス装置は、いくつかのモバイル基地局に結合され、したがって、統計的に、エッジルーティング装置2とゲートウェイ1との間にはマルチキャストサービスが常に必要とされるとみなされてよい。上記2つのやり方に関しては、マルチキャストサービスチャネルは手動で構成され、第1のマルチキャストチャネル判定装置103は、構成によって、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間のマルチキャストサービスチャネルを判定する。さらに、ゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間のマルチキャストサービスチャネルは、第3層マルチキャストプロトコルによって、第1のマルチキャストチャネル判定装置103およびエッジルーティング装置2内の対応する装置によって動的に確立されることが可能であり、使用されるマルチキャストプロトコルは、以下のプロトコル、すなわちPIM−SM、PIM−DM、DVMRP、MOSPF、MSDPのいずれか1つまたは複数でよい。
モバイルコアネットワーク70がゲートウェイ1を介して固定ネットワークに接続されているときは、少なくとも1つのマルチキャストバーチャルLANが、モバイルコアネットワーク70からのモバイルマルチキャストサービスのために、固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいて構成され、モバイルコアネットワーク70からの異なるマルチキャストサービスは、同じマルチキャストバーチャルLANの中で伝送されるか、あるいは異なるマルチキャストバーチャルLANを介して伝送されることが可能である。そのようなマルチキャストバーチャルLANは、一般に、エッジルーティング装置2のいくつかのポート、およびいくつかのアクセス装置(1つまたは複数)3のいくつかのポートを備える。
普通は、異なるモバイル事業者は、異なるモバイルコアネットワークを所有する。異なるモバイルコアネットワークは、異なるゲートウェイを介して固定ネットワークに接続され、異なるマルチキャストバーチャルLANが、固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいて異なるモバイルコアネットワーク用に構成される必要がある。
本発明の一実施形態によれば、マルチキャストバーチャルLANは、少なくとも固定アクセス/コンバージェンスネットワークにおいてモバイルコアネットワーク70からのモバイルマルチキャストサービス用に構成され、マルチキャストバーチャルLANは、マルチキャストバーチャルLANが少なくともモバイル基地局4aからエッジルーティング装置2への経路を備えるように、少なくとも、エッジルーティング装置2のポートの一部分、およびアクセス装置3aのポートの一部分、例えばモバイル基地局4aが接続されているポートを備える。そのような実施形態では、エッジルーティング装置2内の第2のサービス提供装置20は、マルチキャスト管理メッセージのための第1の取得装置201と、マルチキャストツリーのための第1の生成装置203と、サービスデータのための第2の送信装置204とを備える。モバイル基地局4aにマルチキャストサービスを提供するために第2のサービス提供装置20において以下の動作が行われる。
マルチキャスト管理メッセージのための第1の取得装置201がモバイル基地局4aからマルチキャスト管理メッセージを取得する。そのようなマルチキャスト管理メッセージは、モバイルコアネットワーク70にマルチキャストサービス60を要求するために使用され、モバイルコアネットワーク70においてモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANにおいて伝送され、アクセス装置4aによって転送され、エッジルーティング装置2においてマルチキャスト管理メッセージのための第1の取得装置201によって受信される。
マルチキャストツリーのための第1の生成装置203が、そのようなマルチキャスト管理メッセージによって、対応するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを確立する。具体的には、マルチキャストツリーのための第1の生成装置203が、マルチキャスト管理メッセージのコンテンツによって、マルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを構築するのを助けるために、対応するポートを開く。
サービスデータのための第2の送信装置204が、マルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーによってマルチキャストサービス60のデータを送出する。
エッジルーティング装置2は、場合によっては、異なるゲートウェイを介して異なるモバイルコアネットワークに接続され、モバイル基地局4aは異なるモバイルコアネットワークにモバイルマルチキャストサービスを要求することができる。したがって、好ましくは、第2のサービス提供装置20は、モバイル基地局4aからのマルチキャスト管理メッセージによって、対応するマルチキャストバーチャルLAN、すなわちモバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANを判定するように構成されたマルチキャストバーチャルLAN202のための第1の判定装置をさらに備える。
具体的には、第2のサービス提供装置20は、第2のマルチキャストチャネル判定装置205と、第2のサービスデータ取得装置206とをさらに備える。第2のサービス提供装置20は、以下の動作を行うことによりモバイルコアネットワーク70からマルチキャストサービス60を取得する。第1に、第2のマルチキャストチャネル判定装置205が、エッジルーティング装置2とゲートウェイ1との間のマルチキャストサービスチャネルを判定する。前述のように、そのようなマルチキャストサービスチャネルは、ポイント・ツー・マルチポイント・ラベル・スイッチド・チャネルまたは総称ルーティングカプセル化トンネルによって手動で予め構成されることが可能であり、第2のマルチキャストチャネル判定装置205が、そこでの構成によってそのようなマルチキャストサービスチャネルを判定する。そうでなければ、そのようなマルチキャストサービスチャネルは、エッジルーティング装置2内の第2のマルチキャストチャネル判定装置205とゲートウェイ1内の第1のマルチキャストチャネル判定装置103との間に第3層マルチキャストプロトコルによって動的に確立されることが可能であり、使用されるマルチキャストプロトコルは、以下のプロトコル、すなわちPIM−SM、PIM−DM、DVMRP、MOSPF、MSDPのいずれか1つまたは複数でよい。次いで、第2のサービスデータ取得装置206が、そのようなマルチキャストサービスチャネルを介してマルチキャストサービス60のデータを取得する。
上記の実施形態では、アクセス装置3aにおける第3のサービス提供装置30は、マルチキャスト管理メッセージのための第2の取得装置301と、マルチキャストツリーのための第2の生成装置306と、マルチキャスト管理メッセージのための転送装置304と、サービスデータ転送装置305とを備える。モバイル基地局4aにマルチキャストサービスを提供するために第3のサービス提供装置30において以下の動作が行われる。
第1に、マルチキャスト管理メッセージのための第2の取得装置301がモバイル基地局4aからマルチキャスト管理メッセージを取得する。そのようなマルチキャスト管理メッセージは、モバイルコアネットワーク70にマルチキャストサービス60を要求するために使用される。
次いで、そのようなマルチキャスト管理メッセージによって、マルチキャストツリーのための第2の生成装置306が、モバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを構築する。具体的には、マルチキャストツリーのための第2の生成装置306が、マルチキャストサービス60のためのマルチキャストツリーを構築するのを助けるために、そのようなマルチキャスト管理メッセージのコンテンツによってアクセス装置3aの対応するポートを開く。
マルチキャスト管理メッセージのための転送装置304が、そのようなマルチキャスト管理メッセージをエッジルーティング装置2に伝送するために、モバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANにおいてそのようなマルチキャスト管理メッセージを転送する。
後ほど、サービスデータ転送装置305が、マルチキャストサービス60のデータを取得し、それをモバイル基地局4aに転送する。
エッジルーティング装置2は、場合によっては、異なるゲートウェイを介して異なるモバイルコアネットワークに接続され、モバイル基地局4aは、場合によっては、異なるモバイルコアネットワークにモバイルマルチキャストサービスを要求する。したがって、好ましくは、第3のサービス提供装置30は、モバイル基地局4aからのマルチキャスト管理メッセージによって、対応するマルチキャストバーチャルLAN、すなわちモバイルコアネットワーク70のモバイルマルチキャストサービス用に構成されたマルチキャストバーチャルLANを判定するように構成された、マルチキャストバーチャルLANのための第2の判定装置303をさらに備える。
有利には、アクセス装置3aは、無効な要求を有するマルチキャスト管理メッセージがマルチキャストバーチャルLANにおいて伝送されるのを防止するために、モバイルマルチキャストサービスにアクセス制御機能を提供する。具体的には、第3のサービス提供装置30はアクセス許可判断装置302をさらに備える。マルチキャスト管理メッセージのための第2の取得装置301がモバイル基地局4aからマルチキャスト管理メッセージを取得した後に、モバイル基地局4aから取得されたマルチキャスト管理メッセージによって、モバイル基地局4aがマルチキャストサービス60を受信するための許可を有するかどうかをアクセス許可判断装置302が判断する。モバイル基地局4aがそのような許可を有しない場合は、第3のサービス提供装置30は、そのようなマルチキャスト管理メッセージを廃棄する。モバイル基地局4aがそのような許可を有する場合は、第3のサービス提供装置30におけるマルチキャストツリーのための第2の生成装置306、マルチキャスト管理メッセージのための転送装置304、およびサービスデータ転送装置305などは、それぞれ個々の動作を続ける。
上記の実施形態では、特に、固定ネットワークにおいて異なるマルチキャストグループを確立し維持するために、IGMPプロトコルが使用されることが可能である。具体的には、モバイル基地局4aによって送信されるマルチキャスト管理メッセージは、IGMP追加メッセージでよい。
本発明における装置を利用することにより、固定ネットワーク内のネットワークリソースが節減されることが可能であり、各ネットワーク装置のペイロードが低減されることが可能である。例えば、モバイル基地局4a、4b、4c、4dすべてが、モバイルコアネットワーク70にマルチキャストサービス60を要求するときは、たとえいくつのモバイル基地局4がアクセス装置3a(または3b)を介してマルチキャストサービス(60)のデータを取得しても、パブリックIPネットワークでは、マルチキャストサービス60を伝送するためにゲートウェイ1とエッジルーティング装置2との間に1つのマルチキャストサービスチャネルしか確立される必要がなく、アクセスネットワークでは、エッジルーティング装置2とアクセス装置3a(または3b)との間のマルチキャストチャネル上でマルチキャストサービス60のデータの1つのコピーしか伝送される必要がない。
本発明における装置(1つまたは複数)は、ハードウェア装置としてまたはソフトウェアの機能モジュールとして実施されることが可能であることを当業者は理解することができる。
説明は、前述のように、本発明の非限定的実施形態に関して行われるが、本発明は特定のシステム、装置、および特定のプロトコルに限定されず、当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内でいかなる変更または修正をも行うことができる。
Claims (13)
- 固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、前記固定ネットワークを前記モバイルコアネットワークと接続するゲートウェイにおいて、前記モバイル基地局にサービスを提供するための第1のサービス提供装置であって、
前記モバイルコアネットワークからサービスデータを取得するように構成された第1のサービスデータ取得装置と、
前記モバイルコアネットワークからの前記サービスデータがマルチキャストサービスのデータである場合は、前記マルチキャストサービスの前記データを、前記ゲートウェイと前記固定ネットワーク内のエッジルーティング装置との間のマルチキャストサービスチャネルを介して前記固定ネットワーク内の前記エッジルーティング装置に送信するように構成された第1のサービスデータ送信装置と
を備える、第1のサービス提供装置。 - 前記ゲートウェイと前記固定ネットワーク内の前記エッジルーティング装置との間のマルチキャストサービスチャネルを判定するように構成された、第1のマルチキャストチャネル判定装置
をさらに備える、請求項1に記載の第1のサービス提供装置。 - 固定ネットワーク内のエッジルーティング装置を介してモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、前記固定ネットワーク内のエッジルーティング装置において、前記モバイル基地局にマルチキャストサービスを提供するための第2のサービス提供装置であって、
前記モバイル基地局からマルチキャスト管理メッセージを取得するように構成された、マルチキャスト管理メッセージのための第1の取得装置と、
前記マルチキャスト管理メッセージによって、前記マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストツリーを生成するように構成された、マルチキャストツリーのための第1の生成装置であって、前記マルチキャスト管理メッセージが属する前記マルチキャストバーチャルLANが前記固定ネットワーク内のアクセス/コンバージェンスネットワークにおいて、および前記少なくとも1つのモバイルコアネットワークの1つマルチキャストサービスのために、構成される、第1の生成装置と、
前記マルチキャストツリーによって、前記マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを送出するように構成された、サービスデータのための第2の送信装置と
を備える、第2のサービス提供装置。 - 前記マルチキャスト管理メッセージによって、前記マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANを判定するように構成された、マルチキャストバーチャルLANのための第1の判定装置
をさらに備える、請求項3に記載の第2のサービス提供装置。 - 前記エッジルーティング装置と、前記固定ネットワークを前記マルチキャストバーチャルLANがそのために使用されるモバイルコアネットワークと接続するゲートウェイとの間のマルチキャストサービスチャネルを判定するように構成された、マルチキャストチャネルのための第2の判定装置と、
前記マルチキャストサービスチャネルを介して前記マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを取得するように構成された、サービスデータのための第2の取得装置と
をさらに備える、請求項3または4に記載の第2のサービス提供装置。 - 前記マルチキャスト管理メッセージがIGMP追加メッセージである、請求項3から5のいずれかに記載の第2のサービス提供装置。
- 固定ネットワーク内のアクセス装置を介して少なくとも1つのモバイルコアネットワークに接続されたモバイル基地局を有するモバイル通信システムにおいて、前記固定ネットワーク内のアクセス装置において、前記モバイル基地局にマルチキャストサービスを提供するための第3のサービス提供装置であって、
前記モバイル基地局からマルチキャスト管理メッセージを取得するように構成された、マルチキャスト管理メッセージのための第2の取得装置と、
前記マルチキャスト管理メッセージによって、前記マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいてマルチキャストツリーを生成するように構成された、マルチキャストツリーのための第2の生成装置であって、前記マルチキャスト管理メッセージが属する前記マルチキャストバーチャルLANが、前記固定ネットワーク内のアクセス/コンバージェンスネットワークにおいて、および前記少なくとも1つのモバイルコアネットワークの1つのマルチキャストサービスのために、構成される、第2の生成装置と、
前記マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANにおいて前記マルチキャスト管理メッセージを転送するように構成された、マルチキャスト管理メッセージのための転送装置と、
前記マルチキャスト管理メッセージによって要求されたマルチキャストサービスデータを取得し、それを前記モバイル基地局に転送するように構成された、サービスデータ転送装置と
を備える、第3のサービス提供装置。 - 前記マルチキャスト管理メッセージによって前記マルチキャスト管理メッセージが属するマルチキャストバーチャルLANを判定するように構成された、マルチキャストバーチャルLANのための第2の判定装置
をさらに備える、請求項7に記載の第3のサービス提供装置。 - マルチキャスト管理メッセージのための前記第2の取得装置によって取得された前記マルチキャスト管理メッセージによって、前記モバイル基地局がマルチキャストサービスを受信するための許可を有するかどうかを判断するように構成された、アクセス許可判断装置をさらに備え、
前記モバイル基地局が前記許可を有する場合は、前記第3のサービス提供装置内の残りの装置がそれぞれの動作を実行する、
請求項7または8に記載の第3のサービス提供装置。 - 前記マルチキャスト管理メッセージがIGMP追加メッセージである、請求項7から9のいずれかに記載の第3のサービス提供装置。
- 請求項1から2のいずれか一項に記載の第1のサービス提供装置を備える、固定ネットワークとモバイルコアネットワークを接続するためのゲートウェイ。
- 請求項3から6のいずれか一項に記載の第2のサービス提供装置を備える、エッジルーティング装置。
- 請求項7から10のいずれか一項に記載の第3のサービス提供装置を備える、アクセス装置。
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