JP5341821B2 - Multicast distribution system and method - Google Patents

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JP5341821B2 JP2010119031A JP2010119031A JP5341821B2 JP 5341821 B2 JP5341821 B2 JP 5341821B2 JP 2010119031 A JP2010119031 A JP 2010119031A JP 2010119031 A JP2010119031 A JP 2010119031A JP 5341821 B2 JP5341821 B2 JP 5341821B2
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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.
特願2009−60596号Japanese Patent Application No. 2009-60596 特開2008−182707号公報JP 2008-182707 A
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、
前記センター装置から受信したコンテンツデータをひとつまたは複数の基地局に配信するための複数の第1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のスイッチと、
いずれかの前記第1のスイッチから受信したコンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信する基地局とを備え、
前記基地局は、該基地局と前記センター装置間に存在する前記第1のスイッチがマルチキャスト配信プロトコルのサポート可否を検知する機能を有し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはユニキャスト受信を行う第1の基地局として動作し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはマルチキャスト受信を行う第2の基地局として動作し、
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 plurality of first switches for distributing content data received from the center device to one or a plurality of base stations;
A second switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
A base station that distributes content data received from any of the first switches to one or more terminals,
The base station has a function of detecting whether the first switch existing between the base station and the center apparatus supports a multicast distribution protocol, and the first switch existing between the base station and the center apparatus. When the first switch does not support the multicast distribution protocol, it operates as a first base station that performs unicast reception, and the first switch that exists between the base station and the center apparatus supports the multicast distribution protocol. Operates as a second base station for multicast reception,
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 the unicast distribution unit receives the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the second 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、
前記センター装置から受信したコンテンツデータをひとつまたは複数の基地局に配信するための複数の第1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のスイッチと、
いずれかの前記第1のスイッチから受信したコンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信する基地局と
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、
前記基地局は、該基地局と前記センター装置間に存在する前記第1のスイッチがマルチキャスト配信プロトコルのサポート可否を検知する機能を有し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはユニキャスト受信を行う第1の基地局として動作し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはマルチキャスト受信を行う第2の基地局として動作し、
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 plurality of first switches for distributing content data received from the center device to one or a plurality of base stations;
A second switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
A multicast distribution method using a multicast distribution system comprising: a base station that distributes content data received from any one of the first switches to one or a plurality of terminals ,
The base station has a function of detecting whether the first switch existing between the base station and the center apparatus supports a multicast distribution protocol, and the first switch existing between the base station and the center apparatus. When the first switch does not support the multicast distribution protocol, it operates as a first base station that performs unicast reception, and the first switch that exists between the base station and the center apparatus supports the multicast distribution protocol. Operates as a second base station for multicast reception,
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 the unicast distribution unit receives the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the second 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.
WiMAX MCBCSのアーキテクチャを示す構成図。The block diagram which shows the architecture of WiMAX MCBCS. WiMAX MCBCSの基本シーケンス図。The basic sequence diagram of WiMAX MCBCS. 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。Explanatory drawing about the subject of the multicast reception impossibility by a legacy network. ユニキャスト配信サーバ利用時のシステム構成図。The system block diagram at the time of unicast delivery server utilization. ユニキャスト配信サーバ利用時のシーケンス図。The sequence diagram at the time of unicast delivery server utilization. ユニキャスト配信サーバのモジュール構成図。The module block diagram of a unicast delivery server. ユニキャスト配信サーバのコンテンツ管理テーブルの説明図。Explanatory drawing of the content management table of a unicast delivery server. ユニキャスト配信サーバの内部処理のフローチャート(配信前)。The flowchart of the internal processing of a unicast delivery server (before delivery). ユニキャスト配信サーバの内部処理のフローチャート(配信中、配信後)。Flow chart of internal processing of unicast distribution server (during distribution, after distribution). ユニキャスト配信サーバのハードウェア構成図。The hardware block diagram of a unicast delivery server. 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。The sequence diagram about the multicast / unicast reception automatic switching of a base station. 基地局の内部処理のフローチャート。The flowchart of the internal process of a base station. 基地局のハードウェア構成図。The hardware block diagram of a base station. ユニキャスト配信機能の配置図(センター装置)。Unicast distribution layout (center device). ユニキャスト配信機能の配置図(上位スイッチ)。Unicast distribution function layout (upper switch). ユニキャスト配信機能の配置図(代表基地局)。Unicast distribution function layout (representative base station).
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.

A. Embodiment 1
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 (BS # 3 103) capable of receiving the multicast transmits PathRegRsp (202), transmits IGMP Report (203), and participates in the multicast group for reception. (FIG. 2).
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the base station (BS # 1 103) that cannot receive the multicast receives PathRegReq (201), it transmits a unicast distribution request message UnicastPathRegReq (501) to the unicast distribution server (401). It notifies its IP address to the cast distribution server (401). Upon receiving at least one unicast distribution request message (501), the unicast distribution server (401) transmits PathRegRsp (202) to the center apparatus (101) and IGMP Report (203) to the upper switch, and the multicast distribution group I will participate in. At the same time, the unicast distribution server (401) transmits unicast PathRegRsp (502) to the base station (BS # 1 103) to notify the base station (BS # 1 103) that distribution is possible. After the distribution is started, the content data (204) transmitted from the center apparatus (101) to the multicast reaches the unicast distribution server (401). The unicast distribution server (401) converts the multicast packet into a unicast packet (details will be described later), and then transmits the unicast distribution server (401) to the base station (BS # 1 103) that transmitted UnicastPathRegReq (501). If no unicast distribution server (401) receives UnicastPathRegReq (501), it does not transmit PathRegRsp (202) and IGMP Report (203) and does not receive content data.
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 (BS # 3 103) transmit PathDeregRsp (206) and IGMP Leave (207), respectively, and leave the distribution group. On the other hand, as shown in FIG. 5, when the base station (BS # 1 103) for unicast reception receives PathDeregReq (205), it transmits PathDeregRsp (206) to the center apparatus (101), but IGMP Leave (207) Do not send. Also, all base stations (103) delete path information with the center apparatus (101).
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 (BS # 1 103) that cannot receive the multicast, it notifies the BIM (602) of the content ID and the IP address of the base station, and the BIM (602) corresponds. The address of the base station (BS # 1 103) is registered as a reception target of the distribution target content. When the BIM (602) registers a base station address for the first time in the corresponding content, it notifies the ASP (601) of a transmission instruction. The ASP (601) that has received the notification transmits PathRegRsp (202) to the center apparatus (101) and IGMP Report (203) to the upper switch (102), and participates in the multicast group for distribution. After the distribution starts, the RCV (604) receives the multicast packet (607) from the center apparatus (101) (via the switch (102)) and passes it to the PCP (605). The PCP (605) creates a unicast packet (608) based on the base station information for each content of the BIM (602) and transmits it to the target base station (103) by the SND (606) (details are shown in FIG. 8). Later).
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) Embodiment 2
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) Embodiment 3
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) Embodiment 4
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
101 Center device 102 Switch (Support IGMP)
103 base station 301 switch (Do not Support IGMP)
401 Unicast distribution server

Claims (10)

  1. 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、
    前記センター装置から受信したコンテンツデータをひとつまたは複数の基地局に配信するための複数の第1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のスイッチと、
    いずれかの前記第1のスイッチから受信したコンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信する基地局とを備え、
    前記基地局は、該基地局と前記センター装置間に存在する前記第1のスイッチがマルチキャスト配信プロトコルのサポート可否を検知する機能を有し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはユニキャスト受信を行う第1の基地局として動作し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはマルチキャスト受信を行う第2の基地局として動作し、
    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 plurality of first switches for distributing content data received from the center device to one or a plurality of base stations;
    A second switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
    A base station that distributes content data received from any of the first switches to one or more terminals,
    The base station has a function of detecting whether the first switch existing between the base station and the center apparatus supports a multicast distribution protocol, and the first switch existing between the base station and the center apparatus. When the first switch does not support the multicast distribution protocol, it operates as a first base station that performs unicast reception, and the first switch that exists between the base station and the center apparatus supports the multicast distribution protocol. Operates as a second base station for multicast reception,
    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 the unicast distribution unit receives the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the second 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.
  2. 前記ユニキャスト配信部は、一つも前記ユニキャスト配信要求メッセージを受信しなかった場合は、前記応答メッセージと前記レポートを送信せず、コンテンツデータを受信しないことを特徴とする請求項1に記載のマルチキャスト配信システム。   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.
  3. 前記ユニキャスト配信部のアドレスは、前記第1の基地局に固定で設定すること、又は、前記アドレスを前記センター装置に管理させ、前記パス作成要求メッセージに含めて前記第1の基地局に通知することを特徴とする請求項1又は2に記載のマルチキャスト配信システム。   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:
  4. 前記ユニキャスト配信部は、コンテンツID毎に、配信用マルチキャストアドレス及びユニキャスト受信のひとつ又は複数の前記第1の基地局のひとつ又は複数の基地局アドレスを記憶したコンテンツ管理テーブルを備え、
    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
  5. 前記ユニキャスト配信部は、マルチキャストでコンテンツデータを受信したら、受信したマルチキャストアドレスにて前記コンテンツ管理テーブルを検索し、該当エントリに登録されたひとつ又は複数の基地局アドレスを取得し、
    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.
  6. 前記ユニキャスト配信部は、前記センター装置から、パス削除要求メッセージを受信したら、パス削除応答を前記センター装置に送信し、マルチキャスト配信グループを離脱し、
    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.
  7. 前記第1及び/又は第2の基地局は、上位の前記第1のスイッチのマルチキャスト配信プロトコルのサポート可否を自らまたは前記センター装置からのメッセージに基づき検知し、マルチキャスト受信モード又はユニキャスト受信モードのいずれかに自動に切り替えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のマルチキャスト配信システム。 Wherein the first and / or second base station, a message to the sensed-out based, multicast reception mode or unicast reception of the support whether the first switch multicast distribution protocol upper from itself or the center apparatus 7. The multicast distribution system according to claim 1, wherein the mode is automatically switched to one of modes.
  8. 前記第1又は第2の基地局は、自主的に或いは前記センター装置からの予め定められたメッセージの受信をトリガーに、上位の前記第1のスイッチにマルチキャスト配信プロトコル用のレポートを送信し、
    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 transmits a report for a multicast distribution protocol to the upper first switch, either autonomously or triggered by reception of a predetermined message from the center device,
    When 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 switch does not support a multicast distribution protocol, and receives a unicast reception mode. Set to
    On the other hand, if the query is received within a predetermined time, it is determined that the upper first 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. 前記ユニキャスト配信部を、前記センター装置、又は、マルチキャスト配信プロトコルをサポートする前記第のスイッチ、又は、マルチキャスト受信可能な前記第2の基地局に具備することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のマルチキャスト配信システム。 9. The unicast distribution unit is provided in the center device, the first 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.
  10. 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、
    前記センター装置から受信したコンテンツデータをひとつまたは複数の基地局に配信するための複数の第1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のスイッチと、
    いずれかの前記第1のスイッチから受信したコンテンツデータをひとつ又は複数の端末に配信する基地局と
    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、
    前記基地局は、該基地局と前記センター装置間に存在する前記第1のスイッチがマルチキャスト配信プロトコルのサポート可否を検知する機能を有し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはユニキャスト受信を行う第1の基地局として動作し、前記基地局と前記センター装置間に存在する前記第1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場合にはマルチキャスト受信を行う第2の基地局として動作し、
    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 plurality of first switches for distributing content data received from the center device to one or a plurality of base stations;
    A second switch supporting a multicast distribution protocol accommodating the unicast distribution unit;
    A multicast distribution method using a multicast distribution system comprising: a base station that distributes content data received from any one of the first switches to one or a plurality of terminals ,
    The base station has a function of detecting whether the first switch existing between the base station and the center apparatus supports a multicast distribution protocol, and the first switch existing between the base station and the center apparatus. When the first switch does not support the multicast distribution protocol, it operates as a first base station that performs unicast reception, and the first switch that exists between the base station and the center apparatus supports the multicast distribution protocol. Operates as a second base station for multicast reception,
    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 the unicast distribution unit receives the unicast distribution request message, the unicast distribution unit transmits a response message to the center device, transmits a report to the second 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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