JP5759219B2 - Wireless base station - Google Patents
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Description
本発明は、マルチキャストデータ配信サービスに用いられる無線基地局に関する。 The present invention relates to a radio base station used for a multicast data distribution service.
従来、マルチキャストデータ配信サービスとして、映像等のマルチキャストデータを無線基地局から複数の端末装置に対して同時に送信されるMBS(Multicast and Broadcast Service)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, as a multicast data distribution service, MBS (Multicast and Broadcast Service) in which multicast data such as video is simultaneously transmitted from a wireless base station to a plurality of terminal devices is known (for example, see Non-Patent Document 1). .
しかしながら、このようなマルチキャストデータ配信サービスにおいては、無線基地局と端末装置との間の無線区間において、ノイズの混入や電波状況の変化等により、伝送中にビット単位、パケット単位の損失が生じてしまうことがある。 However, in such a multicast data distribution service, in the wireless section between the wireless base station and the terminal device, loss in bit units or packet units occurs during transmission due to noise mixing or changes in radio wave conditions. May end up.
このため、上述したような従来のマルチキャスト配信技術は、無線環境がそれぞれ異なる端末装置毎に再送すべき欠損パケットが異なるため、各端末装置に欠損パケットを再送するのが困難である。この結果、従来のマルチキャスト配信技術は、映像ストリーミング配信等のように、高品質なマルチキャストデータの配信ができないという課題があった。 For this reason, in the conventional multicast distribution technique as described above, since the lost packet to be retransmitted is different for each terminal device having a different wireless environment, it is difficult to retransmit the lost packet to each terminal device. As a result, the conventional multicast distribution technique has a problem that high-quality multicast data cannot be distributed, such as video streaming distribution.
また、従来のマルチキャスト配信技術は、各端末の無線環境に依存せず、複数の端末が公平に、安定して受信できるように、最も安定した変調符号化方式を用いてデータ送信を行っていた。この結果、従来のマルチキャスト配信技術は、無線資源を効率的に利用することができないという課題があった。 In addition, the conventional multicast distribution technology does not depend on the wireless environment of each terminal, and performs data transmission using the most stable modulation and coding scheme so that a plurality of terminals can receive data fairly and stably. . As a result, the conventional multicast distribution technology has a problem that it cannot efficiently use radio resources.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、高品質なマルチキャストデータの配信を行うことができ、無線資源を効率的に利用することができる無線基地局を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a radio base station that can distribute high-quality multicast data and can efficiently use radio resources. For the purpose.
本発明の無線基地局は、複数の端末装置にマルチキャストデータを配信するマルチキャストデータ配信サービスに用いられる無線基地局において、前記マルチキャストデータを前記端末装置にユニキャストで送信する無線通信部と、前記各端末装置とコネクションを確立するコネクション確立部と、前記マルチキャストデータのパケットに付されるIPアドレスと前記端末装置と確立したコネクションを識別するコネクションIDとの対応関係を表すテーブルを格納するテーブル格納部と、前記マルチキャストデータのパケットを受信する有線通信部と、前記有線通信部に受信されたパケットに付されたIPアドレスに前記テーブルによって対応付けられたコネクションIDを抽出するコネクションID抽出部と、を備え、前記無線通信部は、前記コネクションID抽出部によって抽出されたコネクションIDが割り当てられた各コネクションを介して該パケットを前記各端末装置にユニキャストで送信する構成を有している。 The radio base station of the present invention is a radio base station used for a multicast data distribution service that distributes multicast data to a plurality of terminal devices, a radio communication unit that unicasts the multicast data to the terminal device, and A connection establishment unit for establishing a connection with the terminal device, a table storage unit for storing a table representing a correspondence relationship between an IP address attached to the packet of the multicast data and a connection ID for identifying the connection established with the terminal device; A wired communication unit that receives the packet of multicast data; and a connection ID extraction unit that extracts a connection ID associated with the IP address attached to the packet received by the wired communication unit by the table. The wireless communication unit It has a configuration that transmits a unicast the packet to each terminal device via a respective connection a connection ID extracted by the connection ID extraction unit is assigned.
この構成により、本発明の無線基地局は、マルチキャストデータを無線区間ではユニキャストで送信して、再送制御を容易にすることにより、高品質なマルチキャストデータの配信を行うことができ、かつ、端末の無線環境が良好な場合には、より高い変調符号化方式でデータを送信することによって、無線資源を効率的に利用することができる。 With this configuration, the radio base station of the present invention can distribute multicast data with high quality by transmitting multicast data by unicast in the radio section and facilitating retransmission control. When the radio environment is good, radio resources can be used efficiently by transmitting data with a higher modulation and coding scheme.
また、この構成により、本発明の無線基地局は、マルチキャストデータを端末装置にユニキャストで送信することができる。 Also, with this configuration, the radio base station of the present invention can transmit multicast data to the terminal device by unicast.
また、前記無線通信部は、前記有線通信部に受信されたパケットを格納するバッファを有し、前記バッファに格納されたパケットを複製せずに前記各端末装置に送信するようにしてもよい。 The wireless communication unit may include a buffer that stores the packet received by the wired communication unit, and the packet stored in the buffer may be transmitted to each terminal device without duplication.
この構成により、本発明の無線基地局は、端末装置にユニキャストで送信するパケットを複製することなく、各端末装置に送信することができ、パケットを複製することによるパケット送信性能を劣化させることがなく、マルチキャスト配信サービスを提供することができる。 With this configuration, the radio base station of the present invention can transmit to each terminal device without duplicating a packet to be transmitted by unicast to the terminal device, and degrade packet transmission performance by duplicating the packet. Multicast distribution service can be provided.
本発明は、高品質なマルチキャストデータの配信を行うことができ、無線資源を効率的に利用することができる無線基地局を提供することができる。 The present invention can provide a radio base station that can distribute high-quality multicast data and can efficiently use radio resources.
以下に、本発明の実施の形態としての無線基地局によって構成される通信システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態においては、通信システムを構成する各装置がWiMax規格に準拠して動作するものとして説明する。 Hereinafter, a communication system including radio base stations as an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, description will be made assuming that each device constituting the communication system operates in accordance with the WiMax standard.
図1に示すように、通信システムには、マルチキャスト(以下、単に「MC」ともいう)コンテンツが格納されたMCサーバ1と、MCサーバ1とネットワーク2を介して接続されたMCルータ3と、WiMax基地局4と、WiMax端末5a、5bとが設けられている。
As shown in FIG. 1, the communication system includes an MC server 1 in which multicast (hereinafter simply referred to as “MC”) content is stored, an
なお、図1において、1つのMCサーバ1、1つのMCルータ3、1つのWiMax基地局4および2つのWiMax端末5a、5bが図示されているが、図1は、これらの数および配置を限定するものではない。
In FIG. 1, one MC server 1, one
MCサーバ1は、例えば、MCコンテンツを格納するための大容量の記憶媒体を有するコンピュータ装置によって構成される。MCルータ3は、MC網に接続された、マルチキャストパケットの転送が可能な一般的なルータによって構成されている。
The MC server 1 is configured by a computer device having a large-capacity storage medium for storing MC contents, for example. The
WiMax基地局4は、本発明における無線基地局を構成し、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、有線通信を行うための有線通信モジュールと、無線通信を行うための無線通信モジュールとを備えた無線装置によって構成されている。
The WiMax
ROMには、当該無線装置をWiMax基地局4として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、CPUがRAMを作業領域としてROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該無線装置は、WiMax基地局4として機能する。
The ROM stores a program for causing the wireless device to function as the WiMax
WiMax基地局4は、有線通信モジュールを介してMCルータ3と有線で通信し、無線通信モジュールを介して各WiMax端末5a、5b(以下、総称して「WiMax端末5」ともいう)と無線で通信するようになっている。
The WiMax
WiMax端末5aは、例えば、携帯電話等の携帯端末によって構成され、WiMax端末5bは、WiMax CPE(Customer Premises Equipment)等によって構成される。
For example, the WiMax
WiMax端末5bは、ルータ6に接続され、ルータ6は、宅内ネットワーク7に接続され、宅内ネットワーク7には、パーソナルコンピュータ等の通信機器8a〜8dが接続されている。
The WiMax
また、MCルータ3とWiMax基地局4との間には、AAA(Authentication、Authorization、Accounting)サーバ9と、MCBCS(Multicast Broadcast Service)サーバ10とが設けられている。
Further, between the
なお、図1において、1つのAAA9および1つのMCBCSサーバ10が図示されているが、図1は、これらの数および配置を限定するものではない。特に、図1において、発明を理解しやすくするために、1つのMCBCSサーバ10が図示されているが、通信システムには、複数のMCBCSサーバ10を設けてもよい。
In FIG. 1, one
AAAサーバ9は、コンピュータ装置によって構成され、WiMax端末5の加入者に対して、認証、認可および課金等を行うようになっている。具体的には、AAAサーバ9には、加入者を識別するための加入者IDと、加入者を認証するための認証情報と、MCBCSサーバ10のアドレス情報との対応関係が予め登録されている。
The
AAAサーバ9は、加入者IDで識別される加入者を認証情報に基づいて認証し、WiMax端末5の加入者が正当なものであると認証した場合には、MCBCSサーバ10のアドレス情報をWiMax基地局4に返信するようになっている。
The
MCBCSサーバ10は、コンピュータ装置によって構成され、WiMax基地局4にWiMax端末5とのコネクションを確立させるようになっている。具体的には、MCBCSサーバ10には、加入者IDと、加入者が契約しているサービスを識別するためのサービスIDと、当該サービスを提供するためのパケットに付与するIPマルチキャストグループアドレス(以下、単に「IP−MCGアドレス」という)との対応関係が予め登録されている。
The MCBCS
MCBCSサーバ10は、WiMax基地局4から送信されたアクセス要求に応じて、サービスを提供するためのパケットに付与するIP−MCGアドレスをWiMax基地局4に送信するようになっている。
The MCBCS
WiMax基地局4は、MCBCSサーバ10から送信されたIP−MCGアドレスの受信に応じて、WiMax端末5とコネクションを確立するようになっている。
The WiMax
図2に示すように、WiMax基地局4は、コネクション確立部20と、テーブル格納部21と、有線通信部22と、コネクションID抽出部23と、無線通信部24とを備えている。
As illustrated in FIG. 2, the WiMax
なお、本実施の形態において、コネクション確立部20およびコネクションID抽出部23は、CPUによって構成され、テーブル格納部21は、RAMによって構成され、有線通信部22は、有線通信モジュールによって構成され、無線通信部24は、無線通信モジュールによって構成される。
In the present embodiment, the
コネクション確立部20は、各WiMax端末5とコネクションを確立するようになっている。具体的には、コネクション確立部20は、WiMax端末5から無線通信部24を介してマルチキャストデータ配信サービスに対するエントリを受け付け、AAAサーバ9から有線通信部22を介してMCBCSサーバ10のアドレス情報を受信するようになっている。
The
また、コネクション確立部20は、WiMax端末5とのコネクションを確立するようになっている。具体的には、コネクション確立部20は、MCBCSサーバ10に有線通信部22を介してコネクションを確立するために必要な情報(伝送品質や必要帯域等の情報)とIP−MCGアドレスとを要求し、それらをMCBCSサーバ10から受け取った後、受信するIP−MCGアドレスが付されたパケットをWiMax端末5に送信するためのコネクションを確立するようになっている。
In addition, the
コネクション確立部20は、WiMax端末5にマルチキャストデータのパケットを無線で送信するための無線リソースの位置と割当を、WiMax端末5との間で決定することによりコネクションを確立するようになっている。
The
また、テーブル格納部21は、図3に示すように、IP−MCGアドレスと、コネクションを識別するコネクションID(以下、単に「CID」ともいう)のリストとの対応関係を表すサービステーブルを格納するようになっている。サービステーブルを構成する各行は、WiMax端末5とのコネクションが確立したときに、IP−MCGアドレスが既に登録されている場合には、コネクション確立部20によって該当する行にCIDが登録され、IP−MCGアドレスが登録されていない場合には、コネクション確立部20によって新たな行が追加され、追加された行にCIDが登録される。
Further, as shown in FIG. 3, the
また、サービステーブルを構成する各行は、WiMax端末5とのコネクションが切断されたときに、該当するIP−MCGアドレスに対応して複数のCIDが登録されている場合には、コネクション確立部20によって該当するCIDが削除され、該当するIP−MCGアドレスに対応して該当するCIDのみが登録されている場合には、該当するIP−MCGアドレスの行がコネクション確立部20によって削除される。
In addition, each line constituting the service table is displayed by the
図2において、有線通信部22は、上述したように、WiMax端末5とのコネクションを確立するための情報を送受信する他に、マルチキャストデータのパケットをMCルータ3から受信するようになっている。
In FIG. 2, the wired
コネクションID抽出部23は、有線通信部22によって受信されたパケットに付されたIPアドレスにサービステーブル(図3参照)によって対応付けられたCIDを抽出するようになっている。
The connection
無線通信部24は、コネクションID抽出部23によって抽出されたCIDによって識別される各コネクションを介して当該パケットを各WiMax端末5にユニキャストで送信するようになっている。
The
なお、無線通信部24は、有線通信部22に受信されたパケットを格納するバッファ25を有し、バッファ25に格納されたパケットを各WiMax端末5に送信するようになっている。
The
以上のように構成された通信システムにおいて、WiMax基地局4とWiMax端末5とのコネクションが確立するまでのコネクション確立動作について、図4を参照して説明する。
In the communication system configured as described above, a connection establishment operation until the connection between the
まず、WiMax端末5からWiMax基地局4にマルチキャストデータ配信サービスに対するエントリが要求されると、当該エントリを受け入れるネットワークエントリ処理(図中、「NE」と記載する)がWiMax端末5とWiMax基地局4との間で実行される(ステップS1)。
First, when an entry for the multicast data distribution service is requested from the WiMax terminal 5 to the
次に、WiMax端末5からAAAサーバ9に認証が要求される(ステップS2)。ここで、WiMax端末5からAAAサーバ9に要求される認証処理は、例えば、拡張認証プロトコル(Extensible Authentication Protocol、図中、「EAP」と記載する)に準拠して行われる。
Next, the WiMax terminal 5 requests authentication from the AAA server 9 (step S2). Here, the authentication process requested from the WiMax terminal 5 to the
ここで、AAAサーバ9において、WiMax端末5の加入者が正当なものであると認証された場合には、MCBCSサーバ10のアドレス情報(図中、「MCBCS Server@」と記載する)がWiMax基地局4に返信される(ステップS3)。
Here, when the
次に、MCBCSサーバ10のアドレス情報に基づいて、WiMax基地局4からMCBCSサーバ10にアクセス要求(図中、「Access Req.」と記載する)が行われる(ステップS4)。
Next, based on the address information of the
なお、このアクセス要求には、ステップS1において、WiMax基地局4にマルチキャストデータ配信サービスに対するエントリを要求したWiMax端末5の加入者の加入者IDが含まれる。
This access request includes the subscriber ID of the subscriber of the WiMax terminal 5 that requested the
この要求を受信したMCBCSサーバ10では、加入者IDに対応付けられたサービスIDとIP−MCGアドレスとを含む応答情報(図中、「Access Acpt.」と記載する)がWiMax基地局4に送信される(ステップS5)。
Upon receiving this request, the
この応答情報を受信したWiMax基地局4では、応答情報に基づいたコネクションがWiMax端末5との間で確立される(ステップS6)。
In the
このようにWiMax基地局4とWiMax端末5とのコネクションが確立した状態で、WiMax基地局4がマルチキャストデータのパケットをWiMax端末5に転送するマルチキャストデータ転送動作について、図5を参照して説明する。なお、以下に説明するマルチキャストデータ転送動作は、WiMax基地局4の有線通信部22にマルチキャストデータのパケットが受信されたときにスタートする。
A multicast data transfer operation in which the
有線通信部22にマルチキャストデータのパケットが受信されると、受信されたパケットが無線通信部24のバッファ25に格納される(ステップS10)。また、受信されたパケットのIPアドレスにサービステーブルによって対応付けられたCIDのリストがコネクションID抽出部23によって抽出される(ステップS11)。
When the multicast communication packet is received by the wired
ここで、コネクションID抽出部23によって抽出されたCIDにコネクションテーブルによって対応付けられた各コネクションを介してバッファ25に格納されたパケットが無線通信部24によってユニキャストで送信される(ステップS12)。
Here, the packet stored in the
このように、本発明の一実施の形態に係るWiMax基地局4は、マルチキャストデータを無線区間では各WiMax端末5にユニキャストで送信して、再送制御を容易にすることにより、高品質なマルチキャストデータの配信を行うことができ、かつ、WiMax端末5の無線環境が良好な場合には、より高い変調符号化方式でデータを送信することによって、無線資源を効率的に利用することができる。
As described above, the
本発明の無線基地局は、マルチキャストデータ配信サービスに用いられる無線基地局として利用することができる。 The radio base station of the present invention can be used as a radio base station used for a multicast data distribution service.
1 MCサーバ
2 ネットワーク
3 MCルータ
4 WiMax基地局
5、5a、5b WiMax端末
6 ルータ
7 宅内ネットワーク
8a〜8d 通信機器
9 AAAサーバ
10 MCBCSサーバ
20 コネクション確立部
21 テーブル格納部
22 有線通信部
23 コネクションID抽出部
24 無線通信部
25 バッファ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MC server 2
Claims (2)
前記マルチキャストデータを前記端末装置にユニキャストで送信する無線通信部と、
前記各端末装置とコネクションを確立するコネクション確立部と、
前記マルチキャストデータのパケットに付されるIPアドレスと前記端末装置と確立したコネクションを識別するコネクションIDとの対応関係を表すテーブルを格納するテーブル格納部と、
前記マルチキャストデータのパケットを受信する有線通信部と、
前記有線通信部に受信されたパケットに付されたIPアドレスに前記テーブルによって対応付けられたコネクションIDを抽出するコネクションID抽出部と、を備え、
前記無線通信部は、前記コネクションID抽出部によって抽出されたコネクションIDが割り当てられた各コネクションを介して該パケットを前記各端末装置にユニキャストで送信することを特徴とする無線基地局。 In a radio base station used for a multicast data distribution service for distributing multicast data to a plurality of terminal devices,
A wireless communication unit that unicasts the multicast data to the terminal device ;
A connection establishment unit for establishing a connection with each terminal device;
A table storage unit for storing a table representing a correspondence relationship between an IP address attached to the packet of multicast data and a connection ID for identifying a connection established with the terminal device;
A wired communication unit for receiving the multicast data packet;
A connection ID extracting unit that extracts a connection ID associated with the IP address attached to the packet received by the wired communication unit by the table;
The radio base station, wherein the radio communication unit transmits the packet to each terminal device by unicast via each connection to which the connection ID extracted by the connection ID extraction unit is assigned .
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