JP4480512B2 - 移動通信システム及びサービス制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のサービス制御装置によって構成されているツリー構成に従って、上位サービス制御装置が複数の下位サービス制御装置を介して複数の移動局に対してブロードキャストデータを送信する移動通信システム、及び、かかる移動通信システムで用いられるサービス制御装置に関する。
従来、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ/Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。
図６に示すように、ＭＢＭＳでは、上位ノード（上位サービス制御装置）ＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）が、複数の下位ノード（下位サービス制御装置）ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）＃１乃至＃４を介して、エリア＃１乃至＃４に在圏している複数の移動局ＭＳ＃１乃至＃４に対して、ブロードキャストデータ（又は、マルチキャストデータ）を送信するように構成されている。
３ＧＰＰ ＴＳ ２３.２４６ ｖ６.２.０（２００４-０３）
しかしながら、従来のＭＢＭＳを提供する移動通信システムでは、図６に示すように、特定の下位ノードＳＧＳＮ＃４において障害（輻輳や故障等）が発生した場合（すなわち、特定の下位ノードＳＧＳＮ＃４が非正常状態となった場合）であっても、上位ノードＧＧＳＮ（ブロードキャストデータの送信元）が、当該下位ノードＳＧＳＮ＃４における障害の発生を検出することができないため、当該下位ノードＳＧＳＮ＃４に対してブロードキャストデータを送信し続ける一方、下位ノードＳＧＳＮ＃４は、受信したブロードキャストに対応する「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を管理していないため、当該ブロードキャストデータを理解することができずに破棄するという問題点があった。
すなわち、従来のＭＢＭＳを提供する移動通信システムでは、上位ノードＧＧＳＮが、下位ノードＳＧＳＮ＃４において障害が発生した後、無駄なブロードキャストデータをネットワーク上に送信し続けることとなり、ネットワークリソースを有効に活用することができないという問題点があった。
また、従来のＭＢＭＳを提供する移動通信システムでは、上述の下位ノードＳＧＳＮ＃４において障害が回復した場合であっても、上位ノードＧＧＳＮから下位ノードＳＧＳＮ＃４に対してブロードキャストデータを送信するためのセッションを再確立しないため、他の下位ノードＳＧＳＮ＃１乃至＃３配下のエリア＃１乃至＃４に在圏する移動局ＭＳ＃１乃至＃３が、当該ブロードキャストデータを受信することができる場合であっても、当該下位ノードＳＧＳＮ＃４配下のエリア＃４に在圏する移動局ＭＳ＃４は、当該ブロードキャストデータを受信することができない状態のままとなるという問題点があった。
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、ＭＢＭＳにおいて、特定の下位ノードＳＧＳＮにおいて障害が発生した場合であっても、ネットワークリソースの利用効率を改善しつつ、かかる障害の発生によって当該下位ノードＳＧＳＮ配下の移動局がブロードキャストデータを受信することができないという事態を回避することを可能とする移動通信システム及びサービス制御装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、複数のサービス制御装置によって構成されているツリー構成に従って、上位サービス制御装置が複数の下位サービス制御装置を介して複数の移動局に対してブロードキャストデータを送信する移動通信システムであって、前記上位サービス制御装置が、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかにおいて障害が発生したことを検出した場合、前記障害の発生が検出された下位サービス制御装置に対してのみ前記ブロードキャストデータの送信を停止するように構成されていることを要旨とする。
本発明の第１の特徴において、前記上位サービス制御装置が、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかにおいて障害が回復したことを検出した場合、前記障害の回復が検出された下位サービス制御装置に対して前記ブロードキャストデータの送信を再開するように構成されていてもよい。
本発明の第１の特徴において、前記上位サービス制御装置が、複数種類のブロードキャストデータを送信する際に、共通のツリー構成を用いるように構成されていてもよい。
本発明の第２の特徴は、複数のサービス制御装置によって構成されているツリー構成を管理するツリー構成管理部と、前記ツリー構成に従って、複数の下位サービス制御装置を介して複数の移動局に対してブロードキャストデータを送信する送信部とを具備するサービス制御装置であって、前記ツリー構成管理部が、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかから障害発生信号を受信した場合、前記障害発生信号の送信元の下位サービス制御装置を前記ツリー構成から削除することを要旨とする。
本発明の第２の特徴において、前記ツリー構成管理部が、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかから障害回復信号を受信した場合、前記障害回復信号の送信元の下位サービス制御装置を前記ツリー構成に追加するように構成されていてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、ＭＢＭＳにおいて、特定の下位ノードＳＧＳＮにおいて障害が発生した場合であっても、ネットワークリソースの利用効率を改善しつつ、かかる障害の発生によって当該下位ノードＳＧＳＮ配下の移動局がブロードキャストデータを受信することができないという事態を回避することを可能とする移動通信システム及びサービス制御装置を提供することができる。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図１乃至図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。
本実施形態に係る移動通信システムは、複数のノード（サービス制御装置）ＧＧＳＮ/ＳＧＳＮによって構成されているツリー構成に従って、上位ノード（上位サービス制御装置）ＧＧＳＮが、複数の下位ノード（下位サービス制御装置）ＳＧＳＮ＃１乃至＃４を介して、エリア＃１乃至＃４に在圏する複数の移動局ＭＳ＃１乃至＃４に対して、コンテンツ配信サーバ１００に蓄積されているブロードキャストデータ（コンテンツ）を送信するように構成されている。このように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＭＢＭＳを提供している。
図１の例では、上位ノードＧＧＳＮと各下位ノードＳＧＳＮ＃１乃至＃４との間で、ブロードキャストデータを送受信するためのセッション＃１乃至＃４がそれぞれ確立されている。
上述のブロードキャストデータを複数の移動局ＭＳ＃１乃至＃４に送信するブロードキャスト通信を実現するために、上述のセッションが確立されている各ノードＧＧＳＮ/ＳＧＳＮ＃１乃至＃４は、かかるブロードキャスト通信に関する情報を示す「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を管理している。
例えば、「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ」は、ブロードキャストデータを識別するためのコンテンツ識別子と、当該ブロードキャストデータを送受信するセッションを識別するためのセッション識別子と、当該ブロードキャスト通信を提供するサービスエリア情報とを含む。
また、各ノードＧＧＳＮ/ＳＧＳＮ＃１乃至＃４は、異なる種類のブロードキャストデータに対して、異なるセッションを確立し、かつ、異なる「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を保持する。
すなわち、各ノードＧＧＳＮ/ＳＧＳＮ＃１乃至＃４は、同時に複数のブロードキャスト通信が行われている場合、複数の「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を保持しており、複数のセッションを確立している。
図２の例では、上位ノードＧＧＳＮは、コンテンツ識別子＃１によって識別されるブロードキャストデータ用に、「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＃１」を保持すると共に、下位ノードＳＧＳＮ＃１との間でセッション＃１１を確立し、下位ノードＳＧＳＮ＃２との間でセッション＃２１を確立している。
一方、上位ノードＧＧＳＮは、コンテンツ識別子＃２によって識別されるブロードキャストデータ用に、「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＃２」を保持すると共に、下位ノードＳＧＳＮ＃１との間でセッション＃１２を確立し、下位ノードＳＧＳＮ＃２との間でセッション＃２２を確立している。
本実施形態に係るノードＧＧＳＮ/ＳＧＳＮ＃１乃至＃４（すなわち、ＧＳＮ）は、図３に示すように、データ送受信部１１と、セッション管理部１２と、ツリー構成管理部１３とを具備している。
データ送受信部１１は、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成（後述）に従って、複数の下位ノードを介して、複数の移動局ＭＳに対してブロードキャストデータを送信するものである。
また、データ送受信部１１は、ノードＧＳＮにおいて障害が発生して復旧した場合に、上位ノードに対して、その旨を示すエラー信号を送信するように構成されている。
また、データ送受信部１１は、ノードＧＳＮにおいて障害が発生した場合に、可能であれば、上位ノードに対して、その旨を示す障害発生信号を送信するように構成されていてもよい。
また、データ送受信部１１は、ノードＧＳＮにおいて障害が回復した場合に、可能であれば、上位ノードに対して、その旨を示す障害回復信号を送信するように構成されていてもよい。
また、データ送受信部１１は、下位ノードから、上述のエラー信号や、上述の障害発生信号や、上述の障害回復信号を受信するように構成されている。
セッション管理部１２は、ブロードキャストデータを送受信するためのセッションの確立処理を行うと共に、各セッションに対応する「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を保持するものである。
ツリー構成管理部１３は、上述のブロードキャスト通信を実現するために、複数のノードによって構成されているツリー構成を管理するものである。
図４に、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成の一例を示す。かかるツリー構成は、上位ノードＧＧＳＮが、複数の下位ノードＳＧＳＮ＃１乃至＃４に対してブロードキャストデータを送信し、各下位ノードＳＧＳＮ＃１乃至＃４が、各エリア＃１乃至＃４に在圏する移動局ＭＳに対して、ブロードキャストデータを送信すべきであることを示している。
また、ツリー構成管理部１３は、複数の下位ノードのいずれかから障害発生信号又はエラー信号を受信した場合、当該障害発生信号又はエラー信号の送信元の下位ノードを、ツリー構成から削除するように構成されている。
この結果、ノードＧＳＮは、複数の下位ノードのいずれかにおいて障害が発生したことを検出した場合、当該障害の発生が検出された下位ノードに対してのみブロードキャストデータの送信を停止するように動作することができる。
また、ツリー構成管理部１３は、複数の下位ノードのいずれかから障害回復信号又はエラー信号を受信した場合、当該障害回復信号又はエラー信号の送信元の下位ノードを、ツリー構成に追加するように構成されている。
この結果、ノードＧＳＮは、複数の下位ノードのいずれかにおいて障害が回復したことを検出した場合、当該障害の回復が検出された下位ノードに対してブロードキャストデータの送信を再開するように動作することができる。
また、ツリー構成管理部１３は、異なる種類のブロードキャストデータを送信する際に、異なるツリー構成を用いるように構成されていてもよいし、共通のツリー構成を用いるように構成されていてもよい。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
ステップＳ１００１において、上位ノードＧＧＳＮと下位ノードＳＧＳＮ＃１乃至＃４との間のセッション確立処理が行われる。
ステップＳ１００２において、上位ノードＧＧＳＮが、ツリー管理部１３によって管理されているツリー構成を参照して、下位ノードＳＧＳＮ＃１乃至＃４に対して、ブロードキャストデータを送信する。
ステップＳ１００３において、下位ノードＳＧＳＮ＃１で、障害が発生する。この際、下位ノードＳＧＳＮ＃１のセッション管理部１２は、上位ノードＧＧＳＮとの間でセッション＃１が確立された際に生成された「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＃１」を喪失する。
ステップＳ１００４において、下位ノードＳＧＳＮ＃１で、ステップＳ１００３において発生した障害が回復する。
ステップＳ１００５において、上位ノードＧＧＳＮが、下位ノードＳＧＳＮ＃１に対してブロードキャストデータを送信した場合、下位ノードＳＧＳＮ＃１は、当該ブロードキャストデータに係る「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＃１」を喪失しているので、当該ブロードキャストデータに関する情報を確認することができない（すなわち、当該ブロードキャストデータを認識できない）。したがって、下位ノードＳＧＳＮ＃１は、受信したブロードキャストデータを破棄する。
ステップＳ１００６において、下位ノードＳＧＳＮ＃１は、当該下位ノードＳＧＳＮ＃１で障害が発生して復旧したことを示すエラー信号を、上位ノードＧＧＳＮに対して送信する。
ステップＳ１００７において、上位ノードＧＧＳＮは、受信したエラー信号に応じて、当該エラー信号の送信元の下位ノードＳＧＳＮ＃１を、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成から一時的に削除することによって、下位ノードＳＧＳＮ＃１に対するブロードキャストデータの送信を停止し、無駄なデータの送信を回避する。
なお、上位ノードＧＧＳＮのツリー構成管理部１３が、異なる種類のブロードキャストデータを送信する際に、共通のツリー構成を用いるように構成されている場合、１つのツリー構成に関する情報を修正するだけで、同時に提供されている全てのブロードキャスト通信において、下位ノードＳＧＳＮ＃１に対するブロードキャストデータの送信を停止することができる。
ステップＳ１００８において、上位ノードＧＧＳＮが、かかる障害の回復を検知して、下位ノードＳＧＳＮ＃１との間でブロードキャストデータの送受信を行うためのセッション＃１の再確立処理を行う。ここで、上位ノードＧＧＳＮ及び下位ノードＳＧＳＮ＃１において、当該ブロードキャストデータに係る「Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＃１」が再生成される。
上位ノードＧＧＳＮは、ステップＳ１００９において、上述のセッション＃１の再確立に応じて、下位ノードＳＧＳＮ＃１を、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成に復旧させることによって、ステップＳ１０１０において、下位ノードＳＧＳＮ＃１に対する全種類のブロードキャストデータの送信を再開する。
なお、下位ノードＳＧＳＮ＃１は、ステップＳ１００３において障害の発生を検知した場合（例えば、認識できないブロードキャストデータを受信した場合）、上位ノードＧＧＳＮに対して、その旨を示す障害発生信号を送信するように構成されていてもよい。
また、下位ノードＳＧＳＮ＃１は、ステップＳ１００５において障害の回復を検知した場合、上位ノードＧＧＳＮに対して、エラー信号の代わりに、その旨を示す障害回復信号を送信するように構成されていてもよい。
かかる場合、上位ノードＧＧＳＮは、下位ノードＳＧＳＮ＃１から送信された障害発生信号に応じて、当該障害発生信号の送信元の下位ノードＳＧＳＮ＃１を、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成から一時的に削除することによって、下位ノードＳＧＳＮ＃１に対するブロードキャストデータの送信を停止し、無駄なデータの送信を回避する。
また、かかる場合、上位ノードＧＧＳＮは、下位ノードＳＧＳＮ＃１から送信された障害回復信号によって、上述の障害の回復を検知して、下位ノードＳＧＳＮ＃１との間でブロードキャストデータの送受信を行うためのセッション＃１の再確立処理を行う。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、上位ノードＧＧＳＮは、障害が発生した下位ノードＳＧＳＮ＃１から受信した障害発生信号又はエラー信号に応じて、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成から下位ノードＳＧＳＮ＃１を一時的に削除することによって、下位ノードＳＧＳＮ＃１に対するブロードキャストデータの送信を一時的に停止し、無駄なデータの送信を回避することができ、ネットワークリソースを有効に活用することができる。
また、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、上述の下位ノードＳＧＳＮ＃１において障害が回復した場合には、上位ノードＧＧＳＮと下位ノードＳＧＳＮ＃１との間のセッションを再確立し、ツリー構成管理部１３によって管理されているツリー構成に下位ノードＳＧＳＮ＃１を復旧させることによって、下位ノードＳＧＳＮ＃１配下のエリア＃４に在圏する移動局ＭＳ＃１が、ブロードキャストデータを受信することができない状態のままとなるという問題点を解決することができる。
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局で管理されているツリー構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来技術に係る移動通信システムの全体構成図である。
符号の説明
１００…コンテンツ配信サーバ
１１…データ送受信部
１２…セッション管理部
１３…ツリー構成管理部

Claims (4)

  1. 上位サービス制御装置が複数の下位サービス制御装置を介して複数の移動局に対してブロードキャストデータを送信する移動通信システムであって、
    前記上位サービス制御装置は、複数のサービス制御装置によって構成されており、少なくとも１種類のブロードキャストデータの送信に用いるツリー構成として、前記少なくとも１種類のブロードキャストデータに共通する共通ツリー構成を管理するように構成されており、
    前記上位サービス制御装置は、前記共通ツリー構成に従って、複数の下位サービス制御装置を介して複数の移動局に対してブロードキャストデータを送信するように構成されており、
    前記上位サービス制御装置は、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかから障害発生信号を受信した場合、前記障害発生信号の送信元の下位サービス制御装置を前記共通ツリー構成から削除するように構成されていることを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記上位サービス制御装置は、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかから障害回復信号を受信した場合、前記障害回復信号の送信元の下位サービス制御装置を前記共通ツリー構成に追加するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
  3. 複数のサービス制御装置によって構成されており、少なくとも１種類のブロードキャストデータの送信に用いるツリー構成として、前記少なくとも１種類のブロードキャストデータに共通する共通ツリー構成を管理するツリー構成管理部と、
    前記共通ツリー構成に従って、複数の下位サービス制御装置を介して複数の移動局に対してブロードキャストデータを送信する送信部とを具備し、
    前記ツリー構成管理部は、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかから障害発生信号を受信した場合、前記障害発生信号の送信元の下位サービス制御装置を前記共通ツリー構成から削除することを特徴とするサービス制御装置。
  4. 前記ツリー構成管理部は、前記複数の下位サービス制御装置のいずれかから障害回復信号を受信した場合、前記障害回復信号の送信元の下位サービス制御装置を前記共通ツリー構成に追加することを特徴とする請求項３に記載のサービス制御装置。
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