JP3469552B2 - パーソナルアクセス通信システム（ｐａｃ）でマルチキャストデータを実効的に転送する装置および方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動セルラー通信
を行うシステムおよび方法に関し、とくに、移動セルラ
ー通信ネットワークにおけるインターネットサービスの
ための方法およびシステムに関する。

【従来の技術】これまで、セルラー移動および無線通信
システムは音声サービス用に設計および構成されてき
た。インターネットアプリケーションおよびユーザの急
激な増加により、既存のセルラーシステムに基づいてイ
ンターネットサービスを移動ユーザに提供するという要
求が増えている。音声通信は、接続指向、回線交換、一
定のビット速度および損失とジッタに対する低い許容誤
差として特徴付けられる。それとは対照的に、インター
ネットサービスは、無接続通信、パケット交換、バース
ト（ｂｕｒｓｔｙ）トラフィックパターン、マルチキャ
スト、多数のサービスのクラスの区別、ならびにしばし
ば最善努力式および損失許容通信を特徴とする。さら
に、いくつかのインターネットアプリケーションは、可
変ビット速度符号化を使用するビデオ会議のような、は
るかに高いオン・デマンド帯域幅をしばしば所望する。
これまで、音声指向セルラーネットワークの現存するイ
ンフラストラクチャに加えて、経済的なネットワークア
ーキテクチャ、ならびにインターネットサービスのこれ
らの異なった要求を満足させるために必要なシステムコ
ンポーネントの開発は、まだ達成することのできない目
標である。

【０００２】図１は、ＰＡＣＳ（パーソナルアクセス通
信システム）100 を示している。ＰＡＣＳは、人口密度
の高いエリアにおけるセルラー無線サービスに対する新
生の低階層、低コストのＰＣＳ規格である。ＰＡＣＳ規
格は、２つのデータ通信モード（回線モードおよびパケ
ットモード）を規定している。

【０００３】ＰＡＣＳネットワークにおいて、ユーザ
は、加入者ユニット（ＳＵ）装置102によってサービス
を得る。ＳＵ102 は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）アッ
プリンクおよび時分割多重化（ＴＤＭ）ダウンリンクを
介して無線ポート（ＲＰ）と通信している。それらの送
信および受信範囲によって決定されるＲＰ104 の影響範
囲とＳＵ102 の影響範囲とがセル112 を規定する。

【０００４】その付近のＲＰ104 は、ＲＰ104 からの全
てのトラフィックを集めてバックボーン音声またはデー
タネットワークにそれを接続する無線ポート制御装置
（ＲＰＣＵ）106 によって制御される。ユーザ認証およ
びその他の関連した機能は、アクセスマネジャ（ＡＭ）
108 およびシグナリングネットワーク110 によって行わ
れる。

【０００５】ＰＡＣＳ規格のパケットモードデータサー
ビスは、本発明のインターネットサービスアーキテクチ
ャにおいてＩＰサービスを実施し、管理するための基本
的な構成ブロックとして機能する。

【０００６】ＰＡＣＳパケットチャンネル（ＰＰＣ）と
して知られているＰＡＣＳのパケットモードデータサー
ビスは、可変的な帯域幅、非同期的、オンデマンドの帯
域幅および非対称的なデータサービスを２５６０００バ
イト／秒（Ｋｂｐｓ）までのデータ速度でユーザに提供
する。それは、周波数分割多重化に基づいている。ＴＤ
ＭＡアップリンクおよびＴＤＭダウンリンクのＰＡＣＳ
物理インターフェースは、回線モードおよびパケットモ
ードの両サービスに共通している。アップリンクは、Ｓ
Ｕ102 からＲＰＣＵ106 に対する方向であり、ダウンリ
ンクは、ＲＰＣＵ106 からＳＵ102 に対する方向であ
る。ＰＰＣの高いデータ速度および可変帯域幅という性
質は、インターネットトラフィックのマルチメディアお
よびバースト（ｂｕｒｓｔｙ）性質によく適している。
ＰＰＣは、ＰＡＣＳ回線モードサービス（音声、回線モ
ードデータ等）との帯域幅の動的な共用をサポートし、
そうでなければアイドル状態の帯域幅をＰＰＣが使用す
ることを可能にする。

【０００７】図２のＡは、ＰＰＣの階層を表す概略図で
ある。このＰＰＣは、ＰＡＣＳ物理層202 、データリン
ク層（ＤＬ）204 およびセキュリティ層（ＳＬ）206 の
３つの層から構成されている。ＰＡＣＳ物理層は、ＴＤ
ＭＡアップリンクおよびＴＤＭダウンリンクの符号化を
行う。アップリンクＴＤＭＡおよびダウンリンクＴＤＭ
の両フレームの長さは２．５秒である。各フレームは８
つのスロットから構成され、各スロットの長さは１０バ
イトである。ＰＰＣ ＤＬ層204 のタスクは信頼できる
無接続通信サービスをＳＬ層206 に提供することであ
り、このＰＰＣＤＬ層204 は媒体アクセス制御（ＭＡ
Ｃ）、フラグメント化およびセグメント化、ならびにエ
ラー検出および補正を含んでいる。ＳＬ層206 の主な機
能は、ハンドセット登録、ユーザ認承およびデータ暗号
化を含んでいる。

【０００８】図２のＢは、ＰＡＣＳ規格のカプセル化お
よびフレーム指示手順を示す。最初に、ＰＰＣは、電波
による盗聴を防止するためのオプションのペイロード暗
号化を行いながら、ヘッダ214 およびチェックサム216
を有するＳＬパケット212において各ネットワーク層パ
ケット210 を複写する。その後、それは適当なヘッダ22
0 およびチェックサム222 を有するＤＬパケット218 中
に各ＳＬパケット212 をカプセル化する。各ＤＬパケッ
ト218 は１以上のＤＬフラグメント224 に分割され、最
後に各ＤＬフラグメント224 はＤＬセグメント226 に細
分される。フラグメント化は高レベルの媒体アクセス機
能に対するものであり、ＰＰＣは各ＤＬフラグメント22
4 に対してスロット番号を（８つのスロットから）割当
てなければならず。あるフラグメント224 の全てのセグ
メントは同じスロットで送信されなければならない。セ
グメント化はＴＤＭ／ＴＤＭＡ無線リンク構造に適合す
るためのものであり、これは図２のＣに示されている。

【０００９】ダウンリンクフラグメント化のために、最
大フラグメント寸法は５７６バイトのデータである。さ
らに大きいパケットはフラグメントにされなければなら
ないが、各フラグメントは異なったスロットで並列に送
信されることができる。アップリンクフラグメントは２
５６セグメント長であってもよく、したがって全てのア
ップリンクＤＬのパケット218 は、単一のフラグメント
で送られる。

【００１０】図３および４は、カプセル化アップリンク
およびダウンリンクメッセージをさらに詳細に示す概略
図である。

【００１１】図５は、ＰＰＣの機能的アーキテクチャの
概略図である。コンテンション機能（ＣＦ）302 は、非
常に時間が臨界的であるＤＬ媒体アクセスおよび承諾手
順の小さいサブセットを行う。パケットデータ制御装置
（ＰＤＣＵ） 304はＤＬおよびＳＬ機能の残りのものを
処理する。ＣＦ302 はＲＰ104 中に存在し、ＰＤＣＵ30
4 は一般にＲＰＣＵ304 中に構成されている。

【００１２】各パケットモードＳＵ102 は加入者アイデ
ンティティ（ＳｕｂＩＤ）を有している。このサブＩＤ
は登録中にユーザを認証するために使用される。さら
に、各アクティブなＳＵ102 はまた、ＬＰＴＩＤ（ロー
カルパケットターミナル識別子）と呼ばれるトランジェ
ント識別子を有する。ＬＰＴＩＤは、無線リンクによる
あらゆるアップリンク／ダウンリンクスロット中のソー
ス／デスティネーションＳＵ102 を特定する１バイトの
整数である。ＳＵ102 は、それがセル112 に入る（コー
ルドスタートまたはローミングによって）たびに、それ
がそのセル112中にとどまっている限り特有のＬＰＴＩ
Ｄを割当てられる。ＬＰＴＩＤは、現在のセル112 にお
いてのみ有効であり、ＳＵ102 は異なったセル112 中に
おいて異なったＬＰＴＩＤ値を有することができる。Ｌ
ＰＴＩＤは、登録の成功後にＰＡＣＳネットワーク100
によって割当てられ、各ハンドオフ後に再度割当てられ
る。ＳＵ102 が隣接したセルに移動したとき、古いＬＰ
ＴＩＤはもはや使用されず、新しいＬＰＴＩＤが新しい
セル112 において割当てられなければならない。したが
って、ＬＰＴＩＤは実際に過渡的である。以下の表Ｉ
は、標準規格に定められているＬＰＴＩＤに対する現在
の割当方式を示す。 表 Ｉ ＬＰＴＩＤ値 目 的 ０×００ ヌル ０×０１ 登録メッセージ（ＳＵ102 がＬＰＴＩＤを割当てられる 前に使用された） ０×０２−０×ＥＦ 登録およびハンドオフ時にＳＵ102 に割当てられる。

【００１３】 これによって各セル112 において 238個までのＳＵ102 が可能である。 ０×Ｆ０−０×ＦＤ 将来的な使用のためにリザーブされる ０×ＦＥ システム情報（データリンク層、ネットワーク層および “システム情報チャンネル”パラメータを放送するために 使用された） ０×ＦＦ 全てのＳＵ102 （全てのＳＵ102 に放送されなければ ならないメッセージに対して使用された） 登録を成功した後、各アクティブなＳＵ102 は、現在の
セル112 で使用するためのデータリンク層アドレスを割
当てられる。このデータリンク層アドレスは、ＬＰＴＩ
Ｄ（ローカルパケットターミナルＩＤ）と呼ばれる１バ
イトの整数である。

【００１４】ＳＩ102 は、ネットワークに入ると常にＰ
ＰＣ登録を行う。ＰＰＣ登録の２つの主なタスクは、認
証およびＬＰＴＩＤ割当てである。登録のはじめに、Ｓ
Ｕ102 は、サブＩＤ（ユーザ匿名なしと仮定する）を含
む登録リクエストメッセージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ
ＲＥＱ）を送る。その後、ＡＭ108 はこのサブＩＤを使
用して、ＳＵ102 を認証する。認証が成功すると、ＰＤ
ＣＵ304 は新しいＬＰＴＩＤを割当て、このＬＰＴＩＤ
と共に登録承諾メッセージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＡＣ
Ｋ）をＳＵ102 に送り返す。その時からずっと、ＳＵ10
2 は、それがネットワークから登録を取り消されるか、
あるいは異なったセル112 に移動するまでＬＰＴＩＤに
よってこれに送ることを予定されたデータを識別する。

【００１５】セルのハンドオフは、自動リンク転送（Ａ
ＬＴ）として知られている。ＡＬＴは、ＳＵ102 が無線
セル112 の境界を横切っているときに行われる。それ
は、ＳＵ102 が現在の物理的チャンネルの劣化を検出
し、かつ十分に高い品質を有する別の物理的チャンネル
を見出したときに始まる。その後、ＳＵ102 は、ＡＬＴ
リクエストメッセージを新しいＲＰ102 に送る。このリ
クエストが受取られると、ＳＵ102 はＡＬＴ実行メッセ
ージを取り戻し、新しいセル112 に対する新しいＬＰＴ
ＩＤを獲得する。２つのチャンネルが同じＲＰＣＵ106
を割当てられるか否かに応じて、ＡＬＴは、ＳＵ102 が
同じＲＰＣＵ106 中の隣接したセルに移動した場合はＲ
ＰＣＵ内ＡＬＴ、およびＳＵ102 が異なったＲＰＣＵ10
6 に移動した場合にはＲＰＣＵ間ＡＬＴという２つのカ
テゴリーに分けられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】これまで、ＰＡＣＳ10
0 は主に音声ネットワークとして開発されてきた。標準
規格では２つのデータ通信モード（回線モードおよびパ
ケットモード）が規定されているが、ＰＡＣＳ100 にお
けるインターネットサービスサポートの問題は扱われて
いない。インターネットアクセスは、ユーザが専用のＰ
ＡＣＳチャンネルによってインターネットサービスプロ
バイダ（ＩＳＰ）へのポイントツーポイントプロトコル
（ＰＰＰ）接続を設定した場合、回線モードデータサー
ビスによって行われることが可能である。しかし、固定
された帯域幅のために、このタイプのアクセスはスケー
ルを定めることはできず、インターネット適用に対して
非効率的である。

【００１７】セルラーネットワークにおける移動および
マルチキャストＩＰサービスをサポートすることによっ
てセルラーネットワークを世界的なインターネットとシ
ームレスに統合するネットワークアーキテクチャおよび
１組の設計ガイドラインが必要とされている。本発明
は、このニーズを満たすものである。

【課題を解決するための手段】上述したニーズおよび要
求の問題を解決するために、本発明はＰＡＣＳネットワ
ークに対する新しいシステムおよびネットワークアーキ
テクチャを開示している。それによって、インターネッ
トまたはイントラネットに接続するためのＩＰルータお
よびバックボーンリンクによってＰＡＣＳ音声ネットワ
ークを増大する。さらに、ＰＡＣＳネットワーク内にお
けるローミング、ならびＰＡＣＳネットワークとインタ
ーネット／イントラネットの残りのものとの間における
世界規模の移動性をサポートするために移動体ＩＰがハ
ンドオフ機構に含まれている。本発明はまた、動的ＩＰ
マルチキャストおよびマルチキャストバックボーン（Ｍ
Ｂｏｎｅ）接続性をサポートするための固有のＰＡＣＳ
マルチキャストおよびグループ管理方式の使用を開示し
ている。

【００１８】これらの特徴は、既存のＰＡＣＳネットワ
ークを世界的なインターネットにシームレスに統合し、
世界規模の移動性がサポートされた標準規格適合ＩＰサ
ービスを提供する。このシステムにより、ＰＡＣＳユー
ザは、移動体上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接
続されたプロトタイプのパケットモードＳＵを使用して
無線インターネットアクセスを行うことが可能になる。
大部分のＩＰアプリケーションは、あたかも移動体のパ
ーソナルコンピュータが固定されたインターネットホス
トであるかのように動作することができる。

【００１９】ユーザおよび移動体のＰＣは、ＰＡＣＳ無
線ネットワーク内でローム（放浪）するか、あるいはＰ
ＡＣＳネットワークと外部インターネットとの間を移動
ＩＰを使用して移動することができる。ＩＰマルチキャ
ストおよびＭＢｏｎｅアプリケーションはまた、固有の
ＰＡＣＳマルチキャストを使用してシームレスにかつ効
率的にサポートされる。

【００２０】また、本発明は、ＲＰＣＵ中に構成された
パケット転送モジュールと呼ばれるデバイスおよびそれ
に関連した素子の機能を拡張して、ＰＡＣＳ無線ネット
ワーク内のＰＡＣＳユーザ間において効率的な１対多
（マルチキャスト）通信を達成する方法および装置が開
示している。マルチキャストをサポートするためのＳＵ
のためのシステム設計およびアーキテクチャもまた開示
されている。パケット転送モジュールおよびＳＵに追加
された機構によって、（１）グローバルマルチキャスト
アドレスとローカルＰＡＣＳグループアドレスとの間に
おける動的マッピングと、（２）少なくとも１つのグル
ープ会員を有するセルだけにマルチキャストパケットを
転送するための選択的なマルチキャストと、および
（３）効率的なグループ会員管理が実現される。

【００２１】マルチキャスト拡張によって、現在のシス
テムより優れたいくつかの利点が得られる。第１に、そ
れはＰＡＣＳグループ会員にマルチキャストパケットの
単一のコピーだけを配信する。第２に、グループ会員を
持たないセルに対しては、マルチキャストパケットが送
信されず、したがって放送時間が節約される。ＰＡＣＳ
マルチキャストを実施することにより、セル当たり１つ
のデータのコピーがグループの会員であるＰＡＣＳユー
ザだけに正確に配信されるため、ＰＡＣＳ帯域幅の使用
が最適であり、グループの会員でないＰＡＣＳユーザの
電力が無駄に消費されることがない（彼等はマルチキャ
ストデータを処理しないからである）。第３に、任意の
ネットワーク層のマルチキャスト方式（ＩＰマルチキャ
ストおよびＣＤＰＤマルチキャスト）がシームレスにサ
ポートされることができる。最後に、拡張することによ
って、グループ会員が効率的かつ正確に維持される。

【００２２】本発明はまたデータをマルチキャストする
方法および装置を開示している。この発明の方法は、セ
ル中の加入者装置がマルチキャストグループのメンバー
シップをリクエストしたときにマルチキャストパケット
端末識別子をマルチキャストグループに割当て、グロー
バルなマルチキャストアドレスを有するマルチキャスト
パケットを受信し、少なくとも１つのマルチキャストロ
ーカルパケット端末識別子とセル識別子へのグローバル
なマルチキャストアドレスのマッピングからセル識別子
を決定し、そのセル識別子にしたがってマルチキャスト
パケットをセルへ転送するステップを有する。

【００２３】この発明の装置は、パケットデータ制御装
置を有する無線ポート制御装置を具備しており、パケッ
トデータ制御装置はマルチキャストパケットを受信する
ように構成された無線ポートとパケット転送モジュール
に結合する。パケットデータ制御装置は、セル中の加入
者装置がマルチキャストグループのメンバーシップをリ
クエストしたとき、マルチキャストローカルパケット端
末識別子をマルチキャストグループに割当てるように構
成された割当モジュールを含んでいる。パケット転送モ
ジュールは、少なくとも１つのマルチキャストローカル
パケット端末識別子とセル識別子に対するマルチキャス
トパケットのグローバルなマルチキャストアドレスのマ
ッピングからセル識別子を決定するように構成されてい
る。パケット転送モジュールはまたセル識別子にしたが
ってマルチキャストパケットをセルへ転送する。

【００２４】本発明によって、結果的に（１）インター
ネットに接続するためのＩＰルータおよびバックボーン
リンクによって音声ネットワークを増大することによっ
て無線インターネットおよびインターネットアクセスを
行うＰＡＣＳシステムアーキテクチャと、（２）容易な
サービスメインテナンスおよびＩＰｖ６のような将来の
ＩＰ規格への移行のために簡単化されたＲＰＣＵ設計
と、（３）固有のＰＡＣＳマルチキャストの使用による
動的なＩＰマルチキャストおよびマルチキャストバック
ボーン（ＭＢｏｎｅ）接続性の効率的なサポートとが実
現され、かつ（４）移動ＩＰを最適化してそれをＰＡＣ
Ｓハンドオフ機構の中に含み、ＰＡＣＳネットワーク内
におけるローミングおよびＰＡＣＳネットワークとイン
ターネットとの間における世界規模の移動性が効率的に
サポートされる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下の説明において、本発明のい
くつかの実施形態の一部をなし、例示によって示される
添付図面が参照されている。その他の実施形態の使用お
よび構造上の変更は、本発明の技術的範囲を逸脱するこ
となく行うことができることを理解すべきである。 ［ＰＡＣＳインターネットサービスアーキテクチャ］ 図６は、ＰＡＣＳインターネットサービスアーキテクチ
ャ（ＰＩＳＡ）を示す概略図である。ＰＡＣＳインター
ネットサービスアーキテクチャ400 は、ＰＰＮ（ＰＡＣ
Ｓパケットネットワーク）416 と呼ばれる新しいデータ
ネットワークを増補された現存するＰＡＣＳ音声ネット
ワーク100 を含んでいる。サブネット418 は、無線パケ
ットデータをＳＵ102 に供給する基本的なサブネットワ
ークユニットである。ＩＰサブネット418 は１以上のセ
ル112 と、セル112 当たり１個の基地局またはＲＰ104
と、セル112 の全てを無線バックボーン相互接続ネット
ワークに接続するＲＰＣＵ106 とを含んでいる。ＲＰＣ
Ｕ106 はまた、サブネット418 に対するネットワークゲ
ートウェイおよびマルチキャストサーバとして動作す
る。

【００２６】各ＲＰＣＵ106 は、インターネットプロト
ロル（ＩＰ）ルータ410 と通信している。ＰＰＮ416
は、ＩＰルータ410 およびバックボーンリンク420 によ
って全てのＩＰサブネット418 を接続するインターネッ
トワークである。ボーダゲートウェイ（ＧＷ）412 は、
異なったＰＰＮ416 （異なったＰＡＣＳネットワークオ
ペレータからの）およびグローバルネットワーク414 を
接続する。各ＧＷ412はまた、ＰＡＣＳネットワーク構
内およびＰＡＣＳユーザを保護するためにファイアウォ
ールおよびその他のセキュリティ機能を含んでいる。Ｐ
ＩＳＡ400 において、パケットモードＳＵ102 を備えた
モバイル（移動）パーソナルコンピュータ（ＰＣ）は、
特有のＩＰアドレスを有するインターネット／イントラ
ネットにおける合法的なホストを構成する。ＳＵ102
は、ＰＡＣＳネットワークによるインターネットへの無
線ネットワークインターフェースを移動ホストに提供す
るネットワークデバイスである。ＰＰＮ416 は、大型の
ＩＰネットワークになる。

【００２７】ユーザがネットワークオペレータからＰＡ
ＣＳ ＩＰサービスに加入したとき、ＳＵ102 は“ホー
ム”ネットワークからパーマネントＩＰアドレスを割当
てられる。ユーザがパーソナルコンピュータＰＣをＳＵ
102 に接続したとき、そのＰＣはこのＩＰアドレスをイ
ンターネットにアクセスする時のホストアドレスとして
使用する。これに関して、ホームネットワークは、ユー
ザがおそらくその大部分を使用するＲＰＣＵ106 によっ
てサービスされるＩＰサブネット418 である。ネットワ
ークオペレータは、ＡＭ108 によって後に検索されるこ
とのできるそのデータべース中にそのパーマネントＩＰ
アドレスを記録する。このＩＰアドレスに送られた各Ｓ
ＵアドレスＩＰデータグラムに対して、ＰＰＮ416 は、
“ホーム”サブネット418 にそのパケットを転送するこ
とができる。その後、対応したＲＰＣＵ106 は、ユーザ
がその時点でホームＩＰサブネット418 内にいるとき
に、それをターゲットのＳＵ102 に送信する。ＳＵ102
から出ていく（ＳＵソース）ＩＰデータグラムは、ＲＰ
ＣＵ106 によってＩＰルータに転送される。ＰＰＮ416
におけるユニキャストルーティングにより、ＰＰＮ416
およびインターネットを横切るその正しい配信が確実に
される。以下、ＳＵ102 がホームＩＰサブネット418 外
に移動した場合の処理については後述する。

【００２８】ＩＰネットワークの観点から、ＲＰＣＵ10
6 およびそのＲＰ104 は、ＩＰルータ410 と全ての移動
ＩＰホスト（ＳＵ102 ）との間におけるインテリジェン
トリンク層ルータ／ブリッジのように動作する。このア
ーキテクチャは、それが任意の“市販されすぐに入手で
きる”（ＣＯＴＳ）製品を使用することができるよう
に、ＩＰルータ410 からＰＡＣＳ特有ディテールを隠
す。ＲＰＣＵ106 とＩＰルータ410 との間の接続は、イ
ーサネットまたはフレームリレーのような任意のタイプ
のデータネットワークであることができる。多数のルー
タは多数のＩＰサブネット418 をサポートするため、ル
ータのポート当たり１個のＲＰＣＵ106 により１個のＩ
Ｐルータ410 に多数のＲＰＣＵ106 を接続させることが
できる。

【００２９】このネットワークアーキテクチャは、従来
の通信ネットワークとは著しく異なっている。一般に、
自律転送モード（ＡＴＭ）通信が第３世代無線通信ネッ
トワークのバックボーンであると考えられているが、Ｉ
Ｐネットワークはさらに良好な選択をする。ＡＴＭは、
伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣ
Ｐ／ＩＰ）アプリケーションをサポートするのに非効率
的であることが立証されており、また余分な層が不要で
ある。ＩＰベースのインターネットは、インストールお
よび管理費が少なくなる。さらに、モバイル管理はＩＰ
およびＡＴＭの両層において行われることになる。ＡＴ
Ｍ移動度は研究中であるが、移動ＩＰはインターネット
業界によって標準化されており、いくつかの商品におい
てサポートされている。移動ＩＰにおけるマルチキャス
ト機構もまた優れている。

【００３０】ＰＩＳＡ400 におけるＲＰＣＵ106 の主な
機能は、ＳＵ102 との間でＩＰデータグラムを送受信す
ることである。ＲＰＣＵ106 は、基本的なネットワーク
層からデータリンク層へのインターフェース機能である
アドレス解明(resolution)、フレーミングおよび媒体ア
クセスをサービスする。

【００３１】図７および８は、ＲＰＣＵ106 および関連
したシステム素子の１実施形態のブロック図である。Ｒ
ＰＣＵの重要なコンポーネントは、ネットワーク層から
データリンク層へのアドレス変換を行うパケット転送モ
ジュール（ＰＦＭ）402 である。ＩＰルーティング機能
モジュール532 のようなネットワーク層モジュールは、
ＰＡＣＳユーザとバックボーンネットワークとの間にお
けるルート設定を処理する。

【００３２】ＰＩＳＡ400 は、データリンク層アドレス
としてＬＰＴＩＤを使用する。ダウンリンク方向におい
てＩＰデータグラムのようなＳＵアドレスデータを送信
するために、ＰＦＭ402 は１以上のパケットデータ制御
ユニットＰＤＣＵ304 と調和して動作し、ＬＰＴＩＤを
管理する。これは、セル112 （および関連したＲＰ104
）がＳＵ102 受信機を有していることと、使用すべき
ＬＰＴＩＤとをＰＦＭ402 が知っていなければならない
ためである。したがって、ＰＦＭ402 は各ＳＵ102 に対
してＩＰアドレスと組(tuple) （ＲＰ識別子、ＬＰＴＩ
Ｄ）間のマッピングを維持する。１実施形態において、
このマッピングは、（ユニキャスト）アドレス解明テー
ブル（ＡＲＴ404 ）と呼ばれるテーブルとして記憶され
る（以下にマルチキャストの場合を説明する）。ＡＲＴ
404 は、ユーザ登録、ＡＬＴおよび登録抹消中に更新さ
れる。エントリが見出されると、ＰＦＭ402 は、ＩＰデ
ータグラムと共にＲＰ識別子およびＬＰＴＩＤ情報を対
応したＰＤＣＵ304 に送り、このＰＤＣＵ304 は、ＳＵ
102 が配置されているセル112 にサービスしているＲＰ
104 と関連している。

【００３３】アップリンク方向における（ＳＵ102 から
ＲＰＣＵ106 への）ＳＵソースデータのＩＰ転送は、次
のように行われる。ＰＤＣＵ304 がＳＵ102 が配置され
ているセル112 にサービスしているＲＰ104 からセグメ
ントを受取り、データリンクぺイロードをアセンブルす
る。ＰＤＣＵ304 は、完全なＩＰデータグラムを受信し
た場合、そのデータグラムをＰＦＭ402 に送る。ＰＦＭ
402 は、そのデータグラムが同じサブネット418 におけ
る別のＳＵ102 に対するターゲットにされているかどう
かをチェックする。そのデータグラムが同じサブネット
418 における別のＳＵ102 に対するターゲットにされて
いる場合、ＲＦＭ402 は上述のものと同じ手順を使用し
てメッセージを転送する。そうでない場合は、ＲＦＭ40
2 はデータリンクデバイス518 によってＰＰＮバックボ
ーンに配布(dissemination) するためにＩＰデータグラ
ムをルーティングモジュール532 に転送する。

【００３４】ＲＰＣＵ106 におけるＩＰルーティングモ
ジュール532 は、ＰＰＮネットワーク416 に対するデー
タリンクデバイス518 を介してインターネットホストと
の間でメッセージを送受信する。ＩＰルーティングモジ
ュール532 は、異なったタイプのデータリンクデバイス
518 とインターフェースし、ＰＰＮバックボーンにおい
て使用されているリンク技術に基づいて適切なデータリ
ンクデバイス518 を選択してもよい。ＩＰルーティング
モジュール532 は、データリンクデバイス518 を通って
受信されたメッセージをＩＰルータポート534 を介して
ＰＡＣＳデバイス536 に通信する。

【００３５】図８は、ＲＰＣＵ106 の別の実施形態を示
すブロック図である。この実施形態では、ＲＰＣＵ106
は、２個の物理的に異なったハードウェアユニットであ
るコマーシャルオフザシェルフ（ＣＯＴＳ）、すなわち
入手の容易なＩＰルータ538 とＰＡＣＳデバイス536 と
を含むモジュラー方法を使用する。

【００３６】多数のＣＯＴＳ ＩＰルータ538 は、異な
ったデータ転送プロトコル（たとえば、イーサネットま
たはフレームリレー）の多数の接続をサポートし、ＩＰ
ルータポート534 を介してＰＡＣＳデバイス536 に利用
できるようにされたデータはこれらのプロトコルの任意
の１つに従うことができる。同時に、ＰＡＣＳテバイス
536 は一般に共通したデータ転送プロトコルに従わな
い。したがって、スタブ530 がＩＰルータポート534 と
パケット転送モジュール402 との間に設けられる。これ
らのスタブ530 は、ＩＰルータポート534 で提供された
データ転送プロトコルおよびＰＡＣＳデバイス536 によ
って要求されるプロトコルからのメッセージを変換する
ために必要な変換を行う。スタブ530 は、共通のローカ
ルエリアネットワーク（ＬＡＮ）によって構成されてい
てもよい。さらにスタブ530 は、ＰＡＣＳデバイス536
中に一方を含んだ形態で２個のスタブ素子を含んでいて
もよい。いずれの場合も、スタブ530 のＬＡＮデバイス
は、パケット転送モジュール402 との間でデータパケッ
トを転送し、任意のプロトコルおよび必要とされる言語
変換の少なくとも一方を行う。

【００３７】このモジュラ方法の１つの利点は、１つの
テバイスに対する変更が他方に影響を与えず、容易で迅
速なアップグレードを可能にすることである。たとえ
ば、移動ＩＰプロトコルの改善の影響を受けるのはＣＯ
ＴＳ ＩＰルータ538 だけであり、一方ＰＡＣＳデバイ
ス536 に対する変更はＣＯＴＳ ＩＰルータ538 に影響
を及ぼさない。その結果、新しいサービスおよび機能が
さらに容易に生成されることができる。また、ＣＯＴＳ
ＩＰルータ538 を使用することによりデータリンクデ
バイス518 が不要になる。

【００３８】ＳＵ102 はセキュリティ層に加えて、フレ
ーミングおよび媒体アクセスを含むＰＤＣＵ304 および
ＣＦ302 と同じ基本的なネットワーク層とデータリンク
層との間のインターフェース機能をサービスするＰＰＣ
モジュール506 を含んでいる。しかしながら、任意の他
のホストとの通信が常にＲＰＣＵ106 を介しているた
め、アドレス解明は不要である。

【００３９】ＳＵ102 はまた、ＲＰ104 との間でデータ
パケットを送受信するＰＡＣＳ物理層機能（ＰＬＦ）50
4 と、受信されたデータパケットをメッセージにアセン
ブルするＰＡＣＳパケットチャンネル（ＰＰＣ）506
と、インターネットプロトコルのメッセージを変換する
インターネットプロトコルモジュール508 とを含んでい
る。

【００４０】図９および１０は、上記の動作を示すフロ
ーチャートである。はじめに、ＳＵ102 と関連したＩＰ
アドレスを有するＳＵアドレスデータパケットは、ブロ
ック602 に示されているように受信される。その後、Ｓ
Ｕアドレスデータパケットは、ブロック604 に示されて
いるようにルータポート534 に与えられたルータ532 の
プロトコルからＰＦＭ402 によって使用されるプロトコ
ルに変換される。その後、ＳＵアドレスデータパケット
はＡＲＱメッセージが必要とされているかどうかを決定
するために解析される（ブロック606 ）。メッセージが
損失感応性ならば、ＡＲＱメッセージが必要とされ、メ
ッセージが遅延感応性ならば、ＡＲＱメッセージは必要
とされない。次に、ＳＵ102 にサービスしているＲＰ10
4 がＳＵアドレスデータパケットのＩＰアドレスとこの
ＳＵにサービスしているＲＰ104 との間のマッピングか
ら識別され、そのマッピングがＡＲＴ404 に記憶され
る。その後、ＰＤＣＵ304 は、ブロック614 に示されて
いるようにＳＵアドレスデータパケットをカプセル化お
よびフレーム化し、データセグメント226 を生成する。
その後、ブロック616 および618 に示されているよう
に、これらのデータセグメント226 はＳＵ102 にサービ
スしているＲＰ104 に転送され、そこにおいてそれらは
ＳＵ102 に送信される。

【００４１】図１１および１２は、登録、ＲＰＣＵ106
内ハンドオフ、ＲＰＣＵ106 間ハンドオフおよび登録取
消しを示す概略図である。

【００４２】ＳＵ102 は、それがＰＩＳＡ400 に入った
場合は常にパケットデータサービス登録を行う。それ
は、物理的チャンネルを獲得した直後に登録メッセージ
をＲＰＣＵ106 に送ることによってこれを行う。登録メ
ッセージには、ＳＵ102 のパーマネント識別子サブＩＤ
が含まれている。その後、ＲＰＣＵ106 はユーザ認証お
よび許可のためにそれをＡＭ108 に送る。登録の終わり
において、ＡＭ108 は、サービス委任中に記録されたＳ
Ｕ102 のパーマネントＩＰアドレスを検索し、それをＰ
ＦＭ402 に戻す。その後、ＰＤＣＵ304 はＲＰ104 から
ＬＰＴＩＤを割当て、ＰＦＭ402 がＩＰアドレスをＡＲ
Ｔ404 中のＲＰ識別子およびＬＰＴＩＤマッピングに入
力する。

【００４３】図１１のＡは、ＳＵ102 登録を示す概略図
である。ＳＵ102 は、それがネットワーク100 に入った
場合は常にＰＰＣ登録を行う。それは、物理的チャンネ
ルを獲得した直後に登録メッセージをＲＰＣＵに送るこ
とによってこれを行う。ＰＰＣ登録の２つの主なタスク
は、認証、許可およびＬＰＴＩＤ割当てである。

【００４４】登録のはじめに、ＳＵ102 は、そのサブＩ
Ｄを含む（正体不明ユーザなしを示す）登録リクエスト
メッセージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＲＥＱ）702 をＲ
ＰＣＵ106 中のＰＤＣＵ304 に送り、このＰＤＣＵ304
がサブＩＤをＡＭ108 に転送する。その後、ＡＭ108 は
サブＩＤを使用してＳＵ102 を認証する。認証が成功す
ると、ＡＭ108 は、サービス委任中に記録されたＳＵ10
2 のパーマネントＩＰアドレスを検索し、それをＰＤＣ
Ｕ304 に戻す。ＰＤＣＵ304 は新しいＬＰＴＩＤを割当
て、このＬＰＴＩＤと共に登録承諾メッセージ（ＰＡＣ
ＫＥＴ ＲＥＧ ＡＣＫ）704 をＳＵ102 に送り返す。
その後、ＳＵ102 は、それがネットワーク100 から登録
を取り消されるか、あるいは異なったセル112 に移動す
るまでＬＰＴＩＤによってこれに予定されたデータを識
別する。 ［ハンドオフおよび移動性管理］ 図１１のＢおよび図１２のＡはＳＵ 102のハンドオフを
示した図である。ＰＡＣＳシステム100 では、ハンドオ
フは自動リンク転送（ＡＬＴ）と呼ばれている。ＡＬＴ
はＳＵ 102が無線セル112 の境界を横断したときに生じ
る。ＳＵ 102が現在の物理的チャンネルの劣化を検出
し、十分な高品質を有する別の物理的チャンネルを発見
したときにＡＬＴは開始する。ＳＵ 102はその後、新し
いＰＤＣＵ304Ｂ（新しいセル112 に関連するＰＤＣＵ
304 ）に関連する新しいＲＰ 104へメッセージ406 を
リクエストする。

【００４５】一度リクエストが受けられると、新しいＰ
ＤＣＵ 304は新しいＬＰＴＩＤを割当て、ＳＵ 102はＡ
ＬＴ実行メッセージ408 と、新しいセル112 に対する新
しいＬＰＴＩＤを獲得する。

【００４６】２つのチャンネルが同一のＲＰＣＵ 106と
関連するか否かに基づいて、ＡＬＴは２つのカテゴリ、
即ちＳＵ 102が同一のＲＰＣＵ 106の隣接セル112 へ移
動する図１１のＢで示されているイントラＲＰＣＵ Ａ
ＬＴと、ＳＵ 102が異なるＲＰＣＵ 106へ移動する図１
２のＡで示されているインターＲＰＣＵ ＡＬＴとに分
割されることができる。新しいＰＤＣＵ 304は、ＲＰ 1
04とＲＰＣＵ 106のアドレスを含んでいるＰＡＣＫＥＴ
ＲＥＧ ＲＥＱの完全なポートＩＤ（古いＲＰ）フィ
ールドを検査することによって、これがイントラＲＰＣ
ＵであるかインターＲＰＣＵであるかを決定する。

【００４７】図１１のＢで示されているイントラＲＰＣ
Ｕのケースでは、新しいＰＤＣＵ304ＢはＰＦＭ 420に
対してＰＦＭ 402にアクセス可能なＡＲＴ 404中の適切
なエントリを変更するように命令し、それによってＳＵ
102が新しいＬＰＴＩＤを割当てられたことを示す。Ｐ
ＦＭ 420はその後、古いＰＤＣＵ 304Ａに先に割当てら
れたＬＰＴＩＤを解除するように命令する。

【００４８】図１２のＡで示されているインターＲＰＣ
Ｕのケースでは、新しいＲＰＣＵの新しいＡＭ 108Ｂは
インターＲＰＣＵ ＡＬＴの古いＡＭ 108Ａに通知す
る。古いＡＭ 108Ａはその後、古いＰＦＭ 420ＡにＩＰ
エントリを消去するように命令し、古いＰＤＣＵ 304Ａ
に先のセルに割当てられたＬＰＴＩＤを解除するように
命令する。

【００４９】図１２のＢは、ＳＵ 102の登録抹消プロセ
スを示した図である。ＳＵ 102から送信された登録抹消
メッセージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＲＥＱ）710 がＰ
ＤＣＵ 304により受信された後、認証リクエストがＰＤ
ＣＵ 304からＡＭ 108へ送信される。ＡＭ 108はＳＵ 1
02のＩＰアドレスをＰＤＣＵ 304へ戻す。ＰＤＣＵ304
はその後、ＬＰＴＩＤを解除し、ＰＦＭ 402にＩＰアド
レスを消去するように命令する。

【００５０】前述の物理的チャンネル転送とＡＬＴ処理
に加えて、ＳＵ 102がＡＬＴを実行するとき、ＰＰＭ 4
16はＳＵ 102を目的地とする後続するＩＰデータグラム
のバックボーンの適切な伝送を確実にしなければならな
い。イントラＲＰＣＵ ＡＬＴ中に、ＳＵ 102は同一の
ＲＰＣＵ 106を有して同一のＩＰサブネット 418中に残
留しなければならないので、ＰＰＮ 416の伝送には影響
はない。ＲＰＣＵ 106内では、ＰＦＭ 402はＡＲＴ 404
を更新し、対応するエントリを新しいＲＰ 104番号と新
しいＬＰＴＩＤを含んだ新しいものに置換する。しかし
ながら、インターＲＰＣＵ ＡＬＴに対しては、古いお
よび新しいＲＰＣＵ 106の両者のＡＲＴテーブル404 が
更新されなければならないだけでなく、後続のＩＰデー
タグラムが代わりに新しいＲＰＣＵ 106に到着するよう
にＰＰＮ 416の伝送も変更されなければならないので、
プロセスはさらに複雑である。これはモバイルＩＰをＰ
ＩＳＡ 400中に含ませることによって本発明で実現され
る。

【００５１】モバイルＩＰは、インターネットへのモバ
イルホストの現在の取付け点を考慮せずに、モバイルホ
ストへのＩＰデータグラムの伝送を可能にする標準的な
インターネット機構である。モバイルＩＰを使用するた
め、ホームエージェント（ＨＡ）と、転送エージェント
（ＦＡ）はＲＰＣＵ 106に関連するＩＰ伝送モジュール
532 に構成され、モバイルＩＰクライアントソフトウェ
アはモバイルＰＣで動作される。好ましくはモバイルＩ
Ｐに組込まれたＣＯＴＳ ＩＰルータ538 はＩＰ伝送モ
ジュール532 に置換されることができる。

【００５２】本発明はまたＰＡＣＳでモバイルＩＰを使
用するときに無線リンク効率を改良するための機構を含
んでいる。通常、モバイルＩＰクライアントソフトウェ
アは“エージェントの広告”、即ち各ＦＡによる周期的
な放送メッセージに依存し、ハンドオフ中にＩＰサブネ
ット418 の変化を検出する。

【００５３】図１３のＡは通常のモバイルＩＰ登録中の
メッセージ交換を示している。ＰＡＣＳの同じ機構を使
用することは２つの問題を有する。第１に広告メッセー
ジはハンドオフまたは登録アクティビティが存在しない
ときに貴重な無線リンク帯域幅を浪費する。第２に、こ
れは次の広告メッセージが到着するまでＳＵ 102に待機
を強制させ、不必要に長い登録時間またはハンドオフ待
ち時間を生じる。これを直し、同時にモバイルＩＰ標準
を保護するため、ＰＩＳＡ 400はＲＰＣＵ 106にモバイ
ルＩＰアシスタントエージェント（ＭＩＡＡ）512 を含
んでいる。

【００５４】図１３のＢはＰＩＳＡ 400でモバイル Ｉ
Ｐ登録中に交換されたメッセージを示している。ＲＰＣ
Ｕ 106がインターＲＰＣＵ ＡＬＴまたは新鮮な登録手
順を完了した後、ＭＩＡＡ 512はすぐにエージェントの
広告メッセージを新しいＳＵ 102へ送信する（需要のあ
る広告）。ＰＤＣＵ 304はこのメッセージを登録応答メ
ッセージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＡＣＫ）にピギーバ
ックする。この“ピギーバック”はＰＡＣＳ標準への延
長であり、ここではＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＲＥＱメッセ
ージはネットワーク層パケットをピギーバックできる。

【００５５】結果としてＳＵ 102とＲＰＣＵ 106との間
で１往復の節約がされる。さらにそれぞれのＰＡＣＳの
モバイルＩＰハンドオフアクティビティはＰＡＣＳ登録
またはインターＲＰＣＵ ＡＬＴが先行するので、周期
的なエージェント広告は必要ではなくなる。各ＦＡの周
期的なモバイルＩＰエージェント広告は安全にディスエ
ーブルされることができる。 ［マルチキャスティング］ アクセスネットワークはマルチキャスティングと呼ばれ
ている１対多または多対多のグループ通信をサポートし
なければならない。ＩＰマルチキャストでは、各グルー
プはグローバルにＩＰマルチキャストアドレスと呼ばれ
る特有のインターネットアドレスを有し、全てのグルー
プメンバに到達するため、マルチキャストダイヤグラム
は個人のホストアドレスの代わりにＩＰマルチキャスト
アドレスへ送信される。

【００５６】マルチキャストまたは放送はＳＵ 102がセ
ル間を移動することを許容しない各セルのみに限定さ
れ、ＰＡＣＳアーキテクチャは非常に限定された範囲の
リンクレベルアドレスを有するので、伝統的なサブネッ
トワイドリンクレベルのグループ化／アドレス化構造は
ＰＡＣＳアーキテクチャには適用可能ではない。

【００５７】この問題を解決するため、本発明は、各セ
ル112 がその固有のグループを管理し、他のセル112 か
ら独立してアドレスするセルワイドグループ化／アドレ
ス化構造を限定する。ローカルグループアドレスへのグ
ローバルなマルチキャストアドレスのマッピングはグル
ープアドレスのベクトルへのグローバルなマルチキャス
トアドレスのダイナミックマッピングにより実行され、
それぞれＩＰサブネット418 のセルに対応する。これ
は、ＲＰＣＵ 106がパケットを、全てのセル112 に無差
別に転送するのではなく、メンバを有するセルにのみ転
送する選択的なマルチキャスト能力を実行する。これは
インターネットの任意のマルチキャストグループに結合
し、任意のソースからマルチキャストトラフィックを受
信する能力を各ＰＡＣＳユーザに提供する。

【００５８】ＰＩＳＡ 400中のＩＰマルチキャストサポ
ートはＰＰＮ 416のマルチキャスト伝送と、各ＲＰＣＵ
サブネット418 内のローカルマルチキャスト転送を含ん
でいる。ＰＰＮ 416のマルチキャストルート設定はイン
ターネット／Ｍボーンで使用されるマルチキャストルー
ト設定プロトコルを採択することによって実効的に実現
される。ＭボーンはＩＰマルチキャスト転送をサポート
し、生のオーディオおよびビデオ通信会議等を可能にす
るインターネット上のサイトの集合である。ローカルマ
ルチキャスト転送は以下説明するようにＲＰＣＵ 106に
付加的な機能を必要とする。

【００５９】ＰＡＣＳマルチキャストの基本的な要求は
リンクレベルマルチキャストアドレス構造である。ＰＡ
ＣＳはクラスＤ ＩＰアドレスと比較して限定されたリ
ンク層アドレススペース（ＬＰＴＩＤ）を有し、ＰＡＣ
Ｓサブネット418 はそれぞれ独立してＬＰＴＩＤを管理
する多数のセル112 に区画されるので、伝統的なサブネ
ットワイドリンク層アドレス構造（例えばイーサネッ
ト）はＰＡＣＳで応用可能ではない。マルチキャストパ
ケットがグループメンバをサービスするＲＰＣＵ 106に
到達するとき、ＰＡＣＳ特定マルチキャスト機構はマル
チキャストグループに関心を有するメンバにのみそれら
を送らなければならない。これはセルワイドマルチキャ
ストグループを結合し、セルワイドグループに割当てら
れたセルワイドグループアドレスを使用して受信する能
力をローカルモバイルホストに対して必要とする。

【００６０】ＰＩＳＡ 400は、各セルがセル特定グルー
プを独立して管理するセルワイド構造によりこれらの要
件を満足する。ＩＰマルチキャストグループに対するリ
ンク層アドレス（ＬＰＴＩＤ）はサブネット418 の各セ
ル112 に関するＰＡＣＳ“グループ”アドレスである。
さらに、ＰＡＣＳのマルチキャストは、ＲＰＣＵ 106が
無差別に全てのセルに転送するのではなく、メンバを有
する各セルにのみ１つのコピーを転送する意味で選択的
でなければならない。

【００６１】異なる方法が無線インターフェイスによっ
てマルチキャストを送るために各セル112 で使用される
ことができる。１つの方法は、パケットが複製され、別
々のメッセージとしてグループのメンバである各個人の
ＳＵ 102へ送られる“マルチユニキャスト”である。別
の方法は（ＬＰＴＩＤにより）マルチキャストデータが
放送スロットでセルのそれぞれのＳＵ 102へ伝送される
“ＰＡＣＳ放送”であり、各ＳＵ 102はこれらを処理
し、関心をもたないグループからパケットを取り除かな
ければならない。残念ながら、マルチユニキャスト方法
は簡単な方法であるが、マルチキャストは多数のユニキ
ャストを劣化するので、典型的に最も非効率的である。
これはマルチキャストの利点を無効にし、貴重な無線リ
ンクリソースを浪費する。放送方法は中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）と、特定のグループのメンバではないＳＵ 102の
バッテリ電力を浪費する。ＳＵ 102の電力消費は大きな
問題であるので、これを代用とすることは魅力的ではな
い。

【００６２】前述の欠点なしにマルチキャスト通信の必
要性を解決するため、本発明は無線リンクスロット割当
でマルチキャスト能力を可能にする拡張されたＰＰＣ
（ＰＡＣＳ パケットチャンネル）を使用する。通常、
（制御メッセージを除く）各ダウンリンクスロットは特
有のターゲットＳＵ 102を特定するＬＰＴＩＤと関連さ
れる。ＰＩＳＡ 400はＰＰＣを変更し、それによって、
ある無線リンクスロットはマルチキャストグループに対
してマークされることができ、ＳＵ 102に割当てられた
スロットだけではなく、あるグループにマークされた他
のスロットを受信する能力によってＳＵ 102を強化す
る。このように、グループの全てのメンバと、メンバだ
けが、複製の必要がなくまたは放送を使用せずにスロッ
トのプロセスを走査し、マルチキャストデータを受信で
きる。

【００６３】これを実行するために、ＰＩＳＡ 400はＰ
ＡＣＳセルワイドマルチキャストグループを含むために
ＬＰＴＩＤの意図（notion）を拡張する。このアドレス
方式は、これが特定のＳＵ 102の代わりにＰＡＣＳマル
チキャストグループに割当てられるならば、“マルチキ
ャスト”ＬＰＴＩＤ，（ｍ−ＬＰＴＩＤ）のようなロー
カルマルチキャスト識別子を使用する。ＲＰＣＵ 106
が、無線によってエアにわたりマルチキャストデータグ
ラムを送るとき、これはダウンリンクで対応するｍ−Ｌ
ＰＴＩＤを使用する。ＳＵ 102はＬＰＴＩＤのリスト、
即ちＳＵがセルに入り登録するときに割当てられた特有
のＬＰＴＩＤおよび任意選択的に１以上のｍ−ＬＰＴＩ
Ｄのリストとの受信インターフェイス（またはＰＬＦ 5
04）を設定することができる。ｍ−ＬＰＴＩＤは同一の
アドレススペースを通常またはユニキャストＬＰＴＩＤ
と共有するので、ｍ−ＬＰＴＩＤ割当はダイナミックで
ある。割当は２つの方法で（ユニキャスト）ＬＰＴＩＤ
と異なる。第１に、ｍ−ＬＰＴＩＤは同一グループの多
数のＳＵ 102により共有され、それによってセルの第１
のグループメンバがグループを結合するようにリクエス
トしたときにのみ割当てられる。他のＳＵ 102からのそ
れに後続するリクエストは同一のｍ−ＬＰＴＩＤを割当
てられる。同様に、ｍ−ＬＰＴＩＤは全てのメンバがこ
のセル112 のグループを離れた後にのみ解放される。第
２に、ｍ−ＬＰＴＩＤは同時に１よりも多数のマルチキ
ャストグループで再使用されることができる。これは、
有効なｍ−ＬＰＴＩＤの数が全ての可能なＩＰマルチキ
ャストアドレスよりも通常は非常に少数であるためであ
る。各セルはユニキャストとマルチキャストの両者に対
してせいぜい２３８のＬＰＴＩＤを有することができる
が、クラスＤ ＩＰマルチキャストアドレススペースは
全体で２²⁸アドレスを含んでいる。ＰＡＣＳマイクロセ
ルで数ダースよりも多数のアクティブＰＡＣＳユーザを
有する可能性はないが、各ユーザは所望の数のマルチキ
ャストグループを結合できる。これはＰＰＣに各セル中
で２３８よりも多数の異なるマルチキャストグループを
処理させるようにする。これらの状況では、ｍ−ＬＰＴ
ＩＤは再使用されなければならず、幾つかのマルチキャ
ストアドレスは１つのｍ−ＬＰＴＩＤにマップされても
よい。これが実情であるならば、ＳＵ 102はこのｍ−Ｌ
ＰＴＩＤにわたって受信されたデータグラムを再構成
し、ＳＵ 102が加入するグループに属さないならばデー
タグラムを廃棄する。

【００６４】セル当たり１つの１以上のＰＡＣＳセルワ
イドグループアドレスへのＩＰマルチキャストアドレス
のマッピングは、ＰＦＭ 402のマルチキャストアドレス
マッピングテーブル（ＭＡＭＴ）514 中に記憶され、こ
れはＰＦＭ 402によりアクセスされ管理される。マルチ
キャストエントリは代わりにＡＲＴ 404のユニキャスト
アドレスマッピング情報と共に記憶される。ＭＡＭＴ 5
14エントリは（グローバルなマルチキャストアドレス
Ｇ、ＲＰセル番号、ｍ−ＬＰＴＩＤ、Ｍ ＬＩＳＴ）の
リストを含んでいる。各マルチキャストエントリは、セ
ル112 でＲＰ 104を割当てられたｍ−ＬＰＴＩＤを有す
る対応するＰＡＣＳグループをＩＰマルチキャストアド
レスＧが有することを意味する。Ｍ ＬＩＳＴはこのグ
ループの全てのメンバの（ＩＰアドレスのような）ネッ
トワーク層アドレスを含んでいる。セル番号１で、ｍ−
ＬＰＴＩＤ＝Ａで、グローバルアドレスＧを有するエン
トリの存在は、グローバルマルチキャストＧに加入し、
ＧのセルワイドグループアドレスがＡであるセルＩ中に
少なくとも１つのＳＵ 102が存在することを意味する。

【００６５】アドレスＧを有するマルチキャストパケッ
トがＰＰＮ 416とＩＰルータ 410からＰＦＭ 402により
受信されるとき、ＰＦＭ 402はＧを有するエントリにつ
いてＭＡＭＴ 514をサーチする。これはグループＧおよ
び対応するｍ−ＬＰＴＩＤに加入しているメンバを有す
る全てのＲＰ 104のセル識別子を提供する。１つのエン
トリが発見されたならば、ＰＦＭ 402はエントリから発
見されたｍ−ＬＰＴＩＤパケットを対応するセル112 と
ＰＤＣＵ 304へ転送する。多数のエントリが発見された
ならば（Ｇのメンバを有するセルが１よりも多数存在す
ることを示す）、ＰＦＭ 402は受信されたパケットを複
製し、ＭＡＭＴ 514におけるマッピングから発見された
セル122 と関連するＰＤＣＵ 304を介して各セル122 へ
１つのコピーを転送する。エントリが発見されないなら
ば、ＰＦＭ 402は単にパケットをドロップする。この転
送処理はパケットがネットワークバックボーンから来る
時（ＳＵにアドレスされたパケット）と、パケットがＳ
Ｕ（ＳＵソースパケット）から来る時との両者に適用さ
れる。ＳＵ 102がマルチキャストＳＵソースパケットを
送信したとき、ＲＰ 104はそれを受信し、ＰＤＣＵ 304
を介してＰＦＭ 402へパケットを転送する。ＰＦＭ 402
はその後、必要ならばパケットを複製し、それをＭＡＭ
Ｔ 514にしたがって、パケットが発生したセル112 を含
んでいるメンバを有する全てのセルへ転送する。

【００６６】図１４のＡと１４のＢはマルチキャスト登
録処理を示した図である。ＰＡＣＳ方式は“マルチキャ
スト登録”と呼ばれる新しいタイプのＰＡＣＳ登録メッ
セージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＲＥＱ）で修正され
る。モバイルＰＣが最初に、またはＡＬＴ動作のため
に、ＩＰマルチキャストグループＧと結合するようにリ
クエストしたとき、ＳＵは最初にＳＵ ＭＡＭＴ 516を
検査し、ＩＰマルチキャストグループＧを有するエント
リが存在しないことを確認する。存在しないならば、Ｓ
Ｕ 102は、リクエストされたＩＰマルチキャストアドレ
スＧとＳＵ 102の端末識別子とを含んでいる登録リクエ
ストメッセージ（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＲＥＱ）を発生
し送信する。

【００６７】ＰＤＣＵ 304はその後、そのリクエストを
認証し、マルチキャストサービスをオーサライズするた
めにＡＭ 108と対話する。一度、認証されると、ＡＭ 1
08は加入者ユニットインターネットプロトコル（ＩＰ）
アドレスを有する回答に返答する。ＰＤＣＵ 304はＧの
ＰＦＭ 402のグループ照合モジュール522 に質問し、リ
クエストされたグループＧは既にＳＵ 102のセル112 に
存在するか否かを決定する。これはリクエストされたグ
ループＧがこのセルの新しいグループであるか、または
リクエストされたグループＧが既に別のメンバにより結
合されて、異なる登録動作が各これらのケースで必要と
されるためである。

【００６８】リクエストされたグループが存在しないな
らば、新しいｍ−ＬＰＴＩＤはＰＤＣＵ 304割当モジュ
ール520 により割当られる。その後、新しいｍ−ＬＰＴ
ＩＤがＰＦＭ 402に送信され、そこでこれは割当モジュ
ール524 により新しいマルチキャストグループに割当て
られ、割当モジュール520 によりＩＰマルチキャストア
ドレスＧにマップされる。前述の情報の対応するエント
リはその後ＭＡＭＴ514に記憶される。ここで説明する
ように、各セル112 の選択に利用できるＬＰＴＩＤの数
は限定されている。割当てられたｍ−ＬＰＴＩＤはマル
チキャスト使用のために保留されたＬＰＴＩＤのグルー
プから選択されることができる。代わりに、ｍ−ＬＰＴ
ＩＤは先着順に利用可能なＬＰＴＩＤから選択されるこ
とができる。ＬＰＴＩＤはまた再使用（グループ間で共
有）されることができるが、これはＳＵ 102がこの不所
望なメッセージを除去することを必要とする。

【００６９】リクエストされたグループが現在存在する
ならば、Ｇは割当てられたｍ−ＬＰＴＩＤを有し、対応
するエントリが存在する。この場合ＰＦＭ 402はＡＲＴ
404からｍ−ＬＰＴＩＤを検索し、ＳＵ 102のＩＰアド
レスをＡＲＴ 404に付加する。両者の場合、ＲＰＣＵ 1
06は（ＰＡＣＫＥＴ ＲＥＧ ＡＣＫ）メッセージのｍ
−ＬＰＴＩＤ番号をＳＵ 102へ戻す。

【００７０】前述したように、ＳＵ 102がマルチキャス
トグループのメンバになったとき、関心のあるグループ
のｍ−ＬＰＴＩＤを割当てられる。グループに対するｍ
−ＬＰＴＩＤを受信した後、ｍ−ＬＰＴＩＤをＳＵ 102
のＳＵマルチキャストアドレスマッピングテーブル（Ｍ
ＡＭＴ）516 に付加しなければならない。ＳＵ 102はそ
れが結合しているグループを追跡する必要があるだけな
ので、ＳＵ ＭＡＭＴ516 はＲＰＣＵ 106でＭＡＭＴ51
4 の複製である必要はない。

【００７１】ＰＡＣＳマルチキャストハンドオフはＡＬ
Ｔ中に２つのプロセスを含んでいる。第１に、ＳＵ 102
がＡＬＴを実行した後、これはそれが先のセルから結合
する全てのＩＰマルチキャストグループを再度結合しな
ければならない。それはＰＡＣＳマルチキャストがセル
で特定であるからである。第２に、これがインターＲＰ
ＣＵ ＡＬＴであるならば、古いＲＰＣＵ 106はこのユ
ーザをそれが結合している全てのグループから除去する
ことによってそのＭＡＭＴ 514を更新する。

【００７２】無線リンク帯域幅を実効的に使用するため
に、明白なマルチキャストの登録抹消が採択される。現
在のＰＡＣＳ標準方式が１つのタイプの登録抹消だけを
限定するので、新しいタイプの登録抹消、即ち“マルチ
キャスト登録抹消”がマルチキャストのために作成され
る。それが同一セル内で結合されている（即ちＡＬＴの
結果としてではなく）がネットワークに依然として取付
けられているマルチキャストから出た場合にのみ、ＰＡ
ＣＳユーザはマルチキャスト登録抹消を実行する。この
ユーザがネットワークを永久に出ているならば、ＳＵ 1
02は規則的な登録抹消を行い、その期間中、ＲＰＣＵ 1
06はＳＵ 102をＭＡＭＴ 514の全てのグループから除去
する。

【００７３】モバイルＰＣがＩＰマルチキャストグルー
プを出るようにリクエストするとき、ＳＵ 102はＲＰＣ
Ｕ 106に通知するためのマルチキャスト登録抹消メッセ
ージを送信する。マルチキャスト登録抹消メッセージ
は、ＳＵ 102ＩＰアドレスと、グループアドレスと、こ
のグループアドレスにマップされたｍ−ＬＰＴＩＤを含
んでいる。マルチキャスト登録抹消中に、ＲＰＣＵ 106
はＳＵ 102がマルチキャストグループの唯一のメンバで
あるか否かをチェックする。これは対応するｍ−ＬＰＴ
ＩＤとグループアドレスＧに対してＭＡＭＴ 514をサー
チするＰＦＭ 402により実現される。そうであるなら
ば、ＲＰＣＵ 106はｍ−ＬＰＴＩＤを解放し、ＭＡＭＴ
514中の対応するエントリから対応する組を除去する。
そうでなければ、ＰＦＭ 402はＳＵ 102のＩＰアドレス
だけをＭＡＭＴ 514から除去する。

【００７４】異なるセル112 へ移動するとき、ＳＵ 102
は登録抹消を実行する必要はない。ｍ−ＬＰＴＩＤの数
が限定されるので、これがマルチキャストグループのメ
ンバであったならば、先のセル112 のグループユーザか
らＳＵ 102を除去する問題が生じる。これはＳＵ 102の
インアクティビティを検出するＰＡＣＳ機構を使用する
ことにより処理される。ＳＵ 102が特定された期間中
（最大のインアクティビティ間隔パラメータ）にセル11
2 として動作するＲＰ 104へメッセージを送信していな
いとき、ＳＵ 102はデータをもたないパケット（ＰＡＣ
ＫＥＴ ＮＵＬＬ）を発生し送信する。これはＳＵ 102
またはＲＰ 104から送信された命令によって内部で実行
されることができる。最大のインアクティビティ期間中
にＳＵ 102から到着するデータがないならば、ＳＵ 102
はオフラインになり、またはＡＬＴを実行することが想
定される。この場合、ＲＰＣＵ 106のハンドオフモジュ
ールはＰＦＭ 402にユーザをＡＲＴ 404（またはＭＡＭ
Ｔ 514）の対応するエントリからユーザを除去するよう
に指令する。

【００７５】ＩＰマルチキャストはサブネット418 に特
定のグループに対するメンバが存在するか否かを決定す
るためにグループメンバーシッププロトコル（ＩＧＭ
Ｐ）を使用する。インターネットルータはマルチキャス
トグループに対するトラフィックがサブネット418 へ送
られるべきであるか否かを決定するためにこの情報を使
用する。ＰＩＳＡ 400では、ＩＰルータ410 は周期的な
ＩＧＭＰメンバーシップ問合わせメッセージを、ＲＰＣ
Ｕ 106に対する接続するリンクへ送信し、少なくとも１
人のメンバがＩＧＭＰ報告メッセージと応答することを
期待する。

【００７６】通常、ＩＧＭＰ問合わせメッセージはサブ
ネット418 の全てのマルチキャスト可能ホストへマルチ
キャストされる。１人のメンバーが応答するとき、回答
メッセージはまたグループへマルチキャストされ、（１
つのグループ当り１人の応答が十分であるので）その他
のメンバの応答を抑制する。しかしながら、ＲＰＣＵ 1
06は既にＭＡＭＴ 514でマルチキャストマッピング情報
を維持しているので、ＰＩＳＡ 400で同一の構造を使用
することは、不必要なオーバーヘッドを生じる。ＭＡＭ
Ｔ 514で１つのエントリを有する各マルチキャストアド
レスに対して、このＲＰＣＵ 106サブネット418 中に少
なくとも１人のメンバが存在しなければならない。それ
故、ＲＰＣＵ 106は、ＩＰルータ410 から全てのＩＧＭ
Ｐ問合わせを受取り、ＭＡＭＴ514 から発生されたＩＧ
ＭＰ報告に応答するようにＩＧＭＰサポートモジュール
（図示せず）を構成する。このＰＩＳＡ400 グループメ
ンバーシップ方式はＩＧＭＰバージョン２を継ぎ目なく
サポートする。新しいマルチキャストグループがＭＡＭ
Ｔ 514に付加されるとき、ＲＰＣＵは求めていないメン
バーシップ報告をＩＰルータ410 に送信し、マルチキャ
ストグループがＭＡＭＴ 514から除去されるとき、ＲＰ
ＣＵ 106は明白な伝言メッセージを送出す。 ［サービス品質のサポート］ 無線ネットワークのサービス品質（ＱｏＳ）のサポート
は重要であるが実現が困難である。これは主として無線
リンク品質の予測不能な性質のためである。しかしなが
ら、異なるフラグメント方式、パケットスケジュール化
（クラスベースのキューまたは加重されたフェアキュー
イング）およびＡＲＱを使用することにより異なるレベ
ルのサービスがＰＡＣＳで実現されることができる。こ
の目的はダウンリンクによって幾つかのパケットドロッ
プと好みの遅延を実行することによって多数のレベルの
サービスおよび公正さを各サービスクラス内でサポート
することである。

【００７７】ＰＰＣ機能は各ＩＰデータグラムで規定さ
れたサービスタイプ（ＴＯＳ）フィールドを与えられ
る。フィールドはこのデータグラムを送る時に最適化さ
れるパラメータタイプ、例えば最小の遅延、最大のスル
ープット、または最大の信頼性を規定する。ＰＤＣＵ 3
04はＴＯＳフィールドの各ＩＰデータグラムヘッダを検
出する。ＴＯＳ値に基づいてＰＤＣＵ 304はＩＰ転送で
適切な選択を行う。

【００７８】最初の選択はダウンリンクのフラグメンテ
ーションである。ダウンリンクＤＬパケットはＤＬフラ
グメントに分割されなければならず、これを実行するた
めに幾つかの方法が使用されることができる。通常のケ
ースは“最小のフラグメンテーション”であり、それに
おいてはフラグメンテーションは常に５７６バイトの倍
数（最大のフラグメントサイズ）である。最小のフラグ
メンテーションは最小数のフラグメントを生成し、それ
によってオーバーヘッド（フラグメンテーションヘッダ
等）が低いので、最大の処理能力をもたらす。別の方法
は“最大のフラグメンテーション”である。各ＤＬフラ
グメントは別々のスロットで送信されることができるの
で、ＤＬパケットは並列伝送では８つの小さいフラグメ
ントに分割されてもよい。フラグメントが小さい程、パ
ケット全体は速く到着でき、遅延は最小にされる。

【００７９】図１５および１６は、異なるフラグメント
方法が性能に影響する態様を示した図である。データは
理想的な状況下で数値解析により得られ、全てのスロッ
トは先の送信からクリアされ、無線リンクにエラーはな
く、再送信はなく、媒体アクセス遅延はない。制御メッ
セージ、システム情報、確認、ＭＡＣ、およびスーパー
フレームヘッダのようなその他のＰＡＣＳプロトコルオ
ーバーヘッドも無視される。

【００８０】図１５は、無線リンク伝播遅延が最小の遅
延を構成するＩＰパケットサイズの関数であることを示
している。最大のフラグメンテーションのケースでは、
パケットは２、４または８スロット間でほぼ同等に分割
される（ＰＡＣＳフラグメンテーションルールを受け
る）。

【００８１】図１６は、パケットを送るために使用され
る正規化されたスループット（全体の粗帯域幅により分
割されたＩＰデータグラムのサイズ）を示している。オ
ーバーヘッドはフレーミングオーバーヘッドであり、こ
れは最小のフラグメントサイズを満たすため、フラグメ
ントとセグメントヘッダと、ＤＬおよびＳＬチェックサ
ムと、パッディングを含んでいる。

【００８２】これらのグラフは遅延が１０フレーミング
オーバーヘッドよりも少ない増加で非常に減少されるこ
とができることを示している。それ故、各サービスでフ
ラグメントの数を操作し、これらを並列に多数のスロッ
トで送信することによりサービスの異なるレベルを実現
することが実行可能である。それにもかかわらず、実際
の遅延とパケットの損失は負荷変動により影響を受け、
即ち幾つかのスロットはそれ以外のスロットよりも列に
多数のセグメントを有する。それ故、フラグメンテーシ
ョンアルゴリズムは列の長さを考慮しなければならず、
それによって整列遅延とパケット損失はサービスの端末
間の品質に影響しない。

【００８３】異なるレベルのサービスをダウンリンク上
で実現するために使用されることができる別の構造はＡ
ＲＱである。ＰＡＣＳ標準方式はＰＤＣＵ 304が選択的
に各ＤＬパケット218 のＡＣＫをエネーブルまたはディ
スエーブルすることを可能にする。例えば低いドロップ
優先順位のＩＰデータグラムに対しては、ＰＤＣＵ304
はＤＬパケットヘッダ220 に“ＡＣＫで必要な”ビット
を設定する。これにより、ＳＵ 102は全ての適切に受信
されたセグメントを承認し、ＰＤＣＵ 304がミスまたは
エラーのセグメントを選択的に再送信することを可能に
する。この方式をさらに以下説明する。

【００８４】現在のＰＡＣＳパケットモードサービス
は、ＰＡＣＳレベルでエラーを回復するために２つの自
動反復リクエスト（ＡＲＱ）方式を規定する。これらの
方式の一方はアップリンク（ＳＵ 102からＲＰ 104）で
使用され、他方はダウンリンク（ＲＰ 104からＳＵ 10
2）で使用される。現在規定されるように、アップリン
クＡＲＱは絶対的であり、ダウンリンクＡＲＱはパケッ
ト対パケットベースで選択的である。

【００８５】ＰＩＳＡ 400はこのアーキテクチャを２つ
の方法で変更する。第１に、ＰＩＳＡ 400では、アップ
リンクＡＲＱは絶対的ではないが、パケット対パケット
ベースで選択的である。第２に、ＡＲＱは（ウェブトラ
フィックのような）損失感知トラフィックのためアップ
リンクとダウンリンクとの両者で付勢され、（インター
ネットビデオおよびオーディオのような）遅延感度トラ
フィックでオフに切換えられる。これはＰＡＣＳ無線リ
ンクによるエラーのない送信を必要としないパケットを
再送信することによって無線帯域幅が浪費されることを
防止し、実効的な容量を増加する。

【００８６】前述の説明にしたがって、ＰＦＭ 402はデ
ータペイロード解析モジュール526を具備する。データ
ペイロード解析モジュール526 は、ＳＵアドレスされた
データペイロードが損失感知メッセージであるか、また
は遅延感知メッセージであるかを決定する。１実施形態
では、これはＳＵアドレスされたデータペイロードが転
送制御プロトコル（ＴＣＰ）に従うか否か、またはこれ
がユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）に従うかを
決定することによって行われる。

【００８７】ダウンリンクのケースでは、ＰＦＭ 402が
データパケットの目的地ＩＰアドレスを検査したとき、
これはＩＰパケットヘッダを注目することによってパケ
ットのデータペイロードがＴＣＰに従うかまたはＵＤＰ
に従うかも決定する。ＴＣＰおよび一致するエントリが
ＡＲＴ 404で発見されたならば、ＰＦＭ−ＰＤＣＵイン
ターフェイスモジュール528 は、ＤＬヘッダ220 のＡＣ
Ｋの必要なビットを１に設定するように対応するＰＤＣ
Ｕ304 に通知し、ＡＲＱはＳＵ 102から必要とされるこ
とを示す。データパケットがＵＤＰに従うならば、ＰＦ
Ｍ−ＰＤＣＵインターフェイスモジュール528 は、ＤＬ
ヘッダ220 のＡＣＫの必要なビットを０に設定するよう
に対応するＰＤＣＵ 304に通知し、ＡＲＱが必要とされ
ないことを示す。

【００８８】アップリンクのケースでは、ＳＵ 102の高
い層510 の秘密安全（セキュリティ）層は、パケットが
ＴＣＰであるかＵＤＰであるかに基づいて、ＡＣＫの必
要なビットを０または１に設定する。０に設定されたＡ
ＣＫの必要なビットを有するデータパケットを受信した
とき、ＲＰＣＵ 106のＰＤＣＵ 304はダウンリンクのパ
ケットの送信状態を放送しない（そうでなければ現在の
ＰＡＣＳ標準にしたがって必要とされる）。 ［結論］ この記載は本発明の好ましい実施形態の説明で完結す
る。要約すると、本発明はデータをマルチキャストする
方法および装置を説明している。この発明の方法は、セ
ルの加入者装置がマルチキャストグループのメンバーシ
ップをリクエストしたときにマルチキャストパケット端
末識別子をマルチキャストグループに割当て、グローバ
ルなマルチキャストアドレスを有するマルチキャストパ
ケットを受信し、少なくとも１つのマルチキャストロー
カルパケット端末識別子とセル識別子へグローバルなマ
ルチキャストアドレスへのマッピングからセル識別子を
決定し、セル識別子にしたがってマルチキャストパケッ
トをセルへ転送するステップを有する。

【００８９】この発明の装置は、パケットデータ制御装
置を有する無線ポート制御装置を具備しており、パケッ
トデータ制御装置はマルチキャストパケットを受信する
ように構成された無線ポートとパケット転送モジュール
とに結合する。パケットデータ制御装置は、セルの加入
者装置がマルチキャストグループのメンバーシップをリ
クエストしたとき、マルチキャストローカルパケット端
末識別子をマルチキャストグループに割当てるように構
成された割当モジュールを含んでいる。パケット転送モ
ジュールは、少なくとも１つのマルチキャストローカル
パケット端末識別子とセル識別子へのマルチキャストパ
ケットのグローバルなマルチキャストアドレスのマッピ
ングからセル識別子を決定するように構成されている。
パケット転送モジュールはまたセル識別子にしたがって
マルチキャストパケットをセルへ転送する。

【００９０】本発明の好ましい実施形態の前述の説明は
例示と説明の目的で行われた。本発明は開示された正確
な形態に限定することを意図するものではない。多数の
変形および変更が前述の考察を考慮して可能である。

【００９１】例えば前述の説明は主として例示的な目的
でＴＤＭＡマルチセルネットワークに焦点を当てている
が、本発明の原理は符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）およ
びＧＳＭシステム（モバイル通信用のグローバルシステ
ム）、ならびに将来の第３世代のモバイル無線ネットワ
ークにも応用されることができる。

【００９２】本発明の技術的範囲はこの詳細な説明によ
って限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に
より限定されることを意図する。前述の詳細な説明、実
施例、データは製造および構成の使用は完全な説明を提
供する。本発明の多数の実施形態は本発明の技術的範囲
を逸脱せずに行われることができ、本発明は特許請求の
範囲の記載によって規定される。 ［図面の簡単な説明］

【図１】パーソナルアクセス通信システム（ＰＡＣＳ）
の概略図。

【図２】ＰＡＣＳパケットチャンネル層と、ＰＡＣＳ標
準のカプセル化およびフレーミングと、ＰＡＣＳのＴＤ
Ｍ／ＴＤＭＡ無線リンクの構造図。

【図３】カプセル化されたアップリンクおよびダウンリ
ンクメッセージの詳細図。

【図４】カプセル化されたアップリンクおよびダウンリ
ンクメッセージの詳細図。

【図５】ＰＰＣの機能アーキテクチャのブロック図。

【図６】ＰＡＣＳインターネットサービスアーキテクチ
ャ（ＡＩＳＡ）の概略図。

【図７】無線ポート制御装置（ＲＰＣＵ）の１実施形態
のブロック図。

【図８】商用の既製のＩＰルータを使用したＲＰＣＵの
別の実施形態のブロック図。

【図９】本発明の実施で使用される例示的な動作を示し
たフローチャート。

【図１０】本発明の実施で使用される例示的な動作を示
したフローチャート。

【図１１】登録およびイントラＲＰＣＵハンドオフを示
した動作の説明図。

【図１２】インターＲＰＣＵハンドオフ、登録抹消動作
の説明図。

【図１３】通常のモバイルＩＰ登録中のメッセージ交換
と、ＰＩＳＡのモバイルＩＰ登録の動作の説明図。

【図１４】ＰＩＳＡにおけるマルチキャスト登録の動作
の説明図。

【図１５】異なるフラグメンテーション方法の性能に影
響する態様を示す特性図。

【図１６】異なるフラグメンテーション方法の性能に影
響する態様を示す特性図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リュー、ボー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 93021 ムーアパーク、アルデルック・ ストリート 11848 (72)発明者 ダオ、ソン・ケー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91324 ノースリッジ、ハーボルド・ス トリート 18110 (72)発明者 カン、タイヤブ アメリカ合衆国、メリーランド州 20886 モントゴメリー・ビラ、リト ル・ポンド・プレイス・ナンバー４、 10120 (72)発明者 カイ、スタンリー・イー アメリカ合衆国、メリーランド州 20853 ロックビル、フラワー・バレー 15009 (72)発明者 カイラス、シバクマー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94086 サニーベイル、アスター・アベ ニュー・ナンバー2110，1035 (56)参考文献 Ｂｏ Ｒｙｕ，Ｊｕｎ Ｗｅｉ他，Ｍ ａｎａｇｉｎｇ ＩＰ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｓ ｏｖｅｒ ａ ＰＡＣＳ Ｐａｃｋ ｅｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＩＥＥＥ Ｎｅ ｔｗｏｒｋ，米国，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ. 12 Ｎｏ．４ ，ｐ．４−10 ｂｉｔ，Ｖｏｌ．30、Ｎｏ．10，ｐ. ４−10 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/56 H04B 7/26

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セル（１１２）の加入者装置（１０２）
   がマルチキャストグループのメンバーシップをリクエス
   トしたときにローカルマルチキャスト識別子をマルチキ
   ャストグループに割当てるステップを含むデータをマル
   チキャストする方法であって、 加入者装置（１０２）からの登録リクエストを受信し、 ローカルマルチキャストグループ識別子が割当てられて
   いたかどうかを決定し、 ローカルマルチキャストグループ識別子が割当てられて
   いなかったならマルチキャストグループにローカルマル
   チキャスト識別子を割当て、 ローカルマルチキャストグループ識別子が割当てられて
   いたならマルチキャストグループのローカルマルチキャ
   スト識別子を検索し、 ローカルマルチキャスト識別子を加入者装置（１０２）
   へ送信し、 グローバルなマルチキャストアドレスを有するマルチキ
   ャストパケットを受信し、 少なくとも１つのローカルマルチキャスト識別子とセル
   識別子へのグローバルなマルチキャストアドレスのマヅ
   ピングからセル識別子を決定し、 そのセル識別子にしたがってマルチキャストパケットを
   セルへ転送するステップを含んでいる方法。
2. 【請求項２】 加入者装置（１０２）に関連するグロー
   バルなマルチキャストアドレス、ローカルマルチキヤス
   ト識別子、セル識別子、および加入者装置インターネッ
   トプロトコル（ＩＰ）アドレスはテーブル（５１４）中
   に記憶され、少なくとも１つのローカルマルチキャスト
   識別子およびセル識別子へのグローバルなマルチキャス
   トアドレスのマッピングからセル識別子を決定する方法
   のステップは、マルチキャストローカルパケッ識別子お
   よびグローバルなマルチキャストアドレスに関連するセ
   ル識別子に対してテーブル（５１４）を検索するステッ
   プを含んでいる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 加入者装置（１０２）がインターネット
   プロトコル（ＩＰ）アドレスに関連しており、 ローカルマルチキャストグループ識別子が割当てられて
   いなかったならローカルマルチキャスト識別子をマルチ
   キャストグループに割当てるステップが、 グローバルな
   マルチキャストアドレスと、セル識別子と、ローカルマ
   ルチキャスト識別子と、加入者装置１Ｐアドレスとの間
   のマッピングを記憶するステップを含み、 マルチキャストグループ識別子が割当てられていたなら
   ばマルチキャストグループのローカルマルチキャスト識
   別子を検索するステップが、 加入者装置１Ｐアドレスを
   マッピングに付加するステップを含む請求項１記載の方
   法。
4. 【請求項４】 ローカルマルチキャスト識別子を割当て
   るステップは、保留されたローカルパケット端末識別子
   のグループからローカルマルチキャスト識別子を選択す
   るステップを含んでいる請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 ローカルマルチキャスト識別子を割当て
   るステップは、ローカルパケット端末識別子のグループ
   からローカルマルチキャスト識別子を選択するステップ
   を含んでいる請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 第２のマルチキャストグループに割当て
   られたローカルマルチキャスト識別子は、全ての利用可
   能なローカルマルチキャスト識別子が現在割当てられて
   いるならば、マルチキャストグループに割当てられる請
   求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 インターネットルータからのメンバーシ
   ップ問合わせを受取り、 マッピングに基づいてメンバーシップ問合わせに回答す
   るステップをさらに有する請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 加入者装置（１０２）から登録抹消メッ
   セージを受取り、 加入者装置（１０２）がマルチキャストグループの唯一
   のメンバであるか否かを決定し、 加入者装置（１０２）がマルチキャストグループの唯一
   のメンバではない場合には、マルチキャストグループか
   ら加入者装置（１０２）を消去し、 加入者装置がマルチキャストグループの唯一のメンバで
   ある場合にはマルチキャストグループを消去するステッ
   プをさらに有する請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】 マルチキャストパケットを受信するよう
   に構成された無線ポート（１０４）に結合され、セル
   （１１２）中の加入者装置（１０２）がマルチキャスト
   グループのメンバーシップをリクエストしたとき、ロー
   カルマルチキャスト識別子が割当てられていなかったな
   らローカルマルチキャスト識別子を割当て、マルチキャ
   ストグループ識別子が割当てられていたならマルチキャ
   ストグループのローカルマルチキャスト識別子を検索す
   ることにより、マルチキャストグループへローカルマル
   チキャスト識別子を割当てるように構成された割当てモ
   ジュール（５２０）を有するパケットデータ制御装置
   （３０４）と、 パケットデータ制御装置に結合され、少なくとも１つの
   ローカルマルチキャスト識別子およびセル識別子へのマ
   ルチキャストパケットに対するグローバルなマルチキャ
   ストアドレスのマッピングからセル識別子を決定し、そ
   のセル識別子にしたがってマルチキャストパケットをセ
   ル（１１２）へ転送するように構成されたパケット転送
   モジュール（４０２）とを具備しているデータをマルチ
   キャストする無線ポート制御装置（１０６）。
10. 【請求項１０】 無線ポート制御装置（１０６）は、イ
    ンターネットルータ（４１０）からメンバーシップ問合
    わせを受取り、マッピングにしたがってメンバーシップ
    問合わせに応答するように構成されているインターネッ
    トグループメンバーシッププロトコルサービスモジュー
    ル（５１２）をさらに具備している請求項９記載の装
    置。