JP5199491B2 - インターネットプロトコルを使用する無線通信システムにおけるデータパケット伝送のための方法および装置 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2001年10月3日に出願され、本譲受人に譲渡され、参照によりここに組み込まれる、「インターネットプロトコルを使用する無線通信システムにおけるデータパケット伝送のための方法および装置(Method and Apparatus for Data Packet Transport in a Wireless Communication System Using an Internet Protocol)」と題する特許出願第010556号の一部継続出願であり、この出願に対する優先権を主張する。
ここに開示される実施形態は、放送サービスまたは他のポイントツーマルチポイント・サービスが間欠的に行われる無線通信システムにおいてIPパケットを経路選択するための方法を提供することによって前述の必要に対処するものである。間欠的放送サービスは、サービスを開始するトリガが認識されたときに送信され、終了トリガが認識されたときには送信されない。こうして間欠的放送サービスは、帯域幅とシステムの他の伝送リソースとを維持している。一実施形態では、移動局および/または他の無線装置への無線インタフェースでの送信は、ユニキャスト伝送路またはマルチキャスト伝送路を含む可能性がある。所定の伝送ノードにおける1グループコールに関するアクティブユーザの数がある閾値を超えると、コールは放送チャネルといった共通チャネルで送信される。アクティブユーザの数が閾値以内にあるとき、コールは専用チャネルでその伝送ノードによってサービスされる各参加者に送信される。一実施形態ではパケットは、マルチキャストアドレスを使用するアクセスネットワークに経路選択される。
用語「例示的」は、ここでは限定的に「1例、事例または例証として役立つこと」を意味するように使用されている。「例示的」としてここに説明される如何なる実施形態でも、必ずしも他の実施形態に対してより好適あるいは有利であると解釈すべきではない。
本例示的実施形態は、放送サービスをサポートするスペクトル拡散無線通信システムを使用する。無線通信システムは、音声、データなどといった種々のタイプの通信を提供するために広く展開されている。これらのシステムは、符号分割多元接続(CDMA;Code Division Multiple Access)、時分割多元接続(TDMA;Time Division Multiple Access)あるいは他の幾つかの変調手法に基づくことができる。CDMAシステムは、増大するシステム容量を含めて他のタイプのシステムに対して幾つかの利点を与える。
図2に無線通信システム200が示されており、ここではビデオおよびオーディオ情報がパケットデータサービスノード(PDSN)202に供給される。このビデオおよびオーディオ情報は、テレビ番組放送から、あるいは無線伝送からのものであり得る。情報は、IPパケットといったパケット化されたデータとして供給される。PDSN202はアクセスネットワーク(AN;Access Network)内での配布用にIPパケットを処理する。図示のようにANは多数のMS206と通信するBS204を含むシステムの部分として定義される。PDSN202は、BS204に接続されている。HSBSサービスのためにBS204は、PDSN202から情報のストリームを受信して、指定されたチャネルでシステム200内の加入者にこの情報を供給する。
無料アクセスと管理されたアクセスと部分的に管理されたアクセスとを含む、HSBSに関する幾つかの可能な加入/収益モデルが存在する。無料アクセスに関してはサービスを受けるために加入は必要でない。BSは暗号化せずにコンテンツを放送し、関心のある移動局はコンテンツを受信できる。サービスプロバイダのための収益は、放送チャネルで送信もできる広告によって生成できる。例えば近日公開の映画の宣伝クリップが伝送可能であり、そのために映画スタジオはサービスプロバイダに対価を支払うであろう。
HSBSサービスオプションは、(1)プロトコルスタックと、(2)このプロトコルスタック内のオプションと、(3)サービスの設定と同期とのための手順と、によって定義される。本例示的実施形態によるプロトコルスタックは、図3、4に示す。図3に示すようにこのプロトコルスタックは、基幹施設要素に固有、すなわち本例示的実施形態におけるMS、BS、PDSN、およびCSに固有のものである。
図4は、所定のシステムトポロジーに関する一実施形態のコールの流れを示す。このシステムは、横軸上にリストアップされているように、MS、BS、PDSNおよびCSを含んでいる。縦軸は時間を表す。ユーザあるいはMSは、HSBSサービスへの加入者である。時刻t1でMSとCSは、HSBSサービスに関する加入セキュリティの折衝を行う。折衝は、放送チャネルで放送コンテンツを受信するために使用される暗号化キーなどの交換と保守とを含んでいる。ユーザは、暗号化情報の受信についてCSとのセキュリティ提携を確立する。暗号化情報は、CSからの放送アクセスキー(BAK;Broadcast Access Key)またはキーの組合せなどを含む可能性がある。一実施形態によればCSは、PPP、WAPあるいは他の帯域外方式といったものを介して、パケットデータセッション時に専用チャネルで暗号化情報を提供する。
CS326と二つのPDSN320、322とPCF310と同所配置のPCF、BSN312と三つのBSC302、304、306とを有するシステム300に関する概略のアクセスネットワークトポロジーが、図5に示されている。このCS326は、IPクラウド324を介してPDSN320、322に接続されている。IPクラウド324ならびにIPクラウド314、308は基本的に、CSからのデータの種々の受信者へのCSからのIP接続経路を形成する相互接続されたルータの構成である。IPクラウド308では、PCF310からBSC302、BSC304に情報を伝送するために、A8トンネルと呼ばれる仮想トンネルが形成される。このトンネルは、GREトンネルであり得る。A8トンネルを確立するために、A9と呼ばれるプロトコルが使用される。IPクラウド308は、A8/A9クラウドとラベル付けされても良い。IPクラウド314では、PDSN320からPCF310とPCF/BSC312の各々に情報を伝送するためにA10トンネルと呼ばれる仮想トンネルが形成される。PDSN320からPCF310にはA10トンネルが形成され、PDSN320からPCF/BSC312には第2のA10トンネルが形成されることに留意すること。これらのトンネルは、GREトンネルであり得る。A10トンネルを確立するために、A11と呼ばれるプロトコルが使用される。IPクラウド314は、A10/A11クラウドとラベル付けされても良い。一実施形態は、上述のcdma2000およびHDR規格に指定されたものに適合している。アクセスネットワーク(AN;Access Network)は、PDSNからエンドユーザ、例えばMSへのエレメントおよび接続として定義される。
放送サービスの一つのタイプはマルチキャスト(MC;Multi-Cast)サービスと呼ばれ、ここでは1MCグループはMCセッションの参加者であるユーザを含む。MCコンテンツは、MCグループだけを対象としている。一つのMCサービスとして「グループコール(GC;Group Call)」があるが、ここでは「GCグループ」がGCの参加者になるであろうユーザを含んでおり、この場合所定のMCコンテンツに関してユーザの1グループが識別される。このユーザのグループは、MCグループと呼ぶこともできる。MCコンテンツは、MCグループのメンバーだけを対象としている。MCグループ内の各アクティブユーザはANに登録する。それからANは、登録した各ユーザの場所を追跡し、これらの場所をMCメッセージの送信の目標にする。特にANは、MCグループのユーザの各々が位置しているセル、セクタおよび/または地理学的地域を決定し、それからこれらのセル、セクタおよび/または地理学的地域に関連するPCFにメッセージを送信する。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]放送源ノードと少なくとも一つの放送伝送ノードとを有する、放送伝送をサポートする無線通信システムにおいて、
放送伝送ノードにおいて放送トリガを認識し、
前記放送源ノードから前記放送伝送ノードへの放送伝送路を確立し、
前記放送伝送路を介して前記放送伝送ノードに放送メッセージを送り、そして
前記放送メッセージを前記放送伝送ノードから送信すること、
を含む方法。
[2]放送終了トリガを認識することを更に含み、
前記放送伝送路を介して前記放送伝送ノードに放送メッセージを送ることが前記放送終了トリガを認識することに応答して終了される上記[1]に記載の方法。
[3]前記放送トリガは、前記放送メッセージを受信する無線装置からの要求である上記[1]に記載の方法。
[4]前記放送トリガは時刻である上記[1]に記載の方法。
[5]放送源ノードと少なくとも一つの放送伝送ノードとを有する、放送伝送をサポートする無線通信システムにおける無線装置であって、
放送伝送ノードにおいて放送トリガを認識するための手段、
前記放送源ノードから前記放送伝送ノードへの放送伝送路を確立するための手段、
前記放送伝送路を介して前記放送伝送ノードに放送メッセージを送るための手段、そして
前記放送メッセージを前記放送伝送ノードから送信するための手段、
を含む装置。
[6]処理ユニットと、
前記処理ユニットに連結された記憶装置とを含み、ここで記憶装置は、
放送伝送ノードにおいて放送トリガを認識し、
前記放送源ノードから前記放送伝送ノードへの放送伝送路を確立し、
前記放送伝送路を介して前記放送伝送ノードに放送メッセージを送り、
前記放送メッセージを前記放送伝送ノードから送信するため、複数の命令を記憶することに適応する無線装置。
[7]ソースノードと少なくとも一つの伝送ノードとを有する、グループコール伝送をサポートする無線通信システムにおいて、
第1のグループコールを開始し、
前記グループコールに関するアクティブユーザの第1の数を決定し、
前記第1の数が閾値を超えた場合に放送チャネルで前記グループコールを送信し、
前記第1の数が前記閾値を超えない場合に少なくとも一つの専用チャネルで前記グループコールを送信することを含む方法であって、
前記少なくとも一つの専用チャネルは前記少なくとも一つの伝送ノードとアクティブユーザとの間のポイントツーポイント通信を可能にする方法。
[8]放送チャネルで前記グループコールを送信することは、アクティブユーザに前記放送チャネルで前記グループコールを受信するように命令することを含む上記[7]に記載の方法。
[9]少なくとも一つの専用チャネルで前記グループコールを送信することは、各アクティブユーザのために前記グループコールメッセージの1コピーを作成することを含む上記[7]に記載の方法。
[10]ソースノードと少なくも一つの伝送ノードとを有する、グループコール伝送をサポートする無線通信システムでの使用に適応した無線装置であって、
第1のグループコールを開始するための手段、
前記グループコールに関するアクティブユーザの第1の数を決定するための手段、
前記第1の数が閾値を超えた場合に放送チャネルで前記グループコールを送信するための手段、そして
前記第1の数が前記閾値を超えない場合に少なくとも一つの専用チャネルで前記グループコールを送信するための手段とを含み、
前記少なくとも一つの専用チャネルは前記少なくとも一つの伝送ノードとアクティブユーザとの間のポイントツーポイント通信を可能にする無線装置。
[11]ソースノードと少なくとも一つの伝送ノードとを有する、マルチキャストコール伝送をサポートする無線通信システムにおいて、
第1のマルチキャストコールを開始し、
前記マルチキャストコールに関するアクティブユーザの第1の数を決定し、
前記第1の数が閾値を超えた場合に放送チャネルで前記マルチキャストコールを送信し、そして
前記第1の数が前記閾値を超えない場合に少なくとも一つの専用チャネルで前記マルチキャストコールを送信することを含む方法であって、
前記少なくとも一つの専用チャネルは前記少なくとも一つの伝送ノードとアクティブユーザとの間のポイントツーポイント通信を可能にする方法。
[12]放送チャネルで前記マルチキャストコールを送信することは、アクティブユーザに前記放送チャネルで前記マルチキャストコールを受信するように命令することを含む上記[7]に記載の方法。
[13]少なくとも一つの専用チャネルで前記マルチキャストコールを送信することは、各アクティブユーザのために前記グループコールメッセージの1コピーを作成することを含む上記[7]に記載の方法。
[14]ソースノードと少なくとの一つの伝送ノードとを有する、マルチキャストコール伝送をサポートする無線通信システムでの使用に適応した無線装置であって、
第1のマルチキャストコールを開始するための手段、
前記マルチキャストコールに関するアクティブユーザの第1の数を決定するための手段、
前記第1の数が閾値を超えた場合に放送チャネルで前記マルチキャストコールを送信するための手段、そして
前記第1の数が前記閾値を超えない場合に少なくとも一つの専用チャネルで前記マルチキャストコールを送信するための手段とを含み、
前記少なくとも一つの専用チャネルは前記少なくとも一つの伝送ノードとアクティブユーザとの間のポイントツーポイント通信を可能にする無線装置。
Claims (10)
- 無線通信システムにおいて放送伝送を提供する方法であって、該方法は、
放送メッセージに関する複数の要求を受信し、なお、該複数の要求はそれぞれ複数の装置から受信され、
マルチキャストツリーを有する通信を確立し、
該マルチキャストツリーから該放送メッセージを受信し、
選択された閾値が超過されたかどうか決定し、
該選択された閾値が超過された場合は、
該複数の装置に該放送メッセージが選択された放送チャネル上で伝送されるであろうことを通知し、そして
該放送メッセージを該選択された放送チャネル上で伝送する
方法。 - なお、該選択された閾値は、受信された要求の合計数、ネットワークローディング基準、伝送品質基準、およびグループコールに関連するデータ量、の少なくとも1つに基づく請求項1の方法。
- 該選択された閾値が超過されない場合は、この方法は
該複数の装置の各々に対し専用のチャネルを確立し、そして
すべての専用のチャネルを介して該放送メッセージを伝送する
ことをさらに含む請求項1の方法。 - 該選択された閾値は、受信された要求の合計数、ネットワークローディング基準、伝送品質基準、およびグループコールに関連するデータ量、の少なくとも1つに基づく請求項3の方法。
- 無線通信システムにおいて放送伝送を提供する機器であって、該機器は
放送メッセージに関する複数の要求を受信する手段、なお該複数の要求は複数の装置からそれぞれ受信され、
マルチキャストツリーを有する通信を確立する手段、
該マルチキャストツリーから該放送メッセージを受信する手段、
選択された閾値が超過されたかどうかを決定する手段、
該選択された閾値が超過された場合、
該複数の装置に該放送メッセージが選択された放送チャネル上で伝送されるであろうことを通知する手段、そして
該放送メッセージを該選択された放送チャネル上で伝送する手段
を含む機器。 - 該選択された閾値は受信された要求の合計数、ネットワークローディング基準、伝送品質基準、およびグループコールに関連するデータ量の少なくとも1つに基づく請求項5の機器。
- 該選択された閾値が超過されない場合、この機器は
該複数の装置の各々に対し専用のチャネルを確立する手段、そして
すべての専用のチャネルを介して該放送メッセージを伝送する手段
をさらに含む請求項5の機器。 - 該選択された閾値は、受信された要求の合計数、ネットワークローディング基準、伝送品質基準、およびグループコールに関連するデータ量の少なくとも1つに基づく請求項7の機器。
- 無線通信システムにおいて放送伝送を提供する機器であって、該機器は
処理ユニット、そして
該処理ユニットに結合されたメモリ記憶装置を含み、なお該メモリ記憶装置は1つまたはそれより多くの命令を記憶するように構成され、該命令は該処理ユニットにより実行された場合に、該機器に、
放送メッセージに関する複数の要求を受信し、なお、該複数の要求はそれぞれ複数の装置から受信され、
マルチキャストツリーを有する通信を確立し、
該マルチキャストツリーから該放送メッセージを受信し、
選択された閾値が超過されたかどうか決定し、
該選択された閾値が超過された場合は、
該複数の装置に該放送メッセージが選択された放送チャネル上で伝送されるであろうことを通知し、そして
該放送メッセージを該選択された放送チャネル上で伝送すること
を行なわせる機器。 - 該選択された閾値が超過されない場合、該命令は該機器に、
該複数の装置の各々に対し専用のチャネルを確立し、そして
すべての専用のチャネルを介して該放送メッセージを伝送すること
を行なわせる請求項9の機器。
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