JP2005507572A - 無線通信におけるデータ転送方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて多数の受信者に対してデータを送信する効率的でかつ正確な方法が望まれている。更に、各ユーザを目標受信者としてそれぞれ認識できるように、多数のユーザに対して放送データをルーティングする方法もまた望まれている。
【解決手段】放送ストリームは、登録者グループにルーティングされたＩＰパケットの形態で提供される。ＰＤＳＮは、マルチキャスト送信の一部としてフレームを認識する各放送ストリームフレームに、外部ヘッダを付加する。このＰＤＳＮは、このフレームを少なくともＰＣＦに対して送信する。ここでＰＣＦは、登録者グループにおける各ユーザに対する受信フレームを複製し、ＰＤＳＮの処理を緩和する。
【選択図】図１１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無線通信システムに係り、更に詳しくは、無線通信システムにおける送信のためのメッセージの圧縮方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムによってなされるパケットデータサービスの需要は増加の一途をたどっている。伝統的な無線通信システムは、音声通信用に設計されているので、データサービスへの拡張は、多くの困難を伴う。バンド幅の確保は、ほとんどの設計者にとって大変深刻な問題である。放送送信のような一方向送信では、単一の放送コンテンツが多数のユーザに提供される。その時、ユーザは、アドレス情報に含まれるユニークな識別子によって識別される。このようなシステムでは、多数の意図された各受信器を識別できるように、放送パケットを複製するための多数のインフラ要素が必要となる。送信信号の複製は、貴重なバンド幅を使い果たし、通信システムの効率を低下させてしまう。また、介在するインフラ要素の処理要求を増加させる。特に放送サービスでは、目標受信器の数がとてつもなく多いかもしれない。この場合、リソースの割り当ての問題や、有効なバンド幅の喪失といった問題が生じる。
【特許文献１】
"Method and Apparatus for Security in a Data Processing System" by Philip Hawkes et al., Attorney Docket No. 010497
【特許文献２】
"Method and Apparatus for Overhead Messaging in a Wireless Communication System" by Nikolai Leung, Attorney Docket No. 010439
【特許文献３】
"Method and Apparatus for Out-of-Band Transmission of Broadcast Service Option in a Wireless Communication System" by Nikolai Leung, Attorney Docket No. 010437
【特許文献４】
"Method and Apparatus for Broadcast Signaling in a Wireless Communication System" by Nikolai Leung, Attorney Docket No. 010438
【特許文献５】
"Method and Apparatus for Transmission Framing in a Wireless Communication System" by Raymond Hsu, Attorney Docket No. 010498
【特許文献６】
“Method and Apparatus for Header Compression in a Wireless Communication System" by Raymond Hsu, Attorney Docket No. 010500.
【特許文献７】
U.S. Pat. No. 5,101,501, "Method and system for providing a Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System"
【非特許文献１】
Document No. 3G TS 25.211（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）
【非特許文献２】
Document No. 3G TS 25.212（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）
【非特許文献３】
Document No. 3G TS 25.213（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）
【非特許文献４】
Document No. 3G TS 25.214（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）
【非特許文献５】
Document No. 3G TS 25.302（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、無線通信システムにおいて多数の受信者に対してデータを送信する効率的でかつ正確な方法が望まれている。更に、各ユーザを目標受信者としてそれぞれ認識できるように、多数のユーザに対して放送データをルーティングする方法もまた望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下に開示される実施例は、無線通信システムにおいてＩＰパケットをルーティングする方法を適用することによって、上記した要求に対処するものである。ここでは、マルチキャストグループを認識する外部ヘッダが、各送信フレームに付加される。
【０００５】
ある局面は、放送送信をサポートしている無線送信システムにおいて、ＩＰ（Internet Protocol）パケットを送信する方法である。この方法は、第１の送信フレームを生成し、第１の送信フレームの発信地および目的地を認識する内部ヘッダとともに第１の送信フレームを送信し、第１の送信フレームに対するマルチキャストグループ目的地を認識する外部ヘッダを、第１の送信フレームおよび内部ヘッダに付加するようにする。
【０００６】
別の局面は、放送送信をサポートしている無線通信システムにおいて、ＩＰパケットを処理するインフラ要素である。このインフラ要素は、第１の送信フレームの発信地と目的地を認識する内部ヘッダを有する第１の送信フレームを受信する手段と、第１の送信フレームに対するマルチキャストグループ目的地を認識する外部ヘッダを、第１の送信フレームおよび内部ヘッダに付加する手段と、第１の送信フレームを、外部ヘッダおよび内部ヘッダとともにマルチキャストグループへ送信する手段とを備える。
【０００７】
更に別の局面は、放送サービスをサポートしている無線通信システムにおけるものである。この通信システムでは、通信信号は搬送波を介して送信され、複数の送信フレームを有している。そして、各送信フレームは、放送コンテンツのペイロードと、ペイロードの発信地と目的地を認識する内部ヘッダと、ペイロード用のマルチキャストグループ目的地を認識する外部ヘッダとを含んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無線通信システムにおいて多数の受信者に対してデータを効率的でかつ正確に送信することができる。更に、各ユーザを目標受信者としてそれぞれ認識できるように、多数のユーザに対して放送データをルーティングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本出願は、２００１年３月２８日になされた米国仮出願番号６０／２７９，９７０に対する優先権を主張する。なお、この出願は、本願発明の譲受人に譲渡されており、本明細書では参考文献として組み込まれている。
【００１０】
また、本発明は、本明細書と同時出願された特許文献１乃至６に示す米国特許出願と関連している。特許文献１乃至６もまた、本願発明の譲受人に譲渡されており、本明細書では参考文献として組み込まれている。
【００１１】
本明細書において「典型的」という用語は、実例、具体例または例示を提供することに限定的に使用されている。なお、「典型的」と記載された実施例には、必ずしも他の実施例よりも好適であったり、有利な点がある訳ではないものと捉えて頂きたい。
【００１２】
有効なバンド幅の効率的な利用によるシステムの性能および拡張に与える影響は大きい。データまたはコンテンツ情報と共に送信されたオーバヘッド情報のサイズを減少するための様々な技術が適用された。例えば、デジタル送信では、データはフレームの形態で送信される。このフレームは、データパケットの一部、データメッセージの一部、またはオーディオ及び／又はビデオストリームのようなストリーム情報の形態の連続的なフレームでありうる。各データフレーム（及び各パケット又はメッセージ）にはヘッダが付加されている。このヘッダは、プロセス情報を含んでおり、受信器はこのプロセス情報によって、フレームに含まれている情報を把握することができる。このヘッダ情報はオーバヘッド、すなわち情報コンテンツとともに送信されるプロセス情報として考慮される。この情報コンテンツは、ペイロードとして参照される。一般的に、各個別のヘッダは、与えられたペイロードよりもはるかに小さい。しかしながら、ヘッダを送信すると、その累積効果によって、有効なバンド幅に対して影響を与える。
【００１３】
データフレームは様々なインフラ要素を介して通信システム内に送信される。従来システムでは、多数のユーザに対する情報送信は、たとえばＰＤＳＮのような中央パケットデータ制御ポイントにおける情報の複製を必要とする。この複製によって、ＰＤＳＮにおける処理要求が増大し、貴重なバンド幅を浪費する。ＰＤＳＮは、多数のコピーを基地局に送信する。基地局は、この情報を各ユーザに転送する。このような従来のアプローチは、多くのユーザが放送送信を受信しているような一方向の放送サービスでは特に効率が悪い。この場合ＰＤＳＮは、極めて多数のコピーを作成し、各コピーに特定のアドレスを付与した後に、個別に送信する必要がある。インターネットプロトコル（ＩＰ）送信では、大きなオーバヘッドを導入している各コピーに対してＩＰヘッダ情報が作成され、送信される。一般的に、ＰＤＳＮは、各目標受信者を認識する付加的なヘッダ情報を提供することが要求される。放送サービスにとって、目標受信者の数はとてつもなく多いかもしれない。したがって、リソース割り当ての問題や、有効なバンド幅の喪失といった問題が発生する。
【００１４】
無線通信システムの典型的な実施例では、システムにおける正確さと送信要求を満足しながら、インフラ要素で使用されているバンド幅を減少するデータ転送方法を適用している。この典型的な実施例では、ＢＳまたはＰＣＦにおいて複製が行われることによってＰＤＳＮまたは中央パケットデータルータを解放し、マルチキャストヘッダとともにメッセージを、この放送に含まれている各ＢＳまたは各ＰＣＦに送信する。この典型的な実施例は、一方向の放送サービスをサポートする。この放送サービスは、ビデオ及び／又はオーディオストリームを多数のユーザに提供する。この放送サービスの登録者は、指定されたチャンネルに合わせ、この放送送信にアクセスする。ビデオ放送の高速送信用のバンド幅要求は大きいので、このような放送送信に同伴されるあらゆるオーバヘッドのサイズを減少することは望ましい。
【００１５】
以下に示す議論では、まず第１に、拡散スペクトル無線通信システムを一般的に示すことによって、この典型的な実施例を説明する。次に、この放送サービスを適用する。ここでいう放送サービスは、高速放送サービス（ＨＳＢＳ：High Speed Broadcast Service）と称されるものである。またこの議論は、本実施例のチャンネル割り当てを含む。次に、登録者モデルが記載される。ここでは、有料登録者、無料登録者、あるいはそれらの混成プランといった現在のテレビ送信に有効なものに類似したオプションを含んで表現される。その後、放送サービスへのアクセス項目が詳細に述べられ、与えられた送信項目を定義するためのサービスオプション用途が記載されている。更に、放送システムにおけるメッセージの流れが、システムのトポロジー、すなわちインフラ要素に関連して議論されている。最後に、本実施例で使用されたヘッダ圧縮が議論されている。
【００１６】
この典型的な実施例は、上記議論を通じた一例として提供されたものであるものの、別の実施例が、本発明の範囲を逸脱しない様々な局面を含みうることに留意されたい。具体的に、本発明は、データ処理システム、無線通信システム、一方向放送システム、および効果的な情報送信を望むその他のシステムに適用可能である。
【００１７】
１）無線通信システム
典型的な実施例は、放送サービスをサポートする拡散スペクトル無線通信システムを適用する。無線通信システムは、音声やデータ等の様々なタイプの通信の提供のために広く使われている。これらのシステムは、コード分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、またはその他の変調技術に基づきうる。ＣＤＭＡシステムは、拡張されたシステム能力を有しており、他のタイプのシステムに比べて一定の利点を備えている。
【００１８】
システムは、以下に示すような１つ以上の規格、すなわち
・「TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System」（以下、「ＩＳ−９５規格」と称する）、
・「3rd Generation Partnership Project」（３ＧＰＰ）と名付けられたコンソーシアムで提案された規格、
・非特許文献１乃至５を含む１組の文献に記載されたＷ−ＣＤＭＡ規格、
・「3rd Generation Partnership Project 2」（３ＧＰＰ２）で提案された規格、
・本明細書でｃｄｍａ２０００規格と称するＴＲ−４５．５であって、以前はＩＳ−２０００ ＭＣと呼ばれていた規格をサポートするように設定されうる。これら引用された規格は、本明細書で参考文献として組み込まれている。
【００１９】
各規格は、基地局からモバイルへ、あるいはその逆方向の送信のデータの処理を定義する。ある典型的な実施例として、以下に示す議論では、拡散スペクトル通信システムはｃｄｍａ２０００規格のプロトコルに一致していると考える。別の実施例では、別の規格を用いている場合もある。また他の実施例が、ここで開示された圧縮方法を、他のデータタイプの処理システムに適用する場合もある。
【００２０】
図１は、多くのユーザをサポートしている通信システム１００の一例を示している。これは、本発明の少なくとも幾つかの局面および実施例に適用することができる。システム１００では、送信をスケジュールするために、様々なアルゴリズムと方法とが用いられうる。システム１００は、多くのセル１０２Ａ〜１０２Ｇに対して通信を提供する。各セルは、それぞれ対応する基地局１０４Ａ〜１０４Ｇによってサービスが提供される。この典型的な実施例では、幾つかの基地局１０４は受信アンテナを複数備えており、残りの基地局１０４は受信アンテナを１つだけ備えている。同様に、幾つかの基地局１０４は送信アンテナを複数備えており、残りの基地局１０４は送信アンテナを１つだけ備えている。送信アンテナと受信アンテナの組み合わせに特に制約はない。したがって、基地局１０４は、複数の送信アンテナと１つの受信アンテナを備えていても良く、また、複数の受信アンテナと１つの送信アンテナ、あるいは受信アンテナと送信アンテナともに１つ、あるいは受信アンテナと送信アンテナともに複数備えていても良い。
【００２１】
カバーエリア内の端末１０６は、固定型（すなわち、据え付け型）または移動型である。図１に示すように、各種の端末１０６がシステムにわたって分布している。各端末１０６は、例えば、ソフトハンドオフが適用されているか否か、端末が複数の基地局からの複数の送信を受信するように設定され動作するか否か（すなわち、同時動作か逐次動作か）に基づいて、少なくとも１つ、可能であればそれ以上の基地局１０４とダウンリンクおよびアップリンクによる通信を行う。ＣＤＭＡ通信システムにおけるソフトハンドオフは、当該技術分野では良く知られている。この詳細は、特許文献７に記載されている。この出願は、本願発明の譲受人に譲渡されており、本明細書では参考文献として組み込まれている。
【００２２】
ダウンリンクは、基本局から端末への送信に関し、アップリンクは、端末から基地局への送信に関する。この典型的な実施例では、幾つかの端末１０６は受信アンテナを複数備えており、それ以外の端末１０６は受信アンテナを１つのみ備えている。図１において、基地局１０４Ａは、端末１０６Ａ、１０６Ｊへダウンリンクでデータを送信する。同様に、基地局１０４Ｂは端末１０６Ｂ、１０６Ｊに、基地局１０４Ｃは端末１０６Ｃにというようにそれぞれダウンリンクによりデータを送信する。
【００２３】
無線データ通信に対する需要の増加、および無線通信技術を用いた有効なサービスの拡大は、具体的なデータサービスの進展をもたらした。そのような１つのサービスに、高データ速度（ＨＤＲ：High Data Rate）がある。典型的なＨＤＲサービスは、「ＨＤＲ仕様」と称されている「EIA/TIA-IS856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification」で提案されている。ＨＤＲサービスは、一般的には、無線通信システムにおいてデータパケットを送信する有効な方法を提供する音声通信システムに対するオーバレイである。送信されるデータ量と、送信数とが増加すると、無線通信に対して限られている有効バンド幅が重要なリソースとなる。従って、有効なバンド幅の利用を最適化し、通信システムにおける送信をスケジューリングする効率的かつ公正な方法が必要となる。この典型的な実施例では、図１に示すシステム１００は、ＨＤＲサービスを有するＣＤＭＡタイプのシステムと整合している。
【００２４】
２）高速放送システム（ＨＳＢＳ：High Speed Broadcast System）
図２には無線通信システム２００が示されている。ここでは、ビデオおよびオーディオの情報がパケット化データサービスネットワーク（ＰＤＳＮ：Packetized Data Service Network）に提供される。ビデオおよびオーディオの情報は、テレビ放送プログラムまたは無線送信からのものである場合がある。この情報は、ＩＰパケットのようにパケット化データとして提供される。ＰＤＳＮ２０２は、アクセスネットワーク（ＡＮ）内で分配されるＩＰパケットを処理する。図示しているように、ＡＮは、複数のＭＳ２０６と通信するＢＳ２０４を含むシステムの一部として定義されている。ＰＤＳＮ２０２は、ＢＳ２０４に結合されている。ＨＳＢＳサービスのため、ＢＳ２０４は、ＰＤＳＮ２０２から情報ストリームを受信し、この情報を、指定されたチャンネルにしたがってシステム２００内の登録者に提供する。
【００２５】
与えられたセクタ内では、ＨＳＢＳ放送サービスが適用される幾つかの方法がある。システムの設計に含まれるファクタは、これに限られるものではないが、サポートされている多くのＨＳＢＳセッション、多くの周波数割り当て、サポートされている多くの放送物理チャンネルを含んでいる。
【００２６】
ＨＳＢＳは、無線通信システムにおける空気層を介して提供された情報ストリームである。ＨＳＢＳチャンネルは、放送コンテンツによって定義されているように、単一の論理的ＨＳＢＳ放送セッションに相当している。与えられたＨＳＢＳチャンネルのコンテンツは、例えば午前７時のニュース、午前８時の天気予報、午前９時の映画番組といったように時間とともに変化しうることに留意頂きたい。時間に基づくスケジューリングは、単一のテレビチャンネルと類似している。「放送チャンネル」は、放送トラフィックを搬送する単一の順方向リンク物理チャンネル、すなわち与えられたWalsh Code、に相当している。放送チャンネルＢＣＨは、単一のＣＤＭチャンネルに対応している。
【００２７】
単一の放送チャンネルは、１つ以上のＨＳＢＳチャンネルを搬送することができる。この場合、ＨＳＢＳチャンネルは、単一の放送チャンネル内において時分割多重（ＴＤＭ）方法によって多重化される。ある実施例では、単一のＨＳＢＳチャンネルが、セクタ内において２以上の放送チャンネルに与えられる。別の実施例では、単一のＨＳＢＳチャンネルが、異なる周波数に提供され、これらの周波数における登録者に与えられる。
【００２８】
この典型的な実施例によると、図１に示すシステム１００は、高速放送サービス（ＨＳＢＳ：High-Speed Broadcast Service）と称される高速マルチメディア放送サービスをサポートしている。このサービスの放送能力は、ビデオおよびオーディオの通信をサポートするのに十分なデータ速度でプログラムを提供できるように設計されている。例として、ＨＳＢＳの応用は、映画、スポーツ、イベント等のビデオストリーミングを含みうる。ＨＳＢＳサービスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づくパケットデータサービスである。
【００２９】
この典型的な実施例によれば、サービスプロバイダは、コンテンツサーバ（ＣＳ）に相当する。ＣＳは、このような高速放送サービスのシステムユーザに対する有効性を宣伝する。ＨＳＢＳサービスを望むユーザは誰でもＣＳに登録することができる。その時、登録者は、ＣＳによって様々な方法で提供される放送サービススケジュールを、詳しく調べることができる。例えば、この放送コンテンツは、広告、ショートマネジメントシステム（ＳＭＳ）メッセージ、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）を介して通信されうる。また、移動無線通信に適応している一般的な手段を介しての通信も可能である。この場合、一般的な手段は、移動無線通信に便利なものを適宜用いて良い。モバイルユーザは、移動局（ＭＳ）と称される。基地局（ＢＳ）は、オーバヘッドメッセージの形態で、ＨＳＢＳに関連したパラメータを送信する。これは例えば、制御および情報のために指定されたチャンネル及び／又は周波数に基づいて送信されるペイロードされていないメッセージである。ペイロードは、送信情報コンテンツに相当し、ビデオプログラムのような放送セッションに対する情報コンテンツにあたる。放送サービス登録者が放送セッション、すなわち特定の放送がスケジュールされたプログラムを受信することを望んだ場合には、ＭＳはオーバヘッドメッセージを読み、適切なコンフィギュレーションを学習する。その後、ＭＳは、ＨＳＢＳチャンネルを含む周波数に調整し、放送サービスコンテンツを受信する。
【００３０】
この典型的な実施例のチャンネル構成は、ｃｄｍａ２０００規格のものと整合している。ｃｄｍａ２０００規格では、順方向補足チャンネル（Ｆ−ＳＣＨ：Forward Supplemental Channel）が、データ送信をサポートする。ある実施例は、極めて多くの順方向基礎チャンネル（Ｆ−ＦＣＨ：Forward Fundamental Channel）または順方向専用制御チャンネル（Ｆ−ＤＣＣＨ：Forward Dedicated Control Channel）を束ね、データサービスのより高いデータ速度の要求を達成する。この実施例では、６４ｋｂｐｓのペイロード（ＲＴＰオーバヘッドを除く）をサポートするＦ−ＢＳＣＨに対する基礎としてＦ−ＳＣＨを利用する。Ｆ−ＢＳＣＨはまた、たとえば６０ｋｂｐｓのペイロード速度を更に低い速度のサブストリームに分割することによって、他のペイロード速度をサポートするように修正されることもある。
【００３１】
ある実施例はまた、幾つかの異なる方法でグループコールをサポートしている。例えば、順方向および逆方向の両方向のリンクにおけるＦ−ＦＣＨ（またはＦ−ＤＣＣＨ）の既存のユニキャストチャンネル、すなわち分割の無いＭＳ毎の順方向リンクチャンネル、を用いることによって行う。別の実施例では、順方向リンクにおけるＦ−ＳＣＨ（同じセクタのグループメンバによってシェアされている）およびＦ−ＤＣＣＨ（フレームはないが、大部分の時間において順方向出力制御サブチャンネル）と、逆方向リンクにおけるＲ−ＤＣＣＨが適用されている。更に別の例では、順方向リンクにおける高速Ｆ−ＢＳＣＨと、逆方向リンクにおけるアクセスチャンネル（すなわち、高められたアクセスチャンネルと、逆共通制御チャンネルとの組み合わせ）とが使用されている。
【００３２】
高いデータ速度を有しているので、この典型的な実施例のＦ−ＢＳＣＨは、基地局の順方向リンク出力のかなりの部分を使うことによって適正なカバーを行う。したがって、ＨＳＢＣの物理層の設計は、放送環境における効率改良に注力されている。
【００３３】
ビデオサービスに対する適正なサポートを行うために、システムの設計は、対応するビデオ品質と同様に、チャンネルを送信するために必要とされる基地局出力を様々な方法に対して考慮している。この設計におけるある局面は、カバーエリアの端部で知覚されたビデオ品質と、セルサイトの近傍で知覚されたビデオ品質との積極的なトレードオフである。ペイロード速度が減少すると、実質的な誤差訂正コード速度が増加し、与えられたレベルの基地局送信出力はセルの端部をより良好にカバーする。基地局近傍に位置した移動局にとって、チャンネルの受信は誤差がなく、ビデオ品質は、低められたソース速度によって低下する。同様のトレードオフは、Ｆ−ＢＳＣＨがサポートできるビデオ以外のアプリケーション等にも適用できる。チャンネルにサポートされているペイロード速度を低下することによって、アプリケーションに対するダウンロード速度が低下する代わりに、カバー範囲が広がる。ビデオ品質と、カバー範囲に対するデータスループットとの間の相対的な重要度のバランスを取ることが目標である。選択された構成は、アプリケーションに特有に最適化された構成と、全ての可能性における良好な解決案を模索する。
【００３４】
Ｆ−ＢＳＣＨのためのペイロード速度は、重要な設計パラメータである。以下に示す仮定は、この典型的な実施例に従って放送送信をサポートするシステムを設定するために使用されうる。
（１）目標ペイロード速度は６４ｋｂｐｓであり、ＳＫＴに許容されるビデオ品質を与える。
（２）ストリーミングビデオサービスにとって、ペイロード速度は、ＲＴＰパケットのパケットオーバヘッド毎に１２の８ビットバイトを含むように仮定される。
（３）ＲＴＰと物理層との間の全ての層に対する平均オーバヘッドは、パケット毎におおよそ６４の８ビットバイトと、ＭＵＸＰＤＵヘッダで使用されたＦ−ＳＣＨフレームオーバヘッド毎の８ビットとを加えたものとなる。
【００３５】
この典型的な実施例では、ビデオではない放送サービスでは、サポートされている最大速度は６４ｋｂｐｓである。しかしながら、６４ｋｂｐｓ以下の多くの他の可能なペイロード速度でまた達成可能である。
【００３６】
３）登録モデル
ＨＳＢＳサービスには、フリーアクセス、制御されたアクセス、および部分的に制御されたアクセスといった幾つかの可能な登録／収益モデルがある。フリーアクセスの場合、サービスを受けるのに登録の必要はない。ＢＳは暗号化されていないコンテンツを放送し、興味があるモバイルはこのコンテンツを受信することができる。サービスプロバイダの収益は、放送チャンネルに送信される広告によって生み出される。例えば、近く発表される映画クリップは、スタジオがサービスプロバイダに料金を支払うことによって送信される。
【００３７】
制御されたアクセスの場合、ＭＳユーザは、放送サービスを受けるために、サービスに登録し、所定の料金を支払う。登録していないユーザは、ＨＳＢＳサービスを受けることができない。制御されたアクセスは、登録したユーザのみがコンテンツを復号できるようにＨＳＢＳ送信／コンテンツを暗号化することによってなされる。これは、無線暗号キー交換処理を用いることによって行う。このスキームは、確実なセキュリティを提供し、サービスの盗み取りを阻止する。
【００３８】
部分的に制御されたアクセスであるハイブリッド型のアクセススキームは、ＨＳＢＳサービスを、登録ベースのサービスとして提供する。すなわち、このサービスは、暗号化されているものの、間欠的に暗号化されていない広告を含む送信である。これらの広告は、暗号化されたＨＳＢＳサービスへの登録を促進する意図がありうる。これらの暗号化されていないセグメントのスケジュールは、外部の手段を介してＭＳに知られうる。
【００３９】
４）ＨＳＢＳサービスオプション
ＨＳＢＳサービスのオプションは、以下によって定義される。すなわち、
（１）プロトコルスタック、
（２）プロトコルスタックにおけるオプション、および
（３）サービスの設定および同期化の手続きである。この典型的な実施例に対応するプロトコルスタックが図３および図４に示されている。図３に示されているように、プロトコルスタックはインフラ要素、すなわち本実施例におけるＭＳ、ＢＳ、ＰＤＳＮおよびＣＳに特有のものである。
【００４０】
引き続き図３に示すように、ＭＳのアプリケーション層では、プロトコルは、あらゆるビジュアルプロファイルと同様に、オーディオコデック、ビジュアルコデックを分類する。更に、このプロトコルは、無線転送プロトコル（ＲＴＰ：Radio Transport Protocol）が使用されている場合には、ＲＴＰを分類する。ＭＳの転送層では、このプロトコルは、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ：User Datagram Protocol）を分類する。ＭＳのセキュリティ層は、プロトコルに分類される。ここでは、先ず、セキュリティが関連している場合には、セキュリティパラメータが、バンド外のチャンネルを経由して提供される。ネットワーク層は、ＩＰヘッダ圧縮パラメータを分類する。
【００４１】
５）メッセージフロー
図５は、好適な実施例の、所定のシステムトポロジーに対するコールフローを示している。このシステムは、水平軸に列記されているＭＳ、ＢＳ、ＰＤＳＮ、およびＣＳを含む。垂直軸は、時間を表す。ユーザすなわちＭＳは、ＨＳＢＳサービスに対する登録者である。時間ｔ１では、ＭＳとＣＳとが、放送サービスに対する登録セキュリティを取り決める。この取り決めは、例えば放送チャンネルにおける放送コンテンツの受信に使用されるような暗号キーの交換および維持を含む。ユーザは、暗号情報を受信すると、ＣＳとの間のセキュリティ関係を確立する。暗号情報は、ＣＳからの放送アクセスキー（ＢＡＫ：Broadcast Access Key）や、キーの組み合わせ等を含んでいる。この典型的な実施例によると、ＣＳは、パケットデータセッションの間、例えばＰＰＰ、ＷＡＰあるいはその他のバンドを超えた方法を用いて、専用のチャンネルによって暗号情報を提供する。
【００４２】
時間ｔ２では、ＭＳは、放送チャンネルに調整し、パケットの受信を開始する。この時点では、ＭＳは受信したパケットを処理することができない。というのも、ＩＰ／ＥＳＰヘッダがＲＯＨＣを経由して圧縮されており、ＭＳの解凍部が初期化されていないからである。ＰＤＳＮは、時間ｔ３においてヘッダ圧縮情報（詳細については後述する）を提供する。ＲＯＨＣパケットヘッダから、ＭＳはＲＯＨＣ初期化／リフレッシュ（ＩＲ）パケットを検出して取得する。このパケットは、ＰＤＳＮから放送チャンネルへと周期的に送信される。ＲＯＨＣ ＩＲパケットは、ＭＳ内の解凍部の状態を初期化するために用いられる。これによって、解凍部は、受信したパケットのＩＰ／ＥＳＰヘッダを解凍できるようになる。これによりＭＳは、受信したパケットのＩＰ／ＥＳＰヘッダを処理することができるものの、ＭＳはＥＳＰペイロードを処理するための更なる情報を必要とする。このペイロードは、ＣＳにおいて短期的なキー（ＳＫ：Short-term Key）が用いられて暗号化されているからである。ＳＫは、ＢＡＫと調和して動作する。ここでＳＫは、受信器においてＢＡＫを用いて復号される。ＣＳは、時間ｔ４において、更新されたキー情報または現在のＳＫなどの更なる暗号情報を提供する。ＣＳは、放送のセキュリティを継続的に確保するために、この情報を周期的にＭＳに提供することに留意されたい。時間ｔ５において、ＭＳは、ＣＳから放送コンテンツを受信する。別の実施例では、ヘッダ情報を効率的に送信する別の圧縮および解凍方法を適用しうることに留意されたい。更に、別の実施例は、放送コンテンツを保護するための種々のセキュリティスキームを適用しうる。更に別の実施例では、セキュリティが講じられていない放送サービスもまた提供されうる。ＭＳは、放送コンテンツを復号し表示するために、例えばＳＫのような暗号情報を用いる。
【００４３】
６）圧縮
この典型的な実施例によれば、放送コンテンツは、専用の放送チャンネルによって送信される。転送層は、ＩＰパケットの形態で放送コンテンツを搬送するための暗号オーバヘッドを与える。このシステムは、データ圧縮と、特定のヘッダ圧縮とをサポートしている。データを圧縮する判断は、要求される平均スループット（転送／暗号オーバヘッド、データリンク層オーバヘッド、および物理層オーバヘッド）と、放送品質に対するユーザの知覚とに基づく。各ＩＰパケット内により多くの放送コンテンツを入れ込んで搬送することによって、オーバヘッドを減少させ、もって、放送チャンネルバンド幅を減少させる。その逆に、圧縮は、ユーザ知覚に影響を与えるパケット誤差率（ＰＥＲ：Packet Error Rate）を増加させる。これは、複数の物理層をスキャンしている長いＩＰパケットの個々の送信によるフレーム誤差率（ＦＥＲ）の増加に関連している。仮に搬送波が放送品質を改善するために小さなＩＰパケットを用いると決めた場合には、この搬送波は、ＩＰパケットの転送および暗号のオーバヘッドを減少するヘッダ圧縮を選択するかもしれない。
【００４４】
ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰプロトコルは、ＣＳからＭＳへ放送コンテンツを転送するために用いられる。そして、このコンテンツは、転送モードにおいてカプセル化セキュリティペイロード（ＥＳＰ：Encapsulation Security Payload）によって保護される。この転送オーバヘッドは、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダであって、ＩＰパケットデータあたり４０バイトである。この暗号オーバヘッドは、ＥＳＰヘッダ、初期化ベクトル（ＩＶ： Initialization Vector）、およびＥＳＰトレーラの形態をとる。このＥＳＰヘッダとＩＶは、ＩＰヘッダとＵＤＰヘッダとの間に挿入される。ＥＳＰヘッダは、４バイトのセキュリティパラメータインデクス（ＳＰＩ：Security Parameter Index）と、４バイトのシーケンス番号から成っている。使用される暗号アルゴリズムによって、ＩＶの長さが決まる。ＡＥＳ暗号アルゴリズム（AES Cipher Algorithm）では、ＩＶの長さは１６バイトである。ＥＳＰトレーラは、ＵＤＰデータグラムの終わりに付加され、パディング、次のヘッダ（１バイト）、およびパディング長さ（１バイト）から成る。ＡＥＳアルゴリズムの暗号ブロックサイズは１６バイトであるので、パディングサイズは０バイトから１５バイトの間にある。平均的なパディングサイズのシーリング機能を採用すると、８バイトとなる。ＩＰパケットでは、転送および暗号によるオーバヘッドの合計は、６６バイトから８１バイトになる。平均は７７バイトであって、ＰＳＤＮからＭＳへのデータリンク層オーバヘッドを含んでいない。
【００４５】
ロブストヘッダ圧縮（ＲＯＨＣ：Robust Header Compression）のようなヘッダ圧縮が、ＥＳＰヘッダのＩＰヘッダおよびＳＰＩフィールドを、２４バイトから２バイトに減らすために用いられ得る。ＥＳＰヘッダのシーケンス番号は圧縮されない。というのも、これは、圧縮されたパケットのシーケンスに用いられるからである。ＩＶも圧縮されない。なぜならそれはパケット毎にランダムに変わるからである。ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダとＥＳＰトレーラは暗号化されるので圧縮することはできない。従って、仮にＲＯＨＣがＩＰ／ＥＳＰヘッダの圧縮に用いられる場合には、転送および暗号化による平均オーバヘッドは、各ＩＰパケット毎に７４バイトから５２バイトへと減少する。
【００４６】
本実施例によれば、ロブストヘッダ圧縮（ＲＯＨＣ）のようなヘッダ圧縮が適用され、解凍エラーの伝達が回避されている。図７に示すように、ヘッダ情報は、２４バイトから２バイトへと圧縮される。ヘッダ５００は、ＩＰヘッダ５０２とＳＰＩ部５０４とを含んでいる。圧縮アルゴリズムの結果、２バイトとなる。ＭＳとＰＤＳＮまたはその他のインフラ要素との間で幾つかのタイプの取り決めが必要な従来のヘッダ圧縮とは異なり、この典型的な実施例では、圧縮情報の一方向送信を提供する。ＭＳは、圧縮情報、すなわちＭＳにおいて受信された情報の解凍に必要なヘッダ圧縮パラメータを要求する必要がある。むしろ、図８に示すように、ＰＤＳＮは、圧縮情報を周期的に提供する。ＰＤＳＮは、放送コンテンツとともに点在している放送チャンネルについての圧縮情報を提供する。データストリーム内の制御情報の提供は、別個のチャンネルが必要とされないので、「バンド内」で参照される。放送ストリーム６００は、放送コンテンツ部６０４と、解凍情報すなわち圧縮情報６０２を含んでいる。解凍情報は、周期Ｔ_{ＤＥＭＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ}で提供される。別の実施例では、周期的ではなく、予め定められたイベントの発生時に解凍情報を提供する。ＭＳは解凍情報を要求していないので、ＰＤＳＮは、放送コンテンツにアクセスする遅れを発生させないような周波数で情報を提供する。言い換えると、ＰＤＳＮは、このような情報を頻繁に提供する。これによって、ＭＳは、解凍情報を待つことなくいつでも放送にアクセスできる。
【００４７】
ＲＯＨＣは、パケットが圧縮部から解凍部へと一方向のみで送信される一方向モードで動作しうることに留意願いたい。したがってこのモードでは、解凍部から圧縮部への戻り経路が有効ではないかまたは望ましくないようなリンクを介してＲＯＨＣを使用可能とする。ＭＳが放送チャンネルから受信したパケットを解凍できる前に、解凍状態が初期化される。初期化／リフレッシュ（ＩＲ）パケットは、この目的のために使用される。ROHCの初期化には２つの選択肢がある。
【００４８】
登録者は、放送チャンネルに「調整し」、ＰＤＳＮのＲＯＨＣ圧縮部から周期的に送信されるＲＯＨＣ ＩＲパケットを待つ。頻繁なＲＯＣＨ ＩＲパケットが、受信パケットの迅速な解凍を開始するために必要な場合がある。頻繁なＲＯＨＣ ＩＲパケットはまた、放送チャンネルにおいて多くのバンド幅を使用することがありうる。ＩＲパケットは、ＩＰ／ＥＳＰ圧縮プロファイルのために約３０バイトの長さとなる。仮にＩＲパケットが２５０ミリ秒毎に送信された場合、その処理は、放送チャンネルにおいて約１ｋｂｐｓを消費する。この放送にわたるＩＰパケット喪失は、ＭＳがＲＯＨＣ初期化を取得する更なる遅延をもたらす。
【００４９】
仮に、パケット喪失によって解凍が同時に行われない場合、あるいは受信圧縮ヘッダに残ったエラーのために、あるいは失敗等が生じた場合には、解凍が再同期されるか、または再初期化されるまで、結果として生じる解凍エラーが伝搬する。ＲＯＨＣ圧縮ヘッダは、圧縮前にヘッダ全体にわたって計算される周期的冗長チェック（ＣＲＣ：Cyclic Redundant Check）を含んでいる。このＣＲＣによって、同時にコンテキストをもたらす局所的なコンテキスト修復を解凍時に行うことができる。解凍が失敗から回復した場合には、周期的なＩＲパケットが解凍プロセスを効果的に再初期化する。
【００５０】
７）データリンク層
データリンク層フレーミングプロトコル、すなわち転送層プロトコルは、放送チャンネルから受信されたパケットを概説するためにＰＤＳＮとＭＳとの間に適用される。図３に関し、リンク層として認識された転送層における情報は、ＰＤＳＮとＭＳとの間に提供されている。このフレーミング情報は、ＰＤＳＮにおいて生成され、ＢＳを経由してＭＳに提供される。ＰＤＳＮはＣＳからＩＰストリームを受信し、予め定められたフレーミングプロトコルにしたがってＩＰストリームを形成する。この典型的な実施例に示したように、ＰＤＳＮは、高レベルデータリンク制御（ＨＤＬＣ：High-Level Data Link Control）のフレーミングプロトコルバージョンを適用している。ＩＳＯ規格で分類されているＨＤＬＣは、ＩＳＯ ７層アーキテクチャの第２層（Layer 2）に相当する。この第２層（Layer 2）は、データリンク層に相当する。ＨＤＬＣプロトコルは、ネットワークノード間におけるデータのエラーのない動作の提供を目的としている。この目的のため、ＨＤＬＣ層は、次の層に送られたデータの完全性を保証するために設定されている。言い換えると、このフレーミングプロトコルは、受信されたデータを、エラーなく、情報の喪失もなく、正しい順序で、送信されたままに正確に再生することを目的としている。
【００５１】
この典型的な実施例は、ＨＤＬＣ定義されたバージョンのサブセットを適用しているＨＤＬＣフレーミングバージョンを適用している。図９は、ＨＤＬＳフレーミングの一例を示す図である。ここでフレーム７００は、ＲＦＣ１６６２で概説されたＨＤＬＣプロトコルによって定義された複数のフィールドを含んでいる。フィールド７０２は、フラグまたはフレームの開始位置を定義している。このフラグは、指定されたビット長さを有し、予め定められたビットパターンによって定義されている。ＨＤＬＣは、規格化されたプロトコルに共通して利用されるので、その適用は容易である。完全なＨＤＬＣフレーミングプロトコルのある欠点は、送信器においてフレームを生成するため、および受信器においてフレームを取り出すために要求される処理時間である。
【００５２】
特に、ＨＤＬＣプロトコルは、ペイロードがフラグと同じビットのシーケンスを含まないことを保証するための更なる処理が用いられているので、集約的なプロセッサが考慮されている。送信器においては、仮にフラグのビットシーケンスがペイロードで検出された場合には、エスケープキャラクタがペイロードに挿入され、フラグがペイロードの一部として認識される。また、エスケープキャラクタは、フレームの開始を示していない。エスケープキャラクタを追加する処理は、フレームペイロードにおける０×７Ｅおよび０×７Ｄの「エスケープ」１６進法パターンとして参照される。ＨＤＬＣ形式のフレーミングよりもさほど集約的ではないプロセッサである効率的フレーミングプロトコルと称される別の方法について述べる。図９は、ＰＰＰフレームを転送するためのＨＤＬＣフレーミングを用いたオプションを示している。ＨＳＢＳ動作のため、ＨＤＬＣ形式のフレーミングオーバヘッドは、フィールドを取り除くことによって減少することができる。このフィールドは、一方向の放送にとって、必要とされないほとんど意味をもたない情報であるか、あるいは又はほとんど情報をもたないものである。上述したように、このフラグは、ＨＤＬＣフレームの開始を示している予め定められたビットシーケンスである。この典型的な実施例は、フラグ、または図１０のフォーマット８００に示すような他のフレーム開始表示部８０２を含んでいる。図９のフォーマットと対比すると、この典型的な実施例では、フレームの最後は、オーバヘッド情報で示されていない。フォーマット７００のアドレスおよび制御のフィールドは静的な値を持っているが、これらはフォーマット８００には含まれていない。
【００５３】
引き続き図１０に示すように、図９に示すプロトコルフィールド７０８は、ＬＣＰ制御パケット、ＲＯＨＣパケット、ＩＰパケット等のペイロードタイプを認識する。したがって、この放送チャンネルにおける全てのパケットが同じタイプに属するので、認識手段は、放送オペレーションには必要とされない。例えば、ＲＯＨＣ圧縮がパケット送信に使用された場合には、放送チャンネルにおける全てのパケットは、ＲＯＣＨパケットとして処理される。ＩＲパケット、圧縮パケット等といったＲＯＨＣパケットのタイプは、ＲＯＨＣパケットヘッダにおけるパケットタイプフィールドによって区別される。従って、プロトコルフィールドは、フォーマット８００には含まれない。更に、フォーマット８００は、ペイロード８０４の後にエラーチェックフィールド８０６を含む。エラーチェックフィールド８０６は、受信器に情報を提供することによって、受信器が、受信ペイロードにおけるエラーをチェックできるようにする。この典型的な実施例は、Ｎｕｌｌ、１６ビット、または３２ビットとして分類されうるフレームチェックサム（ＦＣＳ）を含んでいる。ＨＤＬＣフレームは、放送チャンネル内の多数の物理層フレームにわたりうるので、１６ビットのＦＣＳを使うことが推奨される。
【００５４】
また、ＲＦＣ１６６２において定義されたオクテット詰め込み処理もまた、この典型的な実施例に適用される。この処理では、ＦＣＳ計算後に、ＰＤＳＮ内のＨＤＬＣ送信器は、ＨＤＬＣフレーム（フラグを除外する）内の各バイトの０×７Ｅおよび０×７Ｄのパターンを検査する。パターン０×７Ｅは、０×７Ｄおよび０×５Ｅにエンコードされる。パターン０×７Ｄは、０×７Ｄおよび０×５Ｄにエンコードされる。ＨＤＬＣ送信器は、その他のパターンをエンコードしない。これは、ＲＦＣ１６６２で定義されたような非同期型制御キャラクタマップ（ＡＣＣＭ：Async-Control-Character-Map）が全てゼロに設定されることを示している。
【００５５】
ＨＤＬＣフレーミングオーバヘッドは、３バイトに、オクテット詰め込みオーバヘッドを加えたものである。バイトパターンが均一に分布していることを考えると、平均的なオクテット詰め込みオーバヘッドは、ＨＤＬＣフレーム１２８バイト毎に１バイトとなる。例えば、仮にペイロードが２５６バイトである場合、ＨＤＬＣフレーミングオーバヘッドは、平均で５バイトである。
【００５６】
図１１は、送信器で実行されるフレーミング方法を示すフロー図９００である。ステップ９０２では、送信器が、パケットデータのペイロード部を決定し、フラグの開始部（ＳＯＦ：Start Of Flag）を生成することによって、放送フレームを形成する。その後、ステップ９０４では、送信器が、ペイロードに含まれているＳＯＦシーケンスに対するフレームをチェックする。仮にＳＯＦシーケンスがペイロード内で検出された場合には、ステップ９１２において、送信器はエスケープキャラクタを追加する。そうでない場合には、送信器が、ステップ９０６においてペイロードにＳＯＦを追加し、ステップ９０８においてエラーチェック機構を与える。ステップ９１０において、フレームは送信される。送信されたフレームは、図１０に示すフォーマット８００を有している。別の実施例では、フレームフォーマット内に別のフィールドを備える場合もありうる。また、ペイロードにおけるＳＯＦシーケンスを配置するためのあらゆるタイプの選別手段を含んでいても良い。
【００５７】
図１２は、受信器で行われる逆フレーミング方法を示すフロー図９２０である。この処理は、ステップ９２２に示すように、放送フレームの受信によって開始する。受信器は、ステップ９２４においてＳＯＦを認識し、ステップ９２６において、決定要求のペイロード内のエスケープキャラクタを確認する。仮にエスケープキャラクタ、すなわち他のＳＯＦシーケンス識別子がペイロードに検出された場合、ステップ９３２に示すように、受信器は、このエスケープキャラクタを除去する。そうではない場合には、受信器が、ステップ９２８においてエラーチェックを行い、ステップ９３０においてフレーム処理を行う。
【００５８】
８）アクセスネットワーク
システム１０００に関する一般的なアクセスネットワークトポロジーが図１３に示されている。図１３では、ＣＳ１００２と、ＰＤＳＮ １００４と、２つのＰＣＦであるＰＣＦ１ １００６と、ＰＣＦ２ １００８とが設けられている。図１３は、システム１０００で示されたインフラ要素のおのおのからの送信を分類するデータグラムを含んでいる。図示するように、ＣＳ１００２は、情報のＩＰパケットを準備し、ペイロードＰＬと内部ヘッダＨ１とを有するフレームの少なくとも１つにこのパケットを入れて送信する。内部ヘッダは、ＣＳ１００２を認識する発信地情報、および登録者グループを認識する目的地情報を有している。ＣＳ１００２は、目的地登録者グループを、１組の動作中のユーザにおける個別の登録者へマップするフレームを、ＰＤＳＮ１００４に送信する。
【００５９】
ＰＤＳＮ１００４は、目的地登録者グループのうちの動作中のセット内における個別ユーザの数を決定し、ＣＳ１００２から受信したフレームを、各ユーザ用に複製する。ＰＤＳＮ１００４は、登録者グループにおける各ユーザに対応するＰＣＦを決定する。その後、ＰＤＳＮ１００４は、ＰＣＦを認識する外部ヘッダＨ２を各フレームに付加する。その後ＰＤＳＮ１００４は、フレームをＰＣＦに送信する。ＰＤＳＮ１００４からの送信は、オリジナルのペイロードＰＬ、ヘッダＨ１、およびヘッダＨ２を含んでいる。図示しているように、ＰＤＳＮ１００４は、Ｎ個の送信フレームをＰＣＦ１ １００６に、Ｍ個の送信フレームをＰＦＣ２ １００８にそれぞれ送信する。Ｎ個の送信フレームは、ＰＣＦ１ １００６を介してサービスがなされる登録者グループにおけるＮ個のユーザに対応している。また、Ｍ個の送信フレームは、ＰＣＦ２ １００８を介してサービスがなされる登録者グループにおけるＭ個のユーザに対応している。このシナリオでは、ＰＤＳＮ１００４は、受信フレームを、対応する登録者に対する送信の数だけ複製する。
【００６０】
図１４は、ＰＤＳＮ１０２４を経由してＰＣＦ１ １０２６およびＰＣＦ２ １０２８と通信するＣＳ１０２２を有するシステム１０２０の典型的な実施例を示す図である。図示するように、ＣＳ１００２は、情報のＩＰパケットを準備し、ペイロードＰＬと内部ヘッダＨ１とを有するフレームの少なくとも１つにこのパケットを入れて送信する。内部ヘッダは、ＣＳ１００２を認識する発信地情報、および登録者グループを認識する目的地情報を有している。ＣＳ１００２は、外部ヘッダＨ２を付加するＰＤＳＮ１０２４にフレームを送信する。外部ヘッダＨ２は、フレームを少なくとも１つのＰＣＦにルーティングする。その後、ＰＤＳＮ１０２４は、フレームをＰＣＦに送信する。ＰＤＳＮ１０２４からの送信は、オリジナルのペイロードＰＬ、ヘッダＨ１、およびヘッダＨ２を含んでいる。図示するように、ＰＤＳＮ１０２４は、１つの送信フレームをＰＣＦ１ １０２６に送信し、１つの送信フレームをＰＣＦ２ １０２８に送信する。ＰＣＦ１ １０２６は、１つの送信フレームを、登録者グループにおけるＮ個のユーザに送信する。ＰＣＦ２ １０２８は、１つの送信フレームを、登録者グループにおけるＭ個のユーザに送信する。
【００６１】
ある典型的な実施例によれば、放送ＣＳは、暗号化された放送コンテンツを含むＩＰパケットを、クラスＤマルチキャストＩＰアドレスによって認識されたマルチキャストグループに送信する。このアドレスは、ＩＰパケットの目的地アドレスフィールドに使用される。与えられたＰＤＳＮ１０２４は、これらパケットのマルチキャストルーティングに関与している。ヘッダの圧縮後に、ＰＤＳＮ１０２４は、送信のために、ＨＤＬＣフレーム内の各パケットを配置する。ＨＤＬＣフレームは、一般的ルーティングカプセル化（ＧＲＥ：Generic Routing Encapsulation）パケットによってカプセル化される。ＧＲＥパケットヘッダのキーフィールドは、放送されたベアラ接続を示す特別な値を用いる。ＧＲＥパケットは、ＰＤＳＮ１０２４のＩＰアドレスを認識する発信地アドレスフィールドと、クラスＤマルチキャストＩＰアドレスを使用する目的地アドレスフィールドとを有する２０バイトのＩＰパケットヘッダが付加される。このマルチキャストＩＰアドレスは、放送ＣＳに使用されたものとは別のものであることが推奨される。システム１０２０は、ＰＣＦおよびＰＤＳＮのそれぞれについて、少なくとも１つのマルチキャストルーティングテーブルを構成している。放送接続で配信されたパケットは、連続して提供される。このような好適な実施例では、ＧＲＥシーケンス機能が可能である。ＩＰマルチキャストパケットの複製は、マルチキャスト可能なルーティングにおいてなされる。
【００６２】
ある典型的な実施例では、各ＰＣＦは更に、パケットを複製しそれをもう一つのＢＳＣに送信するようなＢＳＣ（図示せず）に結合される。ＢＳＣの連鎖構造によって、より優れたソフトハンドオフ性能を得ることができる。固定型のＢＳＣによって、より優れたソフトハンドオフ性能を得ることができる。この固定型ＢＳＣは、送信フレームを複製し、それに同じタイムスタンプを付して隣接したＢＳＣに送信する。移動局は、異なるＢＳＣから送信フレームを受信するので、タイムスタンプ情報は、ソフトハンドオフ動作に重要である。この典型的な実施例は、図１５にも示されている。ここで、ＰＤＳＮとＰＣＦとの間のインタフェースは、Ａ１０インタフェースと記されたＩＰインタフェース、すなわちＩＰ雲として認識される。ＰＣＦとＢＳＣとの間のインタフェースは、Ａ８インタフェースとして記されたＩＰインタフェース、すなわち、ＩＰ雲として認識される。その時ＢＳＣは放送チャンネルに結合される。
【００６３】
別の実施例によると、この放送サービスは、全てのＢＳＣに送信され、同じＰＣＦによって受信可能となる。ＰＣＦ１がＩＰインタフェースを経由して多数のＢＳＣと通信可能であり、ＰＣＦ２がＢＳＣと統合されている場合を考える。ＰＤＳＮ１０２４からＰＣＦ１へのＩＰパケットを受信すると、ＰＣＦ１は、ＩＰパケットの発信地アドレスをＰＣＦ１のＩＰアドレスに変更し、放送用のパケットを適切に転送する。この放送で配信されたパケットは、シーケンスに従わねばならない。ＩＰインタフェース（図示せず）におけるマルチキャストルータは、放送内のパケットを複製する。ＩＰインタフェースを経由してＩＰパケットを受信すると、対応するＢＳＣは、ＩＰ／ＧＲＥヘッダを除去し、ＨＤＬＣフレームを復元する。その後ＢＳＣは、空気層を介してこのフレームを放送チャンネルに送信する。同様に、ＢＳＣと統合されたＰＣＦ２は、ＩＰインタフェースからのＨＤＬＣフレームを復元し、空気層を介して放送チャンネルに送信する。この例では、ソフトハンドオフにおける問題を示している。というのも、同じＰＣＦによって転送された放送パケットは、異なるＢＳＣに非同期的に到達するので、ＢＳＣ相互のソフトハンドオフ間の同期問題を引き起こすからである。
【００６４】
当該技術分野における当業者であれば、情報および信号は、あらゆる異なる技術や技法を用いて表現されうることが理解されよう。例えば、上述した記載で引用されているデータ、手順、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学微粒子、あるいはこれら何れかの結合によって表現されうる。
【００６５】
これらの知識によって、ここで開示された実施例に関連する様々に例示された論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして適用されることが更に理解されよう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に上述された。それら機能がハードウェアとしてあるいはソフトウェアとして適用されているかは、特有の応用例および全体システムに課せられている設計条件による。熟練した技術者であれば、おのおのの特定のアプリケーションに応じて変更することによって上述した機能を実施しうる。しかしながら、これを実施するか否かの判断は、本発明の範囲から発したものと解釈すべきではない。
【００６６】
様々に示された論理ブロック、モジュール、および上述された実施例に関連して記載された回路もまた実装され、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア部品、あるいは上述された機能を実現するために設計された何れかの組み合わせとともに実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他の配置のような計算デバイスの組み合わせとして実装することも可能である。
【００６７】
ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに不可欠となりうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣに収納することができる。ＡＳＩＣをユーザ端末に備える場合もある。または、このプロセッサと記憶媒体が、ユーザ端末におけるディスクリートな部品として収納されることもある。
【００６８】
開示された実施例における上述の記載は、いかなる当業者であっても、本発明の活用または利用を可能とするようになされている。これらの実施例への様々な変形例もまた、当業者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、発明的な能力を要すことなく他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、上記で示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した広い範囲に相当するものを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】多くのユーザをサポートしている分散スペクトル通信システムの図。
【図２】放送送信をサポートしている通信システムのブロック図。
【図３】無線通信システムにおける放送サービスオプションに対応したプロトコルスタックのモデル図。
【図４】無線通信システムにおいて放送サービスオプションをサポートしているプロトコルスタックの層に適用されたプロトコルテーブルを示す図。
【図５】無線通信システムトポロジーにおける放送サービスのためのメッセージの流れを示すフロー図。
【図６】無線通信システムにおける放送ストリームを示す図。
【図７】無線通信システムにおけるヘッダ圧縮マッピングを示す図。
【図８】ヘッダ圧縮情報の周期的な放送を示す図。
【図９】ヘッダ圧縮プロトコルを示す図。
【図１０】無線通信システムにおける放送サービスのためのヘッダ圧縮プロトコルを示す図。
【図１１】無線通信システムにおける放送サービスのためのヘッダ圧縮のフローチャート。
【図１２】無線通信システムの放送サービスのためのヘッダ解凍のフローチャート。
【図１３】放送送信をサポートするアクセスネットワークを示す図。
【図１４】放送送信をサポートするアクセスネットワークを示す図。
【図１５】放送送信をサポートするアクセスネットワークを示す図。
【符号の説明】
【００７０】
Ｈ１…内部ヘッダ、Ｈ２…外部ヘッダ、ＰＬ…ペイロード、１００…通信システム、１０２…セル、１０４…基地局、１０６…端末、２００…無線通信システム、５００…ヘッダ、５０２…ＩＰヘッダ、５０４…セキュリティパラメータインデクス部、６００…放送ストリーム、６０２…圧縮情報、６０４…放送コンテンツ部、７００，８００…フォーマット、７０２，７０４，７０６，７０８，７１０，７１２，８０２，８０４，８０６…フィールド、１０００，１０２０…システム、１００２，１０２２…コンテンツサーバ、１００４，１０２４…ＰＤＳＮ

Claims (10)

1. 放送送信をサポートしている無線送信システムにおけるインターネットプロトコルパケットを送信する方法であって、
   第１の送信フレームを生成する生成段階と、
   前記第１の送信フレームの発信地および目的地を認識している内部ヘッダを前記第１の送信フレームとともに送信する送信段階と、
   前記第１の送信フレームおよび内部ヘッダに、前記第１の送信フレームに対するマルチキャストグループ目的地を認識している外部ヘッダを付加する付加段階とを備えた方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記生成段階は、前記内部ヘッダを圧縮する圧縮段階を更に備えている方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   前記第１の送信フレームを複数の目標受信者へマルチキャストルーティングするルーティング段階を更に備えている方法。
4. 請求項３に記載の方法において、
   前記第１の送信フレームは、情報の放送ストリームの一部であり、
   前記複数の目標受信者は、前記情報の放送ストリームの登録者である方法。
5. 放送送信をサポートしている無線送信システムにおけるインターネットプロトコルパケットを処理する方法であって、
   第１の送信フレームの発信地と目的地とを認識している内部ヘッダを有する第１の送信フレームを受信する受信段階と、
   前記第１の送信フレームおよび内部ヘッダに、前記第１の送信フレームに対するマルチキャストグループ目的地を認識している外部ヘッダを付加する付加段階と、
   前記第１の送信フレームを、前記外部ヘッダおよび内部ヘッダとともに前記マルチキャストグループに送信する送信段階とを備えた方法。
6. 請求項５に記載の方法において、
   前記第１の送信フレームは、情報の放送ストリームの一部であり、
   前記マルチキャストグループは、前記情報の放送ストリームの登録者を含んでいる方法。
7. 請求項６に記載の方法において、
   前記第１の送信フレームは、情報の放送ストリームの一部であり、
   前記複数の目標受信者は、前記情報の放送ストリームの登録者である方法。
8. 放送送信をサポートしている無線送信システムにおいてインターネットプロトコルパケットを処理するインフラ要素であって、
   第１の送信フレームの発信地と目的地とを認識している内部ヘッダを有する第１の送信フレームを受信する受信手段と、
   前記第１の送信フレームおよび内部ヘッダに、前記第１の送信フレームに対するマルチキャストグループ目的地を認識している外部ヘッダを付加する付加手段と、
   前記第１の送信フレームを、前記外部ヘッダおよび内部ヘッダとともに前記マルチキャストグループに送信する送信手段とを備えたインフラ要素。
9. デジタル信号記憶装置であって、
   第１の送信フレームの発信地と目的地とを認識している内部ヘッダを有する第１の送信フレームを受信する手順である第１のセットと、
   前記第１の送信フレームおよび内部ヘッダに、前記第１の送信フレームに対するマルチキャストグループ目的地を認識している外部ヘッダを付加する手順である第２のセットと、
   前記第１の送信フレームを、前記外部ヘッダおよび内部ヘッダとともに前記マルチキャストグループに送信する手順である第３のセットとを備えたデジタル信号記憶装置。
10. 放送サービスをサポートしている無線通信システムにおいて搬送波を経由して送信され、複数の送信フレームを有する通信信号における前記各送信フレームは、
    放送コンテンツのペイロードと、
    前記ペイロードの発信地と目的地とを認識している内部ヘッダと、
    前記ペイロードに対するマルチキャストグループ目的地を認識している外部ヘッダとを備えた送信フレーム。

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