JP2005509310A - 無線通信システムにおける伝送フレーミングのための方法および装置３５ｕ．ｓ．ｃ１２０条に基づく優先権主張 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおける伝送フレーミングのための方法および装置
【解決手段】ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおける、フレーミングのための方法および装置。フレーミングフォーマットは一方向伝送に固有のフィールドを組み入れ、システムのオーバーヘッドを減少する。一つの実施例は、フレームフィールドの開始および各フレームのペイロードに付加された誤り検出機構を有するＨＤＬＣのバージョンを使用する。ここでプロトコル情報は各個々のフレームと共には送信されない。

Description

本特許出願は、６０／２７９，９７０として提出され、２００１年３月２８日に提出され、本譲受人に譲渡され、そしてその結果参照によってこの中に明確に組み込まれる、米国仮出願番号６０，２７９，９７０の優先権を主張する。
共に出願中の特許出願の参照
本発明は、米国特許商標庁における次の特許出願に関連する。

代理人整理番号０１０４９７を有し、本願と同時に出願され、そして本譲受人に譲渡され、そしてここに参照によって明確に組み入れられる、Ｐｈｉｌｉｐ Ｈａｗｋｓ氏およびその他による、“データ処理システムにおけるセキュリティのための方法および装置”、
代理人整理番号０１０４３９を有し、本願と同時に出願され、そして本譲受人に譲渡され、そしてここに参照によって明確に組み入れられる、Ｎｉｋｏｌａｉ Ｌｅｕｎｇ氏による、“無線通信システムにおけるオーバーヘッドメッセージングのための方法および装置”、
代理人整理番号０１０４３７を有し、本願と同時に出願され、そして本譲受人に譲渡され、そしてここに参照によって明確に組み入れられる、Ｎｉｋｏｌａｉ Ｌｅｕｎｇ氏による、“無線通信システムにおけるブロードキャストサービスオプションの帯域外伝送のための方法および装置”、
代理人整理番号０１０４３８を有し、本願と同時に出願され、そして本譲受人に譲渡され、そしてここに参照によって明確に組み入れられる、Ｎｉｋｏｌａｉ Ｌｅｕｎｇ氏による、“無線通信システムにおけるブロードキャストシグナリングのための方法および装置”、
代理人整理番号０１０５００を有し、本願と同時に出願され、そして本譲受人に譲渡され、そしてここに参照によって明確に組み入れらる、Ｒａｙｍｏｎｄ Ｈｓｕ氏による、“無線通信システムにおけるヘッダ圧縮のための方法および装置”、そして
代理人整理番号０１０４９９を有し、本願と同時に出願され、そして本譲受人に譲渡され、そしてここに参照によって明確に組み入れられる、Ｒａｙｍｏｎｄ Ｈｓｕ氏による、“無線通信システムにおけるデータトランスポートのための方法および装置”。

本発明は、一般的に無線通信システム、そしてとくに無線通信システムにおける伝送のための準備におけるメッセージ圧縮のための方法および装置に関する。

無線通信システムにおけるパケット化されたデータサービス(packetized data services)に対する増加しつつある要求が存在する。従来の無線通信システムは音声通信のために設計されているので、データサービスをサポートするための拡張には多くの課題を持ち込んでいる。帯域幅の維持は大部分の設計者にとって圧倒的な関心事である。

双方向通信に使用される伝送プロトコルおよびデータ準備方法は、ブロードキャストサービス（broadcast service）等の一方向サービスに対しては、双方向通信は一方向伝送においては使用されない情報を必要とする点で、最適ではないかも知れない。その結果、無線通信システム内の一方向伝送に関する効率的なそして正確な方法に対するニーズが存在する。

ここに開示された実施例は、データ処理システムにおいてデータパケットをフレーミングするための方法を与えることによって、上に述べられたニーズを扱うものである。
一つの観点においては、ブロードキャスト伝送（broadcast transmission）をサポートする無線伝送システムにおいてパケットをフレーミングする方法は、伝送のためにインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットの部分を発生し、ＩＰパケットの部分にフレームインジケータの開始部(start)を付加し、ＩＰパケットの一部に誤り検出機構を適用し、フレームインジケータの開始部、ＩＰパケットの部分、および誤り検出機構を有する伝送のためのフレームを準備し、そしてプロトコル情報なしにそのフレームを送信することを含む。

他の観点においては、搬送波によって送信された通信信号は、ディジタル情報のインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットの少なくとも一部分に対応するペイロード部分、ペイロード部分に対応しそしてＩＰパケット内のペイロード部分の状態を識別するフレーム部分の開始部、そしてペイロード部分を確認するための誤り検出部分を有している。

さらに他の観点においては、ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいてフレーム化されたパケットを受信するための方法は、パケット伝送のフレームを受信し、ここでフレームはフレーム部分の開始部、ペイロード部分、および誤り検出部分を有しており、ここでフレームはプロトコル情報を有しておらず、パケット伝送における開始フレームとしてフレームを識別し、フレームの誤り検出部分を用いてフレームを確認し、そしてフレームのペイロード部分を処理することを含む。

なおさらに他の観点においては、計算機により読み出し可能な記憶ユニットに保存された計算機プログラム、ここで計算機プログラムはブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいて、フレーム化されたパケットを受信するためのものであり、ここで計算機プログラムはパケット伝送のフレームを受信するための命令の第１の組み合わせ、ここでフレームはフレーム部分の開始部、ペイロード部分、および誤り検出部分を有しており、ここでフレームはプロトコル情報を含んでおらず、パケット伝送における開始フレームとしてフレームを識別するための命令の第２の組み合わせ、フレームの誤り検出部分を用いてフレームを確認するための命令の第３の組み合わせ、そしてフレームのペイロード部分を処理するための命令の第４の組み合わせを含む。

用語“典型的な”は、ここでは“例、事実、あるいは例証として有用”を意味するために限定的に使用されている。ここで“典型的な”として述べられたいかなる実施例も、他の実施例よりも優れて望ましい、あるいは有利であるとして解釈される必要はない。

ブロードキャストサービスと矛盾しないシステムの最適化は、重要な資源すなわち利用可能な帯域幅、を維持するために無線通信システムにおいて望ましいことである。利用可能な帯域幅の効率的な使用は、システムの特性および広さに強い影響を与える。その限界(end)に向かって、送信されたデータのサイズを減少すると同様に、データあるいは内容情報に加えて、送信されたオーバーヘッド情報のサイズを減少するために種々の技術が適用されてきている。たとえば、ディジタル伝送においてはデータはフレーム内で送信される。フレームは、データのパケットの部分、データメッセージの部分、あるいは、オーディオおよび／あるいはビデオストリーム等の情報のストリーム内の連続したフレームであることが可能である。データの各フレーム（そして各パケットあるいはメッセージ）に付加されたものは、受信機がフレーム内に含まれる情報を理解することを許容する処理情報を含むヘッダである。このヘッダ情報は、オーバーヘッドすなわち、情報内容と共に送信された処理情報であると見なされる。情報内容は、ペイロードとして参照される。各個々のヘッダは典型的には、与えられたペイロードよりもずっとより小さい一方で、ヘッダを送信することの累積的効果は利用可能な帯域幅に強い影響を与える。

無線通信システムの典型的実施例は、システムの精度および伝送要求条件を満足しながらフレームのサイズを減少するフレーミングの方法を使用している。典型的な実施例は、一方向ブロードキャストサービスをサポートする。ブロードキャストサービスは複数のユーザにビデオおよび／あるいはオーディオストリームを与える。ブロードキャストサービスへの加入者は、ブロードキャスト伝送にアクセスするために選定されたチャネルに“同調”する。ビデオ放送の高速度伝送のための帯域幅必要条件は広いので、このようなブロードキャスト伝送と組み合わせられたいかなるオーバーヘッドのサイズも減少することが望ましい。

次の議論は第１に一般的に拡散スペクトル無線通信システムを与えることによって、典型的な実施例を展開する。つぎにブロードキャストサービスが導入される。ここでサービスは、高速度ブロードキャストサービス（ＨＳＢＳ；High Speed Broadcast Service）として参照される。そして議論は典型的な実施例のチャネル割り当てを含む。予約(subscription)モデルはそこでテレビジョン伝送のために現在利用可能なものに類似した、有料の予約、無料の予約、および複合予約計画のためのオプションを含んで与えられる。ブロードキャストサービスにアクセスすることの詳細(specifics)は、与えられた伝送の詳細を定義するためのサービスオプションの使用を与えてそこで詳述される。ブロードキャストシステムにおけるメッセージフローは、システムすなわち基幹施設エレメントのトポロジーに関して論議される。最後に、典型的な実施例において使用されるヘッダ圧縮が論議される。

典型的な実施例がこの論議を通じて見本として与えられるが、しかしながら、代わりの実施例が本発明の範囲から逸脱することなしに種々の観点と組み合わせられることが可能であることは注意すべきである。とくに本発明は、データ処理システム、無線通信システム、一方向ブロードキャストシステム、および情報の効率的な伝送を望んでいる任意の他のシステムに適用可能である。

無線通信システム
典型的な実施例は、ブロードキャスト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使用している。無線通信システムは、音声、データ、およびその他の種々の形式の通信を与え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）、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、あるいは若干の他の変調技術に基づくことが可能である。ＣＤＭＡシステムは、システムの他の形式よりすぐれたシステム容量の増加を含む確実な利点を与える。

システムは、この中ではＩＳ‐９５標準として参照される“デュアルモード広帯域拡散スペクトルセルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ‐９５‐Ｂ移動局、基地局両立性標準”、ここでは３ＧＰＰとして参照される“第３世代パートナーシッププロジェクト”と名付けられた協会によって提供され、そしてここではＷ‐ＣＤＭＡ標準として参照される、書類番号３Ｇ ＴＳ２５．２１１、３Ｇ ＴＳ２５．２１２、３Ｇ ＴＳ２５．２１３、および３Ｇ ＴＳ２５．２１４、３Ｇ ＴＳ２５．３０２を含む一連の書類に具体化された標準、ここでは３ＧＰＰ２として参照される“第３世代パートナーシッププロジェクト２”と名付けられた協会によって提供された標準、そしてここではｃｄｍａ２０００標準として参照される、以前はＩＳ‐２０００ＭＣと呼ばれたＴＲ‐４５．５などの、１個あるいはそれ以上の標準を、サポートするように設計されることが可能である。上に引用された標準は、この結果参照によってこの中に明確に組み込まれる。

各標準は、明確に基地局から移動体への、そして逆の伝送のためのデータの処理を定義している。典型的な実施例としてつぎの論議は、プロトコルに関するＣＤＭＡ２００標準と矛盾のない拡散スペクトル通信システムを検討する。代わりの実施例は、他の標準と組み合わせることが可能である。なお他の実施例は、ここに開示された圧縮法をデータ処理システムの他の形式に適用することが可能である。

図１は、いくつかのユーザをサポートしそして本発明の少なくとも若干の観点および実施例を実行する能力のある、通信システム１００に関する例として有効である。アルゴリズムおよび方法の変形のいずれも、システム１００における伝送を予定するために使用されることが可能である。システム１００は、その各々が対応する基地局１０４Ａから１０４Ｇによってサービスされる、セル番号１０２Ａから１０２Ｇに対する通信を与える。典型的な実施例においては、基地局１０４のいくつかは複数の受信アンテナを有し、そして他は１個だけの受信アンテナを有する。同様に基地局１０４のいくつかは複数の送信アンテナを有し、そして他はただ１個の送信アンテナを有する。送信アンテナおよび受信アンテナの組み合わせには制限はない。その結果基地局１０４に対して、複数の送信アンテナおよびただ１個の受信アンテナを有すること、あるいは複数の受信アンテナおよびただ１個の送信アンテナを有すること、あるいはともにただ１個あるいは複数の送信および受信アンテナを有することが可能である。

カバー領域における端末１０６は、固定されること（すなわち静止した）あるいは移動的であることが可能である。図１に示されるように、種々の端末１０６はシステムの至るところに分散される。各端末１０６は、任意の与えられた瞬間にたとえば、ソフトハンドオフが使用されているか否か、あるいは端末が複数の基地局からの複数の伝送を（同時にあるいは連続的に）受信するように設計されそして動作されるか否かに従って、少なくとも１個のそして多分より多くの基地局１０４と、下りリンクおよび上りリンク上で通信する。ＣＤＭＡ通信システムにおけるソフトハンドオフは当業界においてはよく知られ、そして“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいてソフトハンドオフを与えるための方法およびシステム”と題される、本発明の譲渡人に譲渡されている、米国特許５，１０１，５０１の中に詳細に述べられている。

下りリンクは基地局から端末への伝送をいい、そして上りリンクは端末から基地局への伝送をいう。典型的な実施例においては、端末１０６のいくつかは複数の受信アンテナを有し、そして他は１個だけの受信アンテナを有する。図１において、基地局１０４Ａはデータを端末１０６Ａおよび１０６Ｊに下りリンク上に送信し、基地局１０４Ｂはデータを端末１０６Ｂおよび１０６Ｊに送信し、基地局１０４Ｃはデータを端末１０６Ｃに送信する等である。

無線データ伝送に対する要求の増加および無線通信技術による利用可能なサービスの拡大は、特別なデータサービスの開発に至っている。一つのこのようなサービスは高データレート（ＨＤＲ；High Data Rate）として参照される。典型的なＨＤＲサービスは、“ＨＤＲ規格”として参照される“ＥＩＡ／ＴＩＡ‐ＩＳ８５６ｃｄｍａ２０００高レートパケットデータエアインタフェース規格”の中に提案されている。ＨＤＲサービスは一般的に、無線通信システムにおいてデータのパケットを送信する効率的な方法を与える音声通信システムに対するオーバーレイ(overlay)である。送信されたデータの総量および伝送の数が増加するに伴って、無線伝送のために利用可能な有限な帯域幅が重要な資源となる。その結果、利用可能な帯域幅の使用を最適化する通信システムにおいて、伝送を予定する効率的なそして正しい方法に対するニーズが存在する。典型的な実施例においては、図１に示されたシステム１００は、ＨＤＲサービスを有しているＣＤＭＡ形式のシステムと矛盾しない。

高速度ブロードキャストシステム（ＨＳＢＳ）
図２に、無線通信システム２００が示されている。ここで、ビデオおよびオーディオ情報はパケッタイズドデータサービスネットワーク（ＰＤＳＮ）２０２に与えられる。ビデオおよびオーディオ情報は、テレビ放送されたプログラミングあるいはラジオ伝送からであることが可能である。情報はＩＰパケット内等のパケット化されたデータとして与えられる。ＰＤＳＮ２０２は、アクセスネットワーク（ＡＮ）の中での分配のためにＩＰパケットを処理する。示されたように、ＡＮは複数のＭＳ２０６と通信中のＢＳ２０４を含むシステムの一部として定義される。ＰＤＳＮ２０２は、ＢＳ２０４に結合される。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、そしてシステム２００内の加入者への選定されたチャネル上に情報を与える。

与えられたセクタ内にはＨＳＢＳブロードキャストサービスが展開されることが可能ないくつかの経路がある。システムを設計するにあたって必要とされる要素は、サポートされたＨＳＢＳセションの数、周波数割り当ての数、およびサポートされたブロードキャスト物理チャネルの数を含むが、これに限定されない。

ＨＳＢＳは、無線通信システムにおいてエアインタフェース上に与えられた情報のストリームである。“ＨＳＢＳチャネル”は、放送内容によって定義されたとおりのただ１個の論理的ＨＳＢＳブロードキャストセションに帰される。与えられたＨＳＢＳチャネルの内容は、時間とともに、たとえば、午前７時ニュース、午前８時気象、午前９時映画、など変化することが可能であることに注意すべきである。時刻に基づいた予定は、ただ１個のテレビチャネルに類似している。“ブロードキャストチャネル”はただ１個の順方向リンク物理チャネル、すなわちブロードキャストトラフィックを搬送する与えられたウォルシュ(Walsh)符号に帰される。ブロードキャストチャネル、ＢＣＨはただ１個のＣＤＭチャネルに対応する。

１個のブロードキャストチャネルは、１個あるいはそれ以上のＨＳＢＳチャネルを搬送することが可能である。この場合ＨＳＢＳチャネルは、ただ１個のブロードキャストチャネルの中に時分割マルチプレクス（ＴＤＭ）様式でマルチプレクスされるであろう。一つの実施例においては、１個のＨＳＢＳチャネルは、セクタ内の１個以上のブロードキャストチャネル上に与えられる。他の実施例においては、１個のＨＳＢＳチャネルは異なった周波数で、これらの周波数における加入者にサーブするために与えられる。

典型的な実施例によれば、図１に示されたシステム１００は、高速度ブロードキャストサービス（ＨＳＢＳ）として参照される高速度マルチメディアブロードキャストサービスをサポートする。サービスの放送能力は、ビデオおよびオーディオ通信をサポートするのに十分なデータレートでプログラミングを与えるように意図されている。一例として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むことが可能である。ＨＳＢＳサービスはインターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいたパケットデータサービスである。

典型的な実施例によれば、サービスプロバイダは、コンテントサーバ（ＣＳ；Content Server）として参照される。ここでＣＳは、システムユーザに対してこのような高速度ブロードキャストサービスの有効性を広告する。ＨＳＢＳサービスを受信することを希望しているいかなるユーザも、ＣＳに加入することが可能である。そこで加入者は、ＣＳによって与えられることが可能な種々の方法で、ブロードキャストサービス予定を走査することが可能である。たとえば放送内容は、広告、ショートマネージメントシステム（ＳＭＳ；Short Management System）メッセージ、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ；Wireless Application Protocol）、および／あるいは、一般に移動無線通信と矛盾しないそして便利ないくつかの他の方法を通じて通知されることが可能である。移動ユーザは移動局（ＭＳ；Mobile Station）として参照される。基地局（ＢＳ；Base Station）は、制御および情報のために選定されたチャネル上に、そして／あるいは周波数で送信されたような、オーバーヘッドメッセージすなわち非ペイロードメッセージの中に、ＨＳＢＳに関係したパラメータを送信する。ペイロードは伝送の情報内容に関連している。ここでブロードキャストセションに対してはペイロードは放送内容すなわちビデオプログラム等である。ブロードキャストサービス加入者がブロードキャストセションすなわち特定の放送予定されたプログラムの受信を希望するときは、ＭＳはオーバーヘッドメッセージを読み取りそして適切な配列を学ぶ。ＭＳはそこでＨＳＢＳチャネルを含む周波数に同調し、そしてブロードキャストサービス内容を受信する。

典型的な実施例のチャネル構造は、そこでは順方向補足チャネル（Ｆ‐ＳＣＨ；Forward Supplemental Channel）がデータ伝送をサポートしているｃｄｍａ２０００標準と矛盾しない。一つの実施例は、データサービスに関するより高いデータレート要求条件を達成するために、多数の順方向基本チャネル（Ｆ‐ＦＣＨ；Forward Fundamental Channel））あるいは順方向専用制御チャネル（Ｆ‐ＤＣＣＨ；Forward Dedicated Control Channel）を一括している。典型的な実施例は、６４ｋｂｐｓのペイロード（排他的ＲＴＰオーバーヘッド）をサポートするＦ‐ＢＳＣＨのための基礎としてＦ‐ＳＣＨを利用している。 Ｆ‐ＢＳＣＨはまた、たとえば６４ｋｂｐｓペイロードレートをより低いレートのサブストリームにサブ分割することによって、他のペイロードレートをサポートするために一部変更されることが可能である。

一つの実施例はまた、いくつかの異なった経路におけるグループ呼をサポートすることが可能である。たとえば、現在のユニキャスト(unicast)チャネルすなわち、順方向および逆方向リンクの両者についてＦ‐ＦＣＨ（あるいはＦ‐ＤＣＣＨ）に関する、共有のない、ＭＳあたり１個の順方向リンクチャネルを使用することによる。他の例においては、順方向リンク上のＦ‐ＳＣＨ（同じセクタ内のグループメンバーによって共有される）およびＦ‐ＤＣＣＨ（大部分の時刻、順方向電力制御サブチャネル以外のフレームはない）および逆方向リンク上のＲ‐ＤＣＣＨが用いられる。なおその他の例においては、順方向リンク上の高レートＦ‐ＢＳＣＨおよび逆方向リンク上のアクセスチャネル（あるいはエンハンスドアクセスチャネル／逆方向共通制御チャネル組み合わせ）が利用される。

高いデータレートを有している、典型的な実施例のＦ‐ＢＳＣＨは適切な有効範囲を与えるために、基地局の順方向リンク電力の非常に大きな部分を使用するかも知れない。ＨＳＢＣの物理レイヤ設計は、したがってブロードキャスト環境内の効率改善に集中されている。

ビデオサービスに対して適切なサポートを与えるために、システム設計は対応しているビデオ品質と同様に、チャネルを送信するための種々の方法に対する、必要とされる基地局電力を考慮に入れる。設計の一つの観点は、有効範囲の周辺における知覚されたビデオ品質およびセルサイトに近いそれとの間の主観的なトレードオフである。ペイロードレートが減少するにつれて有効な誤り訂正符号レートは増加し、基地局送信電力の与えられたレベルは、セルの周辺においてよりよい有効範囲を与える。基地局により近く位置された移動局に対しては、チャネルの受信は無謬(error-free)にとどまり、そしてビデオ品質は低下されたソースレートに起因して低下されるであろう。この同様なトレードオフはまた、Ｆ‐ＢＳＣＨがサポート可能な他の非ビデオ応用にも適用される。チャネルによってサポートされたペイロードレートの低下は、これらの応用に対する減少されたダウンロード速度を犠牲にして有効範囲を増大する。ビデオ品質およびデータスループット間の相対的重要性対有効範囲の平衡をとることが目標である。選択された形態は、特定用途向けの最適化された形態、およびすべての可能性の中で良好な妥協点を探索する。

Ｆ‐ＢＳＣＨに対するペイロードレートは重要な設計パラメータである。次の仮定は、典型的な実施例に従ってブロードキャスト伝送をサポートするシステムを設計するときに使用されることが可能である。（１）目標とするペイロードレートは６４ｋｂｐｓである。そしてそれは、ＳＫＴのための採用可能なビデオ品質を与える。（２）ストリーミングビデオサービスのためにはペイロードレートは、ＲＴＰパケットのパケットオーバーヘッドあたり１２個の８ビットバイトを含むと仮定される。（３）ＲＴＰおよび物理レイヤ間のすべてのレイヤに対する平均オーバーヘッドは、近似的にパケット当たり６４個の８ビットバイトおよびＭＵＸＰＤＵヘッダによって使用されたＦ‐ＳＣＨフレームオーバーヘッド当たり８ビットの和である。

典型的な実施例においては、非ビデオブロードキャストサービスに対してサポートされる最大レートは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レートがまた達成可能である。
予約模型
自由アクセス、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を含むＨＳＢＳサービスのための、いくつかの可能性のある予約／収入模型が存在する。自由アクセスに対してはサービスの受信に際して予約は必要とされない。ＢＳは暗号化することなしに内容を放送し、そして関心のある移動体は内容を受信することが可能である。サービスプロバイダのための収入は、ブロードキャストチャネル内にまた送信されることが可能な広告を通じて発生されることができる。たとえば、現れようとしている映画クリップスは、それに対して撮影所がサービスプロバイダに支払いをするであろうために送信されることが可能である。

制御されたアクセスに対しては、ＭＳのユーザはサービスに対して予約を行い、ブロードキャストサービスを受信するために対応する料金を支払う。予約をしていないユーザはＨＳＢＳサービスを受信することはできない。制御されたアクセスは、予約したユーザのみが内容を復号することができるように、ＨＳＢＳ伝送／内容を暗号化することによって達成されることが可能である。これは放送を介する(over-the-air)暗号化鍵交換手順を使用するかも知れない。この方式は、強いセキュリティを与えサービスの盗用を防止する。

部分的に制御されたアクセスとして参照される混成アクセス方式は、間欠的な暗号化されない広告伝送とともに、暗号化されている予約に基づいたサービスとしてＨＳＢＳサービスを与える。これらの広告は、暗号化されたＨＳＢＳサービスに対する予約を促進することを意図されるかも知れない。これらの暗号化されない部分の予定は、外部的手段を通じてMSに知らされることが可能であろう。

ＨＳＢＳサービスオプション
ＨＳＢＳサービスオプションは、（１）プロトコルスタック、（２）プロトコルスタック内のオプション、および（３）サービスを確立しそして同期するための手順によって定義される。典型的な実施例に従ったプロトコルスタックは、図３および４に示されている。図３に示されたように、プロトコルスタックは基幹施設エレメントすなわち典型的実施例におけるＭＳ、ＢＳ、ＰＤＳＮおよびＣＳに対して特有である。

図３とともに続いて、ＭＳのアプリケーションレイヤに対して、プロトコルは任意のビジュアルプロファイルと同様に、オーディオコーデック、ビジュアルコーデックを定義する。さらに、プロトコルはラジオトランスポートプロトコル（ＲＴＰ）が使用される場合は、ＲＴＰペイロード形式を定義する。ＭＳのトランスポートレイヤのためにプロトコルは、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）ポートを定義する。ＭＳのセキュリティレイヤはプロトコルによって定義される。ここでセキュリティパラメータは、セキュリティが最初にＣＳと組み合わせられる場合は帯域外チャネルを経由して与えられる。ネットワークレイヤは、ＩＰヘッダ圧縮パラメータを定義する。

メッセージフロー
図５は、与えられたシステムトポロジーに対する典型的な実施例の呼フローを示している。システムは、水平軸上に示されたように、ＭＳ、ＢＳ、ＰＤＳＮ、およびＣＳを含む。垂直軸は時刻を表す。ユーザすなわちＭＳは、ＨＳＢＳサービスに対する加入者である。時刻ｔ１において、ＭＳおよびＣＳはブロードキャストサービスのための予約セキュリティを取り決める。取り決めは、ブロードキャストチャネル上の放送内容を受信するために使用される暗号化鍵等の交換および維持を含む。ユーザは、暗号情報の受信に関するＣＳとのセキュリティ提携を確立する。暗号情報は、ＣＳからのブロードキャストアクセス鍵（ＢＡＫ）あるいは鍵組み合わせ等を含むかも知れない。典型的な実施例によれば、ＣＳはパケットデータセションの期間中、
ＰＰＰ，ＷＡＰ、あるいは他の帯域外の方法等によって、専用チャネル上に暗号情報を与える。

時刻ｔ２において、ＭＳはブロードキャストチャネルに同調しそしてパケットの受信を開始する。この時点においてはＭＳは、ＩＰ／ＥＳＰヘッダがＲＯＨＣによって圧縮されており、そしてＭＳのデコンプレッサが初期化されていないために、受信されたパケットを処理することが不可能である。ＰＤＳＮはヘッダ圧縮情報を（以下に詳述する）時刻ｔ３において与える。ＲＯＨＣパケットヘッダから、ＭＳは、ＰＤＳＮからブロードキャストチャネルに周期的に送られるＲＯＨＣ初期化および更新（ＩＲ）パケットを検出しそして取得する。ＲＯＨＣ ＩＲパケットは、ＭＳが受信されたパケットのＩＰ／ＥＳＰヘッダをデコンプレスすることを許容して、ＭＳ内のデコンプレッサの状態を初期化するために使用される。ＭＳはそこで、受信されたパケットのＩＰ／ＥＳＰヘッダを処理することが可能となるが、ＭＳはさらに、ペイロードがＣＳにおいてショートターム鍵（ＳＫ）で暗号化されているために、ＥＳＰペイロードを処理するための情報を要求する。ＳＫはＢＡＫと同等に動作し、ここでＳＫはＢＡＫを用いて受信機において復号される。ＣＳはさらに時刻ｔ４において、更新された鍵情報すなわち現在のＳＫ等の暗号情報を与える。ＣＳはこの情報を、放送に関する進行中のセキュリティを保証（確保）するために、周期的にＭＳに与えることは注意すべきである。時刻ｔ５において、ＭＳはＣＳから放送内容を受信する。代わりの実施例は、ヘッダ情報の効率的な伝送を与える代わりの圧縮およびデコンプレッション方法を、組み入れることが可能であることは注意すべきである。さらに代わりの実施例は、放送内容を保護するための種々のセキュリティ体系を実現することが可能であることに注意すべきである。さらになお代わりの実施例は、安全にされていないブロードキャストサービスを与えることも可能である。ＭＳは放送内容を復号しそして表示するためにＳＫ等の暗号情報を使用する。

圧縮
典型的な実施例によれば、放送内容は専用のブロードキャストチャネル上に送信される。トランスポートレイヤは、ＩＰパケット内の放送内容を搬送するための暗号オーバーヘッドを与える。システムはデータ圧縮およびとくにヘッダ圧縮をサポートする。データを圧縮する決定は、必要とされる平均スループット（トランスポート／暗号オーバーヘッド、データリンクレイヤオーバーヘッド、および物理レイヤオーバーヘッドを含む）および放送品質のユーザ知覚次第である。各ＩＰパケット内においてより大きい放送内容を搬送することは、オーバーヘッドを減少ししたがってブロードキャストチャネル帯域幅を減少する。対照的に、圧縮はユーザ知覚に影響するパケット誤りレート（ＰＥＲ）を増加する。これは、複数の物理レイヤフレームに亙る各々長いＩＰパケットの伝送に起因し、そしてその結果フレーム誤りレート（ＦＥＲ）の増加と関連づけられる。もしも搬送波が放送品質を改善するために小さいＩＰパケットを使用すると決定した場合は、搬送波はＩＰパケットのトランスポートおよび暗号オーバーヘッドを減少するためにヘッダ圧縮を選択することが可能である。

ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰプロトコルは、ＣＳからＭＳへ放送内容をトランスポートするために使用され、そして内容はトランスポートモードにおけるエンキャプシュレーションセキュリティペイロード（ＥＳＰ）によって保護される。トランスポートオーバーヘッドは、 ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰヘッダであり、そしてＩＰパケットデータ当たり４０バイトである。暗号オーバーヘッドはＥＳＰヘッダ、初期化ベクトル（ＩＶ）、およびＥＳＰトレイラの形式である。ＥＳＰヘッダおよびＩＶはＩＰヘッダおよびＵＤＰヘッダの間に挿入される。ＥＳＰヘッダはセキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）（４バイト）、およびシーケンス番号（４バイト）を含む。ＩＶの長さは、いずれの暗号アルゴリズムが使用されるかに固有である。ＡＥＳサイファアルゴリズムに対しては、ＩＶの長さは１６バイトである。ＥＳＰトレイラはＵＤＰデータグラムの末尾に付加され、そしてパッディング、次のヘッダ（１バイト）、およびパッディング長（１バイト）を含む。ＡＥＳアルゴリズムのサイファブロックサイズは１６バイトであるので、パッディングサイズは０から１５バイトに亙る。平均パッディングサイズの限界(ceiling)関数をとると８バイトとなる。１個のＩＰパケットに対しては、トランスポートおよび暗号に起因する全オーバーヘッドは、ＰＤＳＮからＭＳへのデータリンクレイヤオーバーヘッドを含まないで、７４バイトの平均値とともに、６６から８１バイトに亙る。

ロバストヘッダ圧縮（ＲＯＨＣ；Robust Header Compression）等のヘッダ圧縮が、ＩＰヘッダおよびＥＳＰヘッダのＳＰＩフィールドを２４バイトから２バイトに減らすために使用されることが可能である。ＥＳＰヘッダのシーケンス番号は、それが圧縮されたパケットを順序づけるのに使用されるために圧縮されない。ＩＶはそれが各パケットに対してランダムに変化するために圧縮されない。ＵＤＰ／ＲＴＰヘッダおよびＥＳＰトレイラは、それらが暗号化されるために圧縮されることはできない。その結果、もしもＲＯＨＣがＩＰ／ＥＳＰヘッダを圧縮するために使用される場合は、トランスポートおよび暗号に起因する平均オーバーヘッドは、ＩＰパケット当たり７４バイトから５２バイトに減少される。

典型的実施例によれば、ロバストヘッダ圧縮（ＲＯＨＣ）等のヘッダ圧縮はデコンプレッション誤りの伝達を避けるように適用される。図７に示されたように、ヘッダ情報は２４バイトから２バイトに下がって圧縮される。ヘッダ５００はＩＰヘッダ５０２およびＳＰＩポーション５０４を含む。圧縮アルゴリズムは圧縮後２バイトの結果に帰着する。そこでは若干の取り決めの形式が、ＭＳおよびＰＤＳＮあるいは他の基幹施設エレメント間に必要とされる従来のヘッダ圧縮に対比して、典型的な実施例は圧縮情報の一方向伝送を与える。ＭＳは圧縮情報すなわち、ＭＳにおいて受信された情報のデコンプレッションのために十分なヘッダ圧縮パラメータを、要求することを必要とする。むしろＰＤＳＮは、図８に示されたように周期的に圧縮情報を与える。ＰＤＳＮは圧縮情報を放送内容に散在させてブロードキャストチャネル上に与える。データストリーム内の制御情報の準備は、分離チャネルが必要とされないので“帯域内(in-band)”として参照される。示されたようにブロードキャストストリーム６００は、放送内容部分６０４およびデコンプレッション情報すなわち圧縮情報６０２を含む。デコンプレッション情報はＴ_{ＤＥＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ}の周期を有して与えられる。代わりの実施例は、周期的よりむしろあらかじめ設定された事象の発生時に、デコンプレッション情報を与えることが可能である。ＭＳはデコンプレッション情報を要求しないので、ＰＤＳＮは放送内容にアクセスするときの遅延を防止する頻度で情報を供給する。換言すればＰＤＳＮは、ＭＳがデコンプレッション情報を待つ必要なしに、任意のときに放送にアクセスが可能であるように、頻繁に情報を与えるべきである。

ＲＯＨＣは、ここではパケットはコンプレッサからデコンプレッサに一方向のみに送られる、一方向モードで動作されることが可能であることは注意すべきである。その結果このモードにおいては、ここではデコンプレッサからコンプレッサへの帰路は利用不可能でありあるいは望ましくないリンク上で、ＲＯＨＣを使用可能とする。ＭＳがブロードキャストチャネルから受信されたパケットをデコンプレスできる以前に、デコンプレッサの状態は初期化される。初期化および更新（ＩＲ；Initialization & Refresh）パケットがこの目的に使用される。ＲＯＨＣ初期化のためには２個の代わりの手段が存在する。

加入者はブロードキャストチャネルに“同調し”、そしてＰＤＳＮ内のＲＯＨＣコンプレッサによって周期的に送られるＲＯＨＣ ＩＲパケットを待つ。頻繁なＲＯＨＣ ＩＲパケットは、受信されたパケットをすぐにデコンプレスすることを開始するために、ＭＳにとって必要とされるかも知れない。頻繁なＲＯＨＣ ＩＲパケットは、ブロードキャストチャネル内において非常に多くの帯域幅を使用するかも知れない。ＩＲパケットはＩＰ／ＥＳＰ圧縮プロファイルに対して約３０バイトである。もしもＩＲパケットが２５０ミリ秒毎に１回送出される場合は、プロセスは、ブロードキャストチャネル内で約１ｋｂｐｓを消費する。ＩＲパケットをエア上に消費することは、ＭＳがＲＯＨＣ初期化を得ることをさらに遅らせるでろう。

もしもデコンプレッションが、パケット損失、あるいは受信された圧縮されたヘッダ内の残留誤り、あるいは誤動作(failure)等に起因して同期外れに進行した場合は、その結果となるデコンプレッション誤りは、デコンプレッションが再同期され、あるいは再初期化されるまで伝えられるかも知れない。ＲＯＨＣ圧縮されたヘッダは、圧縮前に全ヘッダに亙って計画された巡回冗長検査（ＣＲＣ；Cyclic Redundant Check）を含んでいる。このＣＲＣは、（パケット損失および残留誤りの場合に）デコンプレッションが 同期時における前後関係をもたらす局部的な前後関係修復を実行することを許容する。デコンプレッションが誤動作から回復する場合、周期的なＩＲパケットは効率的にデコンプレッション過程を再初期化する。

データリンクレイヤ
データリンクレイヤフレーミングプロトコルあるいはトランスポートレイヤプロトコルは、ブロードキャストチャネルから受信されたパケットを正確に記述するために、ＰＤＳＮおよびＭＳの間で適用される。図３を参照して、ＬＩＮＫ ＬＡＹＥＲとして識別されたトランスポートレイヤ内の情報は、ＰＤＳＮおよびＭＳの間に与えられる。このフレーミング情報はＰＤＳＮにおいて発生され、ＢＳを経てＭＳに与えられる。ＰＤＳＮはＣＳからのＩＰストリームを受信し、そしてあらかじめ設定されたフレーミングプロトコルに従ってＩＰストリームをフレームする。典型的な実施例に示されたように、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する。ＩＳＯ標準に定義されたＨＤＬＣは、国際標準化機構（ＩＳＯ）７‐レイヤードアーキテクチャにおけるレイヤ２に対応し、ここでレイヤ２はデータリンクレイヤとして参照される。ＨＤＬＣプロトコルは、ネットワークノード間に誤りのないデータの移動を与えるように動作する。このために、ＨＤＬＣレイヤは次のレイヤに渡されたデータの完全性を保証するように設計される。換言すれば、フレーミングプロトコルは、受信されたデータを、データが最初に送信されたように、正確に、誤りなく、情報の損失がなく、そして正しい順序で再生成するように動作する。

典型的な実施例は、ＨＤＬＣに定義されたパラメータのサブセットを適用する、ＨＤＬＣフレーミングのバージョンを適用する。図９はＨＤＬＳフレーミングの一つの実施例を示す。ここでフレーム７００は、ＲＦＣ１６６２の中に概説されたＨＤＬＣプロトコルによって定義されたように、複数のフィールドを含む。フィールド７０２はＦＬＡＧあるいはフレームの開始の表示を定義する。ＦＬＡＧは選定されたビット長さを有し、そしてあらかじめ設定されたビットのパターンによって定義される。ＨＤＬＣは、ＨＤＬＣが一般に利用可能な標準化されたプロトコルであるために適用するのに便利である。フルＨＤＬＣフレーミングプロトコルの一つの欠点は、送信機においてフレームを発生するために、そして受信機においてフレームを回収するために、必要とされる処理時間である。

とくにＨＤＬＣプロトコルは、ペイロードがＦＬＡＧと同様なビットのシーケンスを含まないと保証するためにさらなる処理が使用されるので、処理装置集約的であると見なされる。送信機においては、もしもビットのＦＬＡＧシーケンスがペイロード中に検出される場合、ＦＬＡＧをペイロードの部分として、そしてフレームの開始を示していないことを識別するために、ペイロードの中にエスケープキャラクタが挿入される。エスケープキャラクタを加える過程は、フレームペイロード内に０×７Ｅおよび０×７Ｄの１６進法のパターンを“エスケーピング”するとして参照される。ＨＤＬＣ様のフレーミングよりもより少なく処理装置集約的である、効率的フレーミングプロトコルとして参照される代わりの方法が以下に述べられる。図９は、ＰＰＰフレームをトランスポートするためのＨＤＬＣフレーミングを使用するオプションを示している。ＨＳＢＳ動作のためにはＨＤＬＣ様のフレーミングオーバーヘッドは、一方向ブロードキャストに対して必要とされない、あるいはほとんど意味を持たない、そして／あるいはほとんど情報を与えないフィールドを、消去することによって縮小されることが可能である。上に述べたように、ＦＬＡＧはＨＤＬＣフレームの開始を示している、あらかじめ設定されたビットのシーケンスである。典型的な実施例は、図１０のフォーマット８００の中に示されたように、ＦＬＡＧあるいは他のフレームインジケータ８０２の開始部を組み入れる。図９のフォーマットと対照的にフレームの終端は、典型的実施例においてはオーバーヘッド情報と共に示されていない。フォーマット７００のアドレスおよび制御フィールドは静的な値を有しているので、これらはフォーマット８００の中には含まれない。

図１０において続いて、プロトコルフィールド７０８（図９）の目的は、ＬＣＰ制御パケット、ＲＯＨＣパケット、ＩＰパケット等のようなペイロード形式を識別することであるために、ブロードキャストチャネルにおいてはすべてのパケットが同じ形式に属するので、このディスクリミネータはブロードキャスト動作のためには必要とされない。たとえば、もしもＲＯＨＣ圧縮がパケット伝送のために使用される場合は、ブロードキャストチャネル内のすべてのパケットはＲＯＨＣパケットとして処理される。ＩＲパケット、圧縮されたパケット等のようなＲＯＨＣパケットの形式は、ＲＯＨＣパケットヘッダ内のパケット形式フィールドによって識別される。その結果、プロトコルフィールドはフォーマット８００内には含まれていない。さらに、フォーマット８００はペイロード８０４の後に誤り検出フィールド８０６を含む。誤り検出フィールド８０６は、受信機が、受信されたペイロード内の誤りを検出することを許容するために情報を受信機に与える。典型的な実施例は、ヌル、１６ビット、あるいは３２ビットとして定義されることが可能なフレームチェックサム（ＦＣＳ）を組み入れる。ＨＤＬＣフレームは、ブロードキャストチャネル内の複数の物理レイヤフレームに亙るかも知れないので、１６ビットＦＣＳを使用することが推奨される。

ＲＦＣ１６６２に定義されたオクテットスタッフィング手順(octet stuffing procedure)はまた、典型的な実施例に適用される。ここでは、ＦＣＳ計算の後にＰＤＳＮ内のＨＤＬＣ送信機は、０×７Ｅおよび０×７Ｄのパターンに対してＨＤＬＣフレーム（フラグを除く）内の各バイトを検査する。パターン０×７Ｅは、０×７Ｄおよび０×５Ｅとして符号化されるであろう。そしてパターン０×７Ｄは、０×７Ｄおよび０×５Ｄとして符号化されるであろう。ＨＤＬＣ送信機は、いかなる他のパターンも符号化しないであろう。これはＲＦＣ１６６２に定義されたように、非同期制御キャラクタマップ(Async-Control-Character-Map)（ＡＣＣＭ）がすべてゼロにセットされることを意味する。

ＨＤＬＣフレーミングオーバーヘッドは、３バイトおよびオクテットスタッフィングオーバーヘッドの和である。バイトパターンが均一に分布されていると仮定して、平均オクテットスタッフィングオーバーヘッドは、ＨＤＬＣフレームの１２８バイト当たり１バイトである。たとえば、もしもペイロードが２５６バイトであれば、ＨＤＬＣフレーミングオーバーヘッドは平均して５バイトである。

図１１は、送信機において実行されるフレーミング方法９００のフロー線図である。送信機はステップ９０２においてパケット化されたデータのペイロード部分を決定し、そしてスタートオブフラグ（ＳＯＦ）を発生することによってブロードキャストフレームを形成する。送信機はそこで、ペイロード９０４の中に含まれた任意のＳＯＦシーケンスのためのフレームをチェックする。もしもＳＯＦシーケンスがペイロード内に見いだされた場合は、送信機はステップ９１２においてエスケープキャラクタを加える。そうでなければ、送信機はステップ９０６においてペイロードにＳＯＦを付加し、そしてステップ９０８において誤り検出機構に与える。フレームはステップ９１０において送信される。送信されたフレームは図１０のフォーマット８００を有している。代わりの実施例は、フレーミングフォーマット内の他のフィールドを実現することが可能である。そしてペイロードの中にＳＯＦシーケンスを置くために、任意の形式のクラシファイヤを組み入れることが可能である。

図１２は、受信機において実行されるデフレーミング方法９２０に関するフロー線図である。過程はステップ９２２においてブロードキャストフレームの受信で開始する。受信機はステップ９２４においてＳＯＦを識別し、そして決定ダイアモンド９２６においてペイロード内のエスケープキャラクタをチェックする。もしもエスケープキャラクタあるいは他のＳＯＦシーケンス識別子がペイロード内に見いだされる場合は、受信機はステップ９３２においてエスケープキャラクタを取り除く。そうでなければ、受信機はステップ９２８において誤り検出を実行し、そしてステップ９３０においてフレームを処理する。

代わりの実施例は、オクテットスタッフィング（“エスケーピング（escaping）”として参照される）を使用する処理装置集約的動作を避けようとして用いられた、オクテットをもとにしたＨＤＬＣ様フレームを使用しないフレーミングプロトコルを組み入れる。代わりにこの代案は、より処理装置集約的でないそしてここでは“効率的なフレーミングプロトコル”として参照される、パケットをもとにしたフレーミングレイヤを使用する。図１５は、ＩＰレイヤパケット２００２、完全レイヤパケット、およびパッキングレイヤパケットからフレーミングレイヤパケット２０１６を形成するための過程およびプロトコル２０００を示す。フレーミングレイヤ処理２０００は、ＩＰレイヤ等のより上のレイヤから受信された可変長パケットを固定長パケット２０１６にパックし、そしてその結果生じるフレーミングレイヤパケット２０１６を、より低いレイヤすなわち物理レイヤ（図示せず）に渡す。フレーミングレイヤは、受信機がより上のレイヤパケット境界を決定しそしてより上のレイヤパケットの完全性を確認することを許容する。

示されたように、処理２０００は完全レイヤおよびパッキングレイヤを含んでいるいくつかの処理のサブレイヤを含む。完全レイヤはＩＰレイヤパケット２００２から完全レイヤペイロード部分２００６を形成し、そしてトレイラ２００８を付加する。一つの実施例においては、完全レイヤペイロード部分２００６はＩＰレイヤパケット２００２を含む。しかしながら代わりの実施例は、ＩＰレイヤパケット２００２の部分あるいは複数のＩＰレイヤパケット２００２、あるいはこれらの任意の組み合わせを含む。トレイラ２００８は完全性検出機構であることが可能である。

完全レイヤは各ＩＰレイヤパケット２００２、すなわち、この場合はＩＰレイヤであるより上のレイヤから受信されたパケットに、完全性検出フィールドすなわちトレイラ２００８を付加する。完全レイヤはそこで、その結果となる完全レイヤパケット２００６、２００８を、この場合はパッキングレイヤであるより低いレイヤに渡す。パケットはさらに、フレーミングレイヤパケット２０１６を形成するために処理され、そして物理レイヤを経て送信される。受信機においては、パケットは物理レイヤを経て受信され、そしてより高いレイヤに与えられる。受信機における完全レイヤは、完全性検出機構すなわちトレイラを処理しそしてその結果受信機が、それらがより上のレイヤに渡される以前により低いレイヤから受信されたパケットの完全性を確認することを許容する。完全レイヤのフォーマットは図１６に示され以下に論じられる。

図１５において続けて、完全レイヤは完全レイヤパケット２００６、２００８を、パッキングレイヤパケットの形成のためにパッキングレイヤに渡す。パッキングレイヤは、少なくとも１個のパッキングヘッダすなわちパックヘッダ２０１０、少なくとも１個のパッキングペイロードすなわちパックペイロード２０１２、およびパッド２０１４を有しているパケットを形成する。示された実施例は、各々組み合わせられたパックヘッダ２０１０を有する複数のパックペイロード２０１２を含む。代わりの実施例は、任意の数のパックペイロード２０１２およびパックヘッダ２０１０を組み入れることが可能である。パッキングレイヤから、処理２０００はそこで物理レイヤ（図示せず）の準備のためにフレーミングレイヤパケット２０１６を発生する。

パッキングレイヤは、より上のレイヤ（たとえば完全レイヤ）から受信した可変長パケットを、固定長パッキングレイヤパケット２０１６の中にパックし、そしてその結果生じるパッキングレイヤパケット２０１６をより低いレイヤ（たとえば物理レイヤ）に渡す。パッキングレイヤは、受信機がより上のレイヤパケット境界を決定することを許容する。

図１６は、完全レイヤパケット（図１５における２００６、２００８）に関するフォーマット２０５０を示している。示されたように、フォーマット２０５０は２個の部分、ペイロードフィールド２０５２およびフレーム検出シーケンス（ＦＣＳ）フィールド２０５４を含む。ペイロード部分２０５２は、正確に１個のより上のレイヤパケットのオクテットを含む可変長フィールドである。ＦＣＳポーション２０５６は、ペイロードのためのＦＣＳを含む３２ビットのフィールドである。ＦＣＳはペイロードフィールドに亙って計算された３２ビットＣＲＣである。代わりの実施例は、他の誤り検出機構を実現することが可能である。

図１７は、一つの実施例に従ったパッキングレイヤパケットのフォーマット２０６０を示している。フォーマット２０６０は４個のフィールド、継続、長さ、ペイロード、およびパッドである。継続フィールド２０６２および長さフィールド２０６４はヘッダ部分を構成する。継続フィールド２０６２は、対応するペイロードフィールド２０６６が、より上のレイヤパケットの開始であるかあるいは継続であるかを示す、１ビットフィールドである。代わりの実施例は、ペイロードフィールド２０６６に関して意味を有する任意のビット番号を実現することが可能である。図１７に示された実施例においては、継続フィールドがセットされるときに、対応するペイロードフィールドはより上のレイヤパケットの継続である。そうでなければ、後のペイロードフィールドはより上のレイヤパケットの開始である。このようにして各パックペイロード２０１２（図１５）は、全ＩＰレイヤパケット２００２（あるいは完全レイヤペイロード２００６）、ＩＰレイヤパケット２００６の部分、複数のＩＰレイヤパケット２００２を含むことが可能である。代わりの実施例によれば、継続フィールド２０６２はパッキングレイヤフォーマット２０６０の中には含まれない。ここでもしも、前のフレーミングレイヤパケットが受信機のフレーミングレイヤに到達する以前に捨てられる場合、受信機は完全レイヤ処理を完全レイヤパケットの開始あるいは継続の状態を決定するために使用することが可能である。しかしながらこのような実施例は、付加的な処理負担を完全レイヤに置き、そして完全性検出処理を拡大する。一つの実施例においては、継続フィールド２０６２はただ１個のビットであり、ここでビットの重要性は、ビットの極性に対応することにまた注意すべきである。代わりの実施例は代わりの極性を有することが可能であり、あるいは上に述べたように、シーケンス番号等の付加的な情報を与えるために、ビットの組み合わせを実現することが可能である。

図１７において続けて、ヘッダ位置はさらに長さフィールド２０６４を含む。一つの実施例においては長さフィールド２０６４は、対応するペイロードフィールド２０６６内の第１のオクテットから、次のペイロードフィールドに含まれるより上のレイヤパケット内の最後のオクテットまでの、オクテットの数を示す１５ビットフィールドである。ペイロードフィールド２０６６は、１個の完全レイヤパケット２００６、２００８（図１５）からのオクテットを含む可変長フィールドである。ペイロードフィールド２０６６におけるオクテットの数は、オクテットの長さあるいは、ペイロードフィールド２００６の開始からパッキングレイヤパケット２０１６の終了までの、オクテットの数の何れか、より小さい方である。パッドフィールド２０６８は、パッキングレイヤパケット２０１６のサイズ、物理レイヤによってサポートされるより低いレイヤペイロードのサイズまでを維持するのに十分なビットを含む可変長フィールドである。パッドフィールド２０６８の構成は、すべてゼロのオクテット等のあらかじめ設定された認識可能なパターンを反映している。送信機は、受信されそして受信機によって無視されあるいは捨てられた、パッドフィールド２０６８を補充する。

アクセスネットワーク
システム１０００に対する一般的なアクセスネットワークトポロジーは、ＣＳ１００２、ＰＤＳＮ１００４、および２個のＰＣＦ、ＰＣＦ１ １００６およびＰＣＦ２ １００８を有して図１３に示される。図１３は、システム１０００に示された各基幹施設エレメントからの伝送を定義しているデータグラムを含む。示されたように、ＣＳ１００２は情報のＩＰパケットを準備し、そしてパケットをペイロードおよびインナーヘッダＨ１を有している少なくとも１個のフレーム内に送信する。インナーヘッダはソースおよび宛先情報を有し、ここでソースはＣＳ１００２を識別しそして宛先は予約グループを識別する。ＣＳ１００２はフレームを、宛先予約グループを一組のアクティブユーザ内の個々の加入者に対してマップするＰＤＳＮ１００４に送信する。

ＰＤＳＮ１００４は、宛先予約グループ内にあるアクティブなセット内の個々のユーザの番号を決定し、そしてこれらのユーザの各々のために、ＣＳ１００２から受信されたフレームを複写する。ＰＤＳＮ１００４は、予約グループ内の各ユーザに対応したＰＣＦを決定する。ＰＤＳＮ１００４はそこで、準備されたフレームの各々にアウターヘッダＨ２を付加する。ここでＨ２はＰＣＦを識別する。ＰＤＳＮ１００４はそこでフレームをＰＣＦに送信する。ＰＤＳＮ１００４からの伝送は、もとのペイロード、ヘッダＨ１、およびヘッダＨ２を含む。示されたように、ＰＤＳＮ１００４はＮ個の伝送フレームをＰＣＦ１ １００６に送出しそしてＭ個の伝送フレームをＰＣＦ２ １００８に送出する。Ｎ個の伝送フレームはＰＣＦ１ １００６を経てサービスされる予約グループ内のＮ個のユーザに対応し、そしてＭ個の伝送グループは、ＰＣＦ２ １００８を経てサービスされる予約グループ内のＭ個のユーザに対応する。このシナリオにおいて、ＰＤＳＮ１００４は対応する加入者への伝送のために任意の回数受信されたフレームを複写する。

図１４は、ＰＤＳＮ１０２４を経てＰＣＦ１ １０２６およびＰＣＦ２ １０２８と通信しているＣＳ１０２２を有する、システム１０２０の典型的な実施例を示す。示されたように、ＣＳ１０２２は情報のＩＰパケットを準備し、そしてペイロードおよびインナーヘッダＨ１を有している少なくとも１個のフレームにパケットを送信する。インナーヘッダはソースおよび宛先情報を有し、ここでソースはＣＳ１０２２を識別し、そして宛先は予約グループを識別する。ＣＳ１０２２はフレームをＰＤＳＮ１０２４に送信する。ここでＰＤＳＮ１０２４は、アウターヘッダＨ２を付加し、ここでＨ２はフレームを少なくとも１個のＰＣＦに発送する。ＰＤＳＮ１０２４はそこでフレームをＰＣＦに送信する。ＰＤＳＮ１０２４からの伝送は、もとのペイロード、ヘッダＨ１、およびヘッダＨ２を含む。示されたように、ＰＤＳＮ１０２４は１個の伝送フレームをＰＣＦ１ １０２６に送出し、そして１個の伝送フレームをＰＣＦ２ １０２８に送出する。ＰＣＦ１ １０２６は、１個の伝送フレームを予約グループ内のＮ個のユーザに送出する。ＰＣＦ２ １０２８は、１個の伝送フレームを予約グループ内のＭ個のユーザに送出する。

典型的な実施例によれば、ブロードキャストＣＳは暗号化された放送内容を含むＩＰパケットを、クラスＤマルチキャストＩＰアドレスによって識別されたマルチキャストグループに送出する。このアドレスはＩＰパケットの宛先アドレスフィールド内で使用される。与えられたＰＤＳＮ１０２４は、これらのパケットのマルチキャスト発送に参加する。ヘッダ圧縮の後にＰＤＳＮ１０２４は、各パケットを伝送のためにＨＤＬＣフレーム内に置く。ＨＤＬＣフレームは、ジェネリックルーティングエンキャプシュレーション（ＧＲＥ；Generic Routing Encapsulation）パケットによってエンキャプシュレートされる。ＧＲＥパケットヘッダの鍵フィールドはブロードキャスト・ベアラ・コネクション（broadcast bearer connection）を示すための特殊な値を使用する。ＧＲＥパケットは、ＰＤＳＮ１０２４のＩＰアドレスを識別しているソースアドレスフィールドを有する、２０バイトＩＰパケットヘッダを付加され、そして宛先アドレスフィールドは、クラスＤマルチキャストＩＰアドレスを使用する。このマルチキャストＩＰアドレスは、ブロードキャストＣＳによって使用されたものと異なることが推奨される。システム１０２０は、それぞれのＰＣＦおよびＰＤＳＮに関する、少なくとも１個のマルチキャスト発送表を形成する。ブロードキャストコネクション内に配送されたパケットは順次与えられる。典型的な実施例においては、ＧＲＥ順序付け(sequencing)特性が可能にされている。ＩＰマルチキャストパケットの複写はマルチキャスト可能ルータ内で行われる。

典型的な実施例においては、各ＰＣＦはさらにＢＳＣ（図示せず）に結合される。ここで与えられたＢＳＣはパケットを複写し、そしてそれらを他のＢＳＣに送出することが可能である。ＢＳＣの連鎖化(chaining)は、より良いソフトハンドオフ特性をもたらす。固定しているＢＳＣは、より良いソフトハンドオフ特性をもたらす。固定しているＢＳＣは伝送フレームを複写し、そしてそれをその隣接したＢＳＣに同一の時刻印(time-stamp)で送出する。時刻印情報は、移動局が異なったＢＳＣから伝送フレームを受信するゆえにソフトハンドオフ動作に対して重要である。

当業界において熟練した人々は、情報および信号が異なった方法および技術の任意の変形を用いて表されることが可能であることを理解するであろう。たとえば、上の記述を通じて参照されたかも知れない、データ、命令、指令、情報、信号、ビット、シンボル、そしてチップは、電圧、電流、電磁波、磁場あるいは粒子、光場あるいは粒子、あるいはこの任意の組み合わせによって表されることが可能である。

熟練した人々はさらに、ここに開示された実施例と関連して述べられた、種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、そしてアルゴリズムステップが電子的ハードウエア、計算機ソフトウエア、あるいは両者の組み合わせとして実現されうることを正しく評価するであろう。ハードウエアおよびソフトウエアのこの互換性を明らかに説明するために、種々の実例となる構成部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、それらの機能の表現で以上に一般的に示されてきている。このような機能が、ハードウエアあるいはソフトウエアとして実現されるか否かは、全システムに課せられた特定の応用および設計制約に依存する。熟練した技術者は、述べられた機能を各特定の応用に対して種々の方法で実現することが可能である。しかし、このような実現の決定は、本発明の範囲から逸脱する原因として解釈されるべきではない。

ここに開示された実施例と関連して述べられた、種々の実例となる論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用処理装置、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ；Digital Signal Processor）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ；Field Programmable Gate Array）、あるいは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートあるいはトランジスタ論理、個別ハードウエアコンポーネント、あるいはここに述べられた機能を実行するように設計された任意のこれらの組み合わせをもって、実現されあるいは実行されることが可能である。汎用処理装置は、マイクロ処理装置であるかも知れず、しかし代わりに処理装置は任意の従来の処理装置、制御器、マイクロ制御器、あるいはステートマシンであるかも知れない。処理装置はまた、計算デバイスの組み合わせ、たとえばＤＳＰおよびマイクロ処理装置の組み合わせ、複数のマイクロ処理装置、ＤＳＰコアと結びついた１個あるいはそれ以上のマイクロ処理装置、あるいは任意の他のこのような配列として実現されることが可能である。

ここに開示された実施例に関して述べられた方法のステップあるいはアルゴリズムは、ハードウエア内で、処理装置により実行されるソフトウエアモジュール内で、あるいは二つの組み合わせ内で、直接に具体化されることが可能である。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、抵抗器、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ‐ＲＯＭ、あるいは当業界において知られる記録媒体の任意の他の形態の中に置かれることが可能である。典型的な記録媒体は、処理装置が記録媒体から情報を読み出し、そして記録媒体に情報を書き込むことが可能であるような処理装置と結合される。代わりに記録媒体は、処理装置に一体化することが可能である。処理装置および記録媒体はＡＳＩＣの中に置かれるかも知れない。ＡＳＩＣはユーザ端末の中に置かれるかも知れない。代わりに、処理装置および記録媒体は個別コンポーネントとしてユーザ端末の中に置かれるかも知れない。

開示された実施例に関する以上の記述は、当業界において熟練したいかなる人も本発明を作成しあるいは使用することを可能にするために与えられる。これらの実施例に対する種々の変形が、当業界において熟練した人々にとっては容易に明白であろう。そしてこの中に定義された一般的な原理は、本発明の精神あるいは範囲から逸脱することなしに他の実施例に対して適用されることが可能である。したがって本発明はここの示された実施例に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴に矛盾しない最も広い範囲に一致されるべきものである。

図１はいくつかのユーザをサポートする拡散スペクトル通信システムに関する線図である。 図２はブロードキャスト伝送をサポートしている通信システムに関するブロック線図である。 図３は無線通信システムにおけるブロードキャストサービスオプションに対応するプロトコルスタックの模型である。 図４は無線通信システムにおけるブロードキャストサービスオプションをサポートするプロトコルスタックのレイヤに適用されるプロトコルの表である。 図５は無線通信システムトポロジーにおけるブロードキャストサービスのためのメッセージフローに対するフロー線図である。 図６は無線通信システムにおけるブロードキャストストリームである。 図７は無線通信システムにおけるヘッダ圧縮マッピングである。 図８はヘッダ圧縮情報に関する周期的放送である。 図９はヘッダ圧縮プロトコルである。 図１０は無線通信システムにおけるブロードキャストサービスのためのヘッダ圧縮プロトコルである。 図１１は無線通信システムにおけるブロードキャストサービスのためのヘッダ圧縮に関するフローチャートである。 図１２は無線通信システムにおけるブロードキャストサービスのためのヘッダ圧縮に関するフロー線図である。 図１３はブロードキャスト伝送をサポートするアクセスネットワークである。 図１４はブロードキャスト伝送をサポートするアクセスネットワークである。 図１５はフレーミングプロトコルを説明している。 図１６はフレーミングプロトコルを説明している。 図１７はフレーミングプロトコルを説明している。

符号の説明

１００…通信システム、 １０４…基地局、 １０６…端末、 ２００…通信システム、 ２０２…ＰＤＳＮ、 ２０４…ＢＳ、 ２０６…ＭＳ、 ４０２…継続、 ４０４…長さ、 ４０６…ペイロード、 ４０８…継続、 ４１０…長さ、 ４１２…ペイロード、 ４１４…パッド、 ５００…ヘッダ、 ５０２…ＩＰヘッダ、 ５０４…ＳＰＩ部分、 ６００…ブロードキャストストリーム、 ６０２…圧縮情報、 ６０４…放送内容部分、 ７００…フォーマット、 ７０２…フィールド、 ７０４…アドレス、 ７０６…制御、 ７０８…プロトコルフィールド、 ７１０…データ、 ７１２…ＦＣＳ、 ８００…フォーマット、 ８０２…フレームの開始部、 ８０４…ペイロード、 ８０６…誤り検出フィールド、 ９００…フレーミング方法、 ９０４…ペイロード、 ９２０…デフレーミング方法、 ９２６…決定ダイアモンド、 １０００…システム、 １００２…ＣＳ、 １００４…ＰＤＳＮ、 １００６…ＰＣＦ、 １０８８…ＰＣＦ、 １０２０…システム、 １０２２…ＣＳ、 １０２４…ＰＤＳＮ、 １０２６…ＰＣＦ、 １０２８…ＰＣＦ、 ２０００…プロトコル、 ２００２…ＩＰレイヤパケット、 ２００６…完全レイヤペイロード部分、 ２００８…トレイラ、 ２０１０…パックヘッダ、 ２０１２…パックペイロード、 ２０１４…パッド、 ２０１６…フレーミングレイヤパケット、 ２０５０…フォーマット、 ２０５２…ペイロード部分、 ２０５４…フレーム検出シーケンスフィールド、 ２０６０…フォーマット、 ２０６２…継続フィールド、 ２０６４…長さフィールド、 ２０６６…ペイロードフィールド、

Claims (15)

1. ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいてパケットをフレーミングするための方法であって、
   伝送のためのインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットの部分を発生し、
   ＩＰパケットの部分にフレームインジケータの開始部を付加し、
   ＩＰパケットの部分に誤り検出機構を適用し、
   フレームインジケータの開始部、ＩＰパケットの部分、および誤り検出機構を有する伝送のためのフレームを準備し、そして
   プロトコル情報なしにフレームを送信する、
   ことを含む方法。
2. ここでフレームインジケータの開始部はあらかじめ設定されたビットのシーケンスであり、本方法はさらに、
   ＩＰパケットの部分があらかじめ設定されたビットのシーケンスを含む場合は、ＩＰパケットの部分の中にクラシファイヤを挿入することを含む、
   請求項１記載の方法。
3. ここでクラシファイヤはエスケープキャラクタに対応する請求項２記載の方法。
4. ここで誤り検出機構はフレームチェックシーケンスである請求項１記載の方法。
5. 搬送波で送信される通信信号であって、
   ディジタル情報に関するインターネットプロトコル（ＩＰ）の、少なくとも一部分に対応するペイロード部分、
   ペイロード部分に対応し、そしてＩＰパケット内のペイロード部分の状態を識別するフレーム部分の開始部、
   そして、ペイロード部分を確認するための誤り検出部分、
   を含む通信信号。
6. ここでフレーム部分の開始部は、あらかじめ設定されたビットのシーケンスであり、そして
   ここでペイロード部分があらかじめ設定されたビットのシーケンスを含む場合は、ペイロード部分はさらにクラシファイヤ部分を含む、
   請求項５記載の方法。
7. ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいて、フレーム化されたパケットを受信するための方法であって、
   パケット伝送のフレームを受信し、なお、フレームはフレーム部分の開始部、ペイロード部分、および誤り検出部分を有しており、なおフレームはプロトコル情報を含んでおらず、
   パケット伝送における開始フレームとしてフレームを識別し、
   フレームの誤り検出部分を用いてフレームを確認し、そして
   フレームのペイロード部分を処理する、
   ことを含む方法。
8. ここでフレームインジケータの開始部があらかじめ設定されたビットのシーケンスである場合、そして、
   ここでペイロード部分があらかじめ設定されたビットのシーケンスを含む場合は、ペイロード部分はさらに、ペイロード内のあらかじめ設定されたビットのシーケンスを識別するためにクラシファイヤを含む、
   請求項７記載の方法。
9. ここでクラシファイヤはエスケープキャラクタを定義する請求項８記載の方法。
10. さらに、ペイロード内のクラシファイヤを識別し、そして
    クラシファイヤなしにペイロードを処理することを含む、
    請求項８記載の方法。
11. ここで誤り検出部分はフレームチェックシーケンスである請求項１記載の方法。
12. ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいて、パケットをフレーミングするための装置であって、この装置は、
    伝送のためのインターネットプロトコル（ＩＰ）の部分を発生するための手段、
    ＩＰパケットの部分にフレームインジケータの開始部を付加するための手段、
    フレームインジケータの開始部、ＩＰパケットの部分、および誤り検出機構を有する、伝送のためのフレームを準備するための手段、そして
    プロトコル情報なしにフレームを送信するための手段、
    を含む装置。
13. ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいて、フレーム化されたパケットを受信するための装置であって、この装置は、
    パケット伝送のフレームを受信するための手段、なおフレームはフレーム部分の開始部、ペイロード部分、および誤り検出部分を有し、なおフレームはプロトコル情報を含んでおらず、
    パケット伝送における開始フレームとしてフレームを識別するための手段、
    フレームの誤り検出部分を使用してフレームを確認するための手段、そして
    フレームのペイロード部分を処理するための手段、
    を含む装置。
14. 計算機により読み出し可能な記憶ユニットに、記憶された計算機プログラムであって、なお、この計算機プログラムは、ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいてパケットをフレーミングするためのものであり、この計算機プログラムは、
    伝送のためのインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットの部分を発生するための命令の第１の組み合わせ、
    ＩＰパケットの部分にフレームインジケータの開始部を付加するための命令の第２の組み合わせ、
    ＩＰパケットの部分に誤り検出機構を適用するための命令の第３の組み合わせ、
    伝送のためのフレームを準備するための、フレームインジケータの開始部、ＩＰパケットの部分、および誤り検出機構を有する、命令の第４の組み合わせ、および
    フレームをプロトコル情報なしに送信するための命令の第５の組み合わせ、
    を含む計算機プログラム。
15. 計算機により読み出し可能な記憶ユニットに記憶された計算機プログラムであって、なおこの計算機プログラムは、ブロードキャスト伝送をサポートする無線伝送システムにおいて、フレーム化されたパケットを受信するためのものであり、この計算機プログラムは、
    パケット伝送のフレームを受信するための命令の第１の組み合わせ、なおフレームはフレーム部分の開始部、ペイロード部分、および誤り検出部分を有しており、なおフレームはプロトコル情報を含んでおらず、
    フレームをパケット伝送における開始フレームとして識別するための命令の第２の組み合わせ、
    フレームの誤り検出部分を用いてフレームを確認するための命令の第３の組み合わせ、および
    フレームのペイロード部分を処理するための命令の第４の組み合わせ、
    を含む計算機プログラム。
    
    

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