JP2005524367A - 符号分割多重接続移動通信システムの放送サービス方法 - Google Patents

符号分割多重接続移動通信システムの放送サービス方法 Download PDF

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Abstract

ＣＤＭＡ技術を使用する無線通信システムで放送サービスを提供するための方法を提供することを目的とし、本発明は、移動端末の放送サービス受信登録を通じて、基地局領域別に放送サービスデータの伝送を調節する。このために、移動端末は、受信しようとする放送サービスを、認証サーバーにより認証を受けた後に、基地局を介してパケットデータサービングノードに登録し、基地局とパケットデータサービングノードにおいて前記放送サービスのための伝送路が設定されるようにする。これにより、本発明は、基地局別に伝送時点を調節することによって基地局資源を效率よく使用し、パケットデータサービングノードでは、移動端末の放送サービスに関連した課金を遂行することが可能になる。また、本発明は、複数の登録された移動端末をグループにし、放送サービスデータを、グループ内の特定の移動端末から他の移動端末に多重伝送することが可能である。

Description

本発明は、放送サービスに関し、特に、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access：以下、“ＣＤＭＡ”という。)技術を使用する無線通信システムにおいて、より効率高い放送サービスを提供するための方法に関する。
未来の通信環境は、有／無線や国家の区分を超越する急激な変化を経験すると予想されている。特に、ＩＭＴ−２０００(International Mobile Telecommunication 2000)などの未来通信環境は、映像と音声はもとより、使用者が希望するさまざまな情報を、実時間かつ総合的に提供するような環境に構築されていきつつある。移動通信システムの発達に伴い、現在のセルラーフォン(cellular phone)やＰＣＳ(Personal Communication System)においても、移動端末(Mobile Station：以下、“ＭＳ”という。)で単に音声通信のみを遂行した次元を超え、文字情報の伝送はもとより、放送サービスを受信可能な水準に至っている。
現在、３ＧＰＰ２(3rd Generation Partnership Project 2)では、移動通信システムにおいて放送サービスのためにさまざまなサービス媒体及び効率的な資源利用が考慮されている。この種の放送サービスは、移動端末からのフィードバック(feedback)情報なしで、高速の逆方向データを一方向送信することによってなされる。無線通信システムでの放送サービスは、同一のデータストリームが複数の基地局(Base Station：ＢＳ)から同時に送出されることに特徴づけられ、これは、概念上、一般のテレビ放送サービスに似ていると言える。
セル境界まで一定の性能を保障するように共通チャネルを設計すると、過度なセル容量の消耗につながる。したがって、第３世代移動通信システムでは、パケットデータサービスのために専用チャネル(dedicated channel)として提案された付加チャネル(supplemental channel)の構造を部分的に修正することによって、放送サービスのための高速伝送を実現する。この付加チャネルは、放送サービスのために、使用者専用のロングコードマスク(long code mask)の代わりに、共通のロングコードマスクを使用する。また、放送サービス途中に、移動端末からのフィードバック情報を必要としない自律ハンドオフ(Autonomous handoff)と外部符号化(Outer coding)を遂行することによって、既存の共通チャネル以上の性能を保障する。
現在論議中の既存の無線放送サービスでは、サービスプロバイダーが、事業者により指定された特定放送サーバー(Broadcasting Server or Content Server)に制限されているため、使用者端末は、受動的に放送サービスを受信するしかできず、よって、サービスプロバイダーは、放送サービスの使用時間または使用量によって料金を請求することができなかった。その上、先にも述べたように、同一のデータストリームが複数の基地局から同時に送出されるため、放送サービスのためのネットワーク資源が全ての基地局に割り当てられなければいけず、効率的な資源の活用が不可能になる、という問題点があった。
上記点に鑑み、本発明の目的は、無線通信システムにおいて使用者端末どうしが音声、文字または画像データを同時に相互に送受信するための放送サービス方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ネットワーク上で使用者端末のグループを形成し、同一のグループ内の使用者端末どうしが、音声、文字または画像データを同時に送受信するための放送サービス方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、基地局とネットワークの有／無線資源を效率よく使用する放送サービス方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、基地局の伝送時点とネットワーク資源の割当を調節可能な放送サービス方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の一実施形態は、サービス領域内の移動端末と、該移動端末と無線チャネル連結が可能な基地局と、該基地局をパケット通信ネットワークに連結するパケットデータサービングノードと、前記パケット通信ネットワークに連結された放送サーバーと、前記パケット通信ネットワークに連結された認証サーバーと、を含む無線放送サービスシステムにおいて、前記移動端末により放送サービスを受ける方法であって、前記認証サーバーと接続を設定して使用者認証を遂行し、該使用者認証に成功すると、前記放送サーバーから受信可能な放送サービスに対する情報を受信するステップと；前記受信された情報に基づいて、前記パケットデータサービングノードが、望まれている放送サービスのためのネットワーク資源を割り当てるように、前記パケットデータサービングノードに前記望まれている放送サービスを登録するステップと；前記パケットデータサービングノードにより、前記望まれている放送サービスが許容されると、前記基地局が、前記望まれている放送サービスのための無線放送チャネル及びネットワーク資源を割り当てるように、前記基地局に前記望まれている放送サービスを登録するステップと；前記基地局により割り当てられた前記放送チャネルを通して、前記望まれている放送サービスの放送データを受信するステップと；を含むことを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の他の実施形態は、サービス領域内の移動端末と、該移動端末と無線チャネル連結が可能な基地局と、該基地局をパケット通信ネットワークに連結するパケットデータサービングノードと、前記パケット通信ネットワークに連結された放送サーバーと、前記パケット通信ネットワークに連結された認証サーバーと、を含む無線放送サービスシステムにおいて、前記基地局から移動端末に放送サービスを提供する方法であって、前記移動端末から放送サービスの登録要請を受信すると、この要請された放送サービスを既に提供しているか否かを確認するステップと；前記要請された放送サービスを提供していないと、前記パケットデータサービングノードが、前記要請された放送サービスのためのネットワーク資源を割り当てるように、このパケットデータサービングノードに前記要請された放送サービスを登録するステップと；前記パケットデータサービングノードにより前記要請された放送サービスが許容されると、前記放送サービスのための無線放送チャネルを割り当て、前記パケットデータサービングノードから受信した前記要請された放送サービスの放送データを、前記割り当てられた放送チャネルを通して前記移動端末に伝送するステップと；を含むことを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明のさらに他の実施形態は、サービス領域内の移動端末と、該移動端末と無線チャネル連結が可能な基地局と、該基地局をパケット通信ネットワークに連結するパケットデータサービングノードと、前記パケット通信ネットワークに連結された放送サーバーと、前記パケット通信ネットワークに連結された認証サーバーと、を含む無線放送サービスシステムにおいて、前記パケットデータサービングノードから前記移動端末に放送サービスを提供する方法であって、前記認証サーバーから前記移動端末の受信可能な放送サービスに対する情報を受信するステップと；前記移動端末により望まれている放送サービスの登録要請を受信すると、前記受信した放送サービスに対する情報に基づいて、前記要請された放送サービスのためのネットワーク資源を割り当てるステップと；前記基地局から、前記要請された放送サービスの登録要請を受信すると、前記割り当てられたネットワーク資源を用いて、前記放送サーバーから受信した前記要請された放送サービスの放送データを、前記基地局を介して前記移動端末に伝送するステップと；を含むことを特徴とする。
本発明では、移動端末の放送サービス受信登録を通じて、基地局領域別に放送サービスデータストリームの伝送を調節することによって、有／無線資源の浪費を最小限に抑える。したがって、本発明によれば、基地局別に放送サービス時間を調節することによって、基地局資源を效率よく使用することが可能になるし、複数の端末が同時に放送サービスを要請する場合に、基地局とネットワークの資源を效率よく使用することができ、かつ、端末の放送時間による課金も可能になる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照番号及び番号を共通使用するものとする。なお、本発明を説明するにあたり、関連する公知機能や構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明は省略される。
説明される本発明の実施形態は、放送サービスを支援する移動通信システムにおいて、放送サーバーまたは特定の移動端末が、論理的にグループをなす登録された移動端末に、放送サービスを提供することに特徴付けられる。パケットデータサービングノード(Packet Data Serving Node：以下、“ＰＤＳＮ”という。)は、放送サービス受信グループに登録された移動端末を認証し、かつ、順方向放送サービスチャネル(Forward Broadcasting Supplemental Channel：以下、“Ｆ−ＢＳＣＨ”という。)を割り当てるように、該当する移動端末をサービスする基地局を制御する。以下では、本発明の動作原理を説明するために、３ＧＰＰ２に基づく移動通信システム及び無線チャネルの構造が言及されるものの、本発明が３ＧＰＰ２概念に限定されないことは、当該分野で通常の知識をもつ者にとっては明らかである。
図１は、通常の放送サービスシステムの構成を示す図である。図１を参照すると、放送サーバー(Broadcasting Service Server or Contents Server：ＣＳ)１４は、放送サービスのための映像及び／または音声データ、すなわち放送データを、インターネットプロトコル(Internet Protocol：ＩＰ)に基づいて圧縮されたパケット(ＩＰパケット)の形態に生成し、これを、インターネットなどのパケット通信ネットワークを通してパケットデータサービングノード(Packet Data Serving Nodes：ＰＤＳＮｓ)１３ａ，１３ｂを経て基地局(Base Station：ＢＳ)１２ａ，１２ｂ，１２ｃに伝達する。各基地局１２ａ,１２ｂ,１２ｃは、基地局送受信器(Base Transceiver Subsystem：ＢＴＳ)、基地局制御器(Base Station Controller：ＢＳＣ)、及びパケット制御部(Packet Control Function：ＰＣＦ)からなるものであって、ＢＳ／ＰＣＦで示される。
ここで、放送サーバー１４によって生成された放送データを、基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃに伝達するためには、ＩＰマルチキャスト(Multicast)技術が使用される。これら基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、放送サーバー１４からＩＰマルチキャストデータが提供されるマルチキャストグループ(Multicast Group)を形成する。このマルチキャストグループの所属情報(Membership Information)は、基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれに接続されるマルチキャストルータ(Multicast Router：ＭＲ)(図示せず)によって維持される。すなわち、放送サーバー１４で生成された映像及び／または音声を含むＩＰマルチキャストデータは、マルチキャストグループを形成する複数の基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃにブロードキャスティングされ、これら基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、受信したＩＰマルチキャストデータを、無線周波数(Radio Frequency：ＲＦ)信号の形態に変換して該当のサービス領域に送出する。
しかしながら、図１において、基地局１２ａ，１２ｂ,１２ｃは、該当するサービス領域に移動端末が存在する否かに関わらずに常に放送データを送出することから、基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃで余分の有線及び無線資源の浪費が生じることがあったし、基地局１２ａ，１２ｂ，１２ｃの領域に位置する移動端末１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、前記放送データを受動的に受信しねばならない、という不具合があった。
図２は、本発明の一実施形態によって、認証された移動端末が放送サービスのソースとなる放送サービスシステムの構成を示す図である。図２を参照すると、移動端末２１ａは、認証サーバー、すなわちＡＡＡ(Authentication, Authorization and Accounting)サーバー２４により認証された放送サービスソース(Source)としてパケットデータサービングノード２３ａに登録され、放送サービスを提供する。この移動端末２１ａが、該当する基地局２２ａとの間に割り当てられた逆方向基本チャネル(Reverse Fundamental Channel：以下、“Ｒ−ＦＣＨ”という。)を通じて伝送する放送データは、パケットデータサービングノード２３ａ，２３ｂにより基地局２２ｂ，２２ｃに提供される。基地局２２ｂ，２２ｃは、順方向放送チャネル(Ｆ−ＢＳＣＨ)を通じて、前記放送データを、該当するサービス領域内の移動端末２１ｂ，２１ｃに提供する。この放送データは、ＩＰマルチキャストデータの形態で伝達される。この放送データを受けた移動端末２１ｂ，２１ｃは、放送受信のために該当するパケットデータサービングノード２３ａ，２３ｂに登録されたものであって、論理的なグループを形成する。認証された移動端末２１ａは、登録された移動端末２１ｂ，２１ｃに放送データを伝送することができる。
図３は、本発明の他の実施形態によって、認証された放送サーバーが放送サービスのソースとなる放送サービスシステムの構成を示す図である。図３を参照すると、放送サーバー３６は、認証サーバー、すなわちＡＡＡサーバー３４により認証された放送サービスソースの役割を担うものであって、放送サーバー３６がＩＰマルチキャストデータの形態に伝送する放送データは、隣接したパケットデータサービングノード３３ｂに直接伝達される一方で、マルチキャストルータ(Multicast Router：ＭＲ)３５を通して他のネットワークのパケットデータサービングノード３３ａに伝達される。パケットデータサービングノード３３ａ，３３ｂは、受信した放送データを、放送サービスのために登録された移動端末３１ａ，３１ｂ，３１ｃをサービスする基地局３２ａ，３２ｂ，３２ｃに伝送する。基地局３２ａ，３２ｂ，３２ｃから、順方向放送チャネル(Ｆ−ＢＳＣＨ)を通して移動端末３１ａ，３１ｂ，３１ｃに放送データを提供する。ここで、この放送データを受信する移動端末３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、放送受信のために、該当するパケットデータサービングノード３３ａ，３３ｂに登録されて論理的なグループを形成する。これで、認証された放送サーバー３６は、複数の登録された移動端末３１ａ，３１ｂ，３１ｃに放送データを伝送することが可能になる。
次に、本発明によって、移動通信システムにおいて放送サービスを提供する動作について、図４から図１２を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の一実施形態によって、移動端末が受信しようとする放送サービスを、基地局を通してパケットデータサービングノード(ＰＤＳＮ)に登録し、これにより、システム及びネットワーク資源を割り当てる手順を示すメッセージ流れ図である。図４に示すように、パケットデータサービングノードと基地局では、放送サービスを常に提供するのではなく、移動端末の要求がある場合に限って放送サービスを提供し始める。
図４を参照すると、ステップＳ１００で、移動端末(ＭＳ)は、放送サービスを要求するために、認証サーバー(ＡＡＡ)にポイント対ポイントプロトコル(Point to Point Protocol：以下、“ＰＰＰ”という。)による接続を設定し、この設定された接続を通じて認証サーバー(ＡＡＡ)に使用者認証(Authentication)を要求する。この認証に成功すると、ステップＳ１０２で、サービス許可(Service Authorization)の手順により前記認証サーバーのデータベースに格納されている、移動端末が受信可能な放送サービスの情報が、該当するパケットデータサービングノード(ＰＤＳＮ)に伝えられる。
このときに伝えられる情報は、放送サービスを識別するための放送サービス識別子(Broadcast Multicast Service Identifiers：以下、“ＢＣＭＣＳ＿ＩＤｓ”という。)と、マルチキャストＩＰアドレス(Multicast IP addresses)と、放送サービスを提供するソースを識別するためのソースＩＰアドレス(Source IP addresses)とを含むか、あるいは、これらを、パケットデータサービングノード(ＰＤＳＮ)のデータベースから検索しうるテーブル識別子を含む。
ステップＳ１０４で、移動端末は、ＨＴＴＰ(Hypertext Transfer Protocol)またはＳＤＰ(Session Description Protocol)を用いて放送サーバーと呼を連結し、放送サーバーから放送サービスに関するセッション情報を受信する。これは、パケットデータサービスを指し示すサービスオプション３３(Service Option 33：以下、“ＳＯ３３”という。)に基づく呼を用いて専用チャネルを通じて達成される。ステップＳ１０６で、移動端末は、受信しようとする放送サービスに該当するマルチキャストＩＰアドレスを含むＩＧＭＰ(Internet Group Management Protocol)メッセージを、パケットデータサービングノードに送る。パケットデータサービングノードは、受信したＩＧＭＰメッセージに応答して、前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスを確認する。
ステップＳ１０４で移動端末が要請したマルチキャストＩＰアドレスが、ステップＳ１０２で認証サーバーが使用許可したマルチキャストＩＰアドレスと一致し、かつ、パケットデータサービングノードから該当の放送内容を既にサービス中である場合に、パケットデータサービングノードは、放送サービス提供のためのシステム及びネットワーク資源割当などの新規の処理を必要としない。これに対し、要請されたマルチキャストＩＰアドレスが、使用許可されたマルチキャストＩＰアドレスと一致するが、パケットデータサービングノードでサービスを進行していない場合に、パケットデータサービングノードは、要請されたマルチキャストＩＰアドレスを、内部データベースのマルチキャストＩＰルーティングテーブル(Multicast IP routing table)に登録する。
もし、前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスが、使用許可されたマルチキャストＩＰアドレスと一致しない場合に、ステップＳ１０８で、パケットデータサービングノードは、付加的なサービス許可(Optional service Authorization)手順を通じて、この要請されたマルチキャストＩＰアドレスの使用可否を、認証サーバーに確認する。この要請されたマルチキャストＩＰアドレスが、使用可能なものと確認されると、パケットデータサービングノードは、この要請されたマルチキャストＩＰアドレスをマルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録し、ルーティングテーブルの登録事項を表すルーティングメッセージを、隣接ルータと通信することによって、マルチキャストＩＰスパニングツリー(Multicast IP spanning tree)を構築する。
要請されたマルチキャストＩＰアドレスの確認が完了すると、ステップＳ１１０で、ＩＧＭＰメッセージに応答して、パケットデータサービングノードから移動端末にＩＧＭＰメッセージが伝送される。続いて、ステップＳ１１２で、放送サーバーから、該当する放送サービスのための放送データが、パケットデータサービングノードに伝送され始める。
このときに、移動端末は、ステップＳ１０４で、放送サービスの受信に必要な全ての情報、特に、セッション情報、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤ及びマルチキャストＩＰアドレスを既に受信した状態である。したがって、ステップＳ１１４で、移動端末は、セッション情報を用いて、基地局に、前記受信しようとするＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスをアクセスチャネルを通して登録要請する。こうすると、基地局は、移動端末が登録要請したＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを確認する。
もし、このＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスに該当する放送サービスが、基地局により現在提供されていないと、基地局は、放送サービスのために有線及び無線資源を新規に割り当てなければならない。したがって、ステップＳ１１６で、基地局は、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを載せた呼設定メッセージ(A9-Setup-A8)を、パケット制御部(ＰＣＦ)に送る。ステップＳ１１８で、パケット制御部は、前記呼設定メッセージに応答し、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを載せた登録要求メッセージ(A11-Registration Request)を、パケットデータサービングノードに送る。
ステップＳ１２０で、パケットデータサービングノードは、前記登録要求メッセージに応答して、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスに該当する放送サービスが許容されたことを表す登録応答メッセージ(A11-Registration Reply)を、パケット制御部に伝送する。ステップＳ１２２で、パケット制御部は、受信した登録応答メッセージにより前記放送サービスが許容されたことを確認し、これを通知するための接続メッセージ(A9-Connect-A8)を、基地局に伝達する。こうすると、基地局は、前記放送サービスのための順方向放送サービスチャネル(Ｆ−ＢＳＣＨ)をはじめとする有線及び無線資源を割り当て、放送サービスを始める。すなわち、基地局は、パケットデータサービングノードを介して放送サーバーから放送データを受信し、この受信した放送データを、順逆方向放送チャネルを通して伝送し始める。
ステップＳ１２４で、移動端末は、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤに該当する順方向放送サービスチャネルに同調して放送データを受信する。同一の放送サービスを望む複数の移動端末は、放送サービス受信グループとして登録され、パケットデータサービングノード及び基地局での放送サービスは、あらかじめ定められた放送タイマーが終了するか、全ての移動端末で放送サービスが終了するまで続く。
図５は、図４に示した放送サービスを開始するために、移動端末が遂行する動作を示す流れ図である。図５を参照すると、放送サービスを受信しようとする移動端末は、ステップＳ１００で、認証サーバーにＰＰＰ接続を通じて使用者認証を要請し、ステップＳ１０２で、使用者認証要請に対する応答として使用者のサービス許可情報を受信する。ステップＳ１０２でサービス許可がされないと、動作は終了される。一方、ステップＳ１０４で、放送サーバーから放送サービスに対するセッション情報が受信されると、ステップＳ１０６で、移動端末は、望まれている放送サービスに関連した情報、すなわち、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを、パケットデータサービングノードに伝送し、前記望まれている放送サービスを要請する。
ステップＳ１０８で、放送サービス許容応答が受信されると、ステップＳ１１０で、移動端末は、前記受信しようとする放送サービスを登録するために、ＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを基地局に伝送する。ステップＳ１０８で放送サービスが許容されないと、ステップは終了される。続いて、基地局は、登録要請に応答して、前記放送サービスの放送データを送信し、ステップＳ１１２で、移動端末は、前記受信しようとする放送サービスの放送データを受信する。
図６は、図４に示した放送サービスを開始するために、基地局が遂行する動作を示す流れ図である。図６を参照すると、ステップＳ２００で、移動端末から受信しようとする放送サービスの登録が要請されると、ステップＳ２０２で、基地局は、要請された放送サービスが既に提供されているかどうかを確認する。もし、提供されている場合なら、ステップＳ２１０に進んで前記放送サービスの放送データを送信し続ける。一方、提供されていない場合なら、ステップＳ２０４で、基地局は、パケットデータサービングノードに前記放送サービスを提供するように要求する。ステップＳ２０６で、前記放送サービスが許可されたものと確認されると、基地局は、ステップＳ２０８で、前記放送サービスのための無線放送チャネルとネットワーク資源を割り当て、ステップＳ２１０で、割り当てられた放送チャネルを通して前記放送サービスの放送データを送信する。
図７は、図４に示す放送サービスを開始するために、パケットデータサービングノードが遂行する動作を示す流れ図である。図７を参照すると、ステップＳ３００で、パケットデータサービングノードは、放送サーバーから、移動端末の受信可能な放送サービスに対する情報を受信し、ステップＳ３０２で、移動端末の受信しようとする放送サービスに対するＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを受信する。続いて、ステップＳ３０４で、パケットデータサービングノードは、前記マルチキャストＩＰアドレスが、前記移動端末の受信可能なマルチキャストＩＰアドレスと一致するか否かを確認する。ここで、移動端末の受信可能なマルチキャストＩＰアドレスは、放送サーバーから受信された情報に含まれる。
もし、これらのアドレスが相互に一致しないと、ステップＳ３１６で、パケットデータサービングノードは、認証サーバーに、前記受信しようとするマルチキャストＩＰアドレスが使用可能か否かを確認する。ステップＳ３１８で、前記受信しようとするマルチキャストＩＰアドレスが、使用不能のものと確認されると、動作は終了され、使用可能なものと確認されると、ステップＳ３０８に進む。
ステップＳ３０４で、前記マルチキャストＩＰアドレスが相互に一致すると、ステップＳ３０６で、パケットデータサービングノードは、前記受信しようとするマルチキャストＩＰアドレスが、サービス中であるか否かを確認し、もし、サービス中でなければ、前記受信しようとするマルチキャストＩＰアドレスを、マルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録し(ステップＳ３０８)、サービス中であれば、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０で、パケットデータサービングノードは、前記登録された放送サービスの放送データを、放送サーバーから受信し始める。
ステップＳ３１２で、基地局から、前記マルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録されたマルチキャストＩＰアドレスに該当する放送サービスの登録が要求されると、ステップＳ３１４で、パケットデータサービングノードは、放送サーバーから受信される該当の放送データを基地局に伝達する。
図８は、本発明の一実施形態によって、移動端末が、放送サービスを終了した後に、資源を返還する手順を示すメッセージ流れ図である。図８を参照すると、ステップＳ２００で、放送サービス受信グループに登録された複数の移動端末は、放送サーバーから放送サービスの放送データを受信している。これら複数の移動端末のうち、一つの移動端末は、ステップＳ２０２で、ＩＧＭＰに基づく終了(Leave)手順を通じて、パケットデータサービングノードに、放送サービスの終了要求を伝送する。ステップＳ２０４で、移動端末は、ＢＣＭＣＳ登録解除メッセージ(De-registration message)を基地局に送る。基地局は、ＢＣＭＣＳ登録解除メッセージを受信したか否か、または、放送タイマーの終了したか否かによって、放送サービス受信グループに登録された各移動端末の放送サービス終了状態を判断する。
前記登録解除メッセージを伝送した移動端末が、自分のサービス領域内で該当の放送サービスチャネルを使用した最後の移動端末であれば、ステップＳ２０６で、基地局は、資源(すなわち、放送サービスチャネルとネットワーク資源)の使用を中止し、続いて、ステップＳ２０８で、前記資源の返還のためにパケット制御部に解除メッセージ(A9-Release-A8)を伝送する。この場合に、パケット制御部は、前記解除メッセージに対する応答を送らない。これは、一つのパケット制御部に複数の基地局が連結されている場合に、該当の放送サービスを提供している他の基地局が存在することもあるためである。
パケット制御部に接続された全ての基地局から前記放送チャネルを受信していた全ての移動端末が、放送サービスを終了したものと判断される場合に、パケット制御部は、連結された全ての基地局に、解除完了メッセージ(Complete A9-Release-A8)を伝送する。こうすると、パケット制御部とパケットデータサービングノードは、前記放送サービスに関連した全てのネットワーク資源を解除する。
図９は、図８に示した放送サービスの終了のために、基地局が遂行する動作を示す流れ図である。図９を参照すると、ステップＳ４００で、移動端末が受信しようとする放送サービスの放送データが、基地局から移動端末に伝送されている。ステップＳ４０２で、放送サービス終了要求が受信されるか、または、放送タイマーが終了することから、特定の移動端末の放送サービスが終了すると、ステップＳ４０４で、基地局は、前記移動端末が、該当の放送チャネルを使用する最後の移動端末であるか否かを確認する。もし、最後の移動端末であれば、ステップＳ４０６で、前記放送チャネルを解除しネットワーク資源を回収し、最後の移動端末でなければ、前記放送チャネルを維持する。
図１０は、本発明の一実施形態によって、移動端末の放送サービス課金を遂行する手順を示すメッセージ流れ図である。図１０を参照すると、ステップＳ３００で、放送サービスを受信しようとする移動端末は、基地局との間に割り当てられた専用チャネルを通してサービスオプション３３(ＳＯ３３)に基づく呼(call)を連結し、パケットデータサービングノードとＰＰＰ接続を設定した後に、該ＰＰＰ接続を通じて放送サーバーから放送サービスのための情報を受信する。その後に、放送サービスが登録されると、ステップＳ３０２で、前記専用チャネルは解除され、ＳＯ３３に基づく呼は、ドーマント(Dormant)状態に転移される。
ドーマント状態で、オーバーヘッドメッセージを通じて放送サービスパラメーターメッセージ(Broadcast Service Parameter Message：ＢＳＰＭ)が、基地局から端末に送信される。このオーバーヘッドメッセージは、放送サービスのための物理チャネルパラメーター、論理チャネルパラメーター、マッピング情報などを含む。
ステップＳ３０４で、移動端末は、受信しようとする放送サービスをアクセスチャネルを通じて基地局に登録する。ステップＳ３０６で、基地局は、端末からの放送サービスの登録要求に応答して、呼設定メッセージ(A9-setup-A8)をパケット制御部に伝送する。この場合に、呼設定メッセージは、移動端末が放送サービスを登録した時間、すなわちサービス開始時間に対する情報を含む。
ステップＳ３０８で、パケット制御部は、前記呼設定メッセージを受信した後に、移動端末のIＭＳI(International Mobile System Identifier)に基づいて、望まれている放送サービスを提供可能なパケットデータサービングノードを探し、このパケットデータサービングノードに、サービス開始時間を含む登録メッセージ(A11 Registration)を伝送する。こうすると、パケットデータサービングノードは、前記登録メッセージに応答して、放送サービスのためのシステム及びネットワーク資源を割り当てる一方、前記IＭＳIとサービス開始時間に基づいて課金情報を生成する。
ステップＳ３１０で、移動端末が基地局に登録解除(De-registration)メッセージを伝送するか、または、放送タイマーが終了することから、移動端末の放送サービスが終了すると、ステップＳ３１２で、基地局は、移動端末のIＭＳIとサービス終了時間(すなわち、移動端末が放送サービスを登録解除した時間に対する情報)を含む解除メッセージ(A9-Release-A8)を、パケット制御部に伝送し、ステップＳ３１４で、パケット制御部は、前記解除メッセージに応答して、前記IＭＳIによって移動端末の該当する接続情報を検索し、該検索された接続情報によって、前記サービス終了時間を含む登録メッセージ(A11-registration)を、パケットデータサービングノードに伝送する。このときに、接続情報は、放送向けに設定されたインターフェースでなく、ステップＳ３００でＳＯ３３設定時に設定されたインターフェースに基づく接続情報である。
図１１は、図１０において、放送サービスの課金のために、基地局とパケットデータサービングノードが遂行する動作を示す流れ図である。図１１を参照すると、ステップＳ５００で、基地局は、移動端末から放送サービスの登録要請を受信すると、ステップＳ５０２で、放送サービス登録時間情報(すなわち、サービス開示時間情報)を生成し、これをパケットデータサービングノードに伝送する。続いて、ステップＳ５０４で、パケットデータサービングノードは、受信した放送サービス登録時間情報を用いて、課金情報の生成を始める。ステップＳ５０６で、放送サービスが進行され、この放送サービスが、ステップＳ５０８で終了すると、ステップＳ５１０で、基地局は、放送サービス終了に対する時間情報を生成してパケットデータサービングノードに伝送する。ステップＳ５１２で、パケットデータサービングノードは、前記放送サービス登録時間情報と前記放送サービス終了時間情報を用いて、前記放送サービスに関連した課金情報の生成を完了する。
図１２は、本発明の他の実施形態によって、登録メッセージを用いて放送サービスのための資源を割り当てる手順を示すメッセージ流れ図である。ここでは、図４と比べて、 移動端末が、ＩＧＭＰメッセージの代わりに登録メッセージを使用して放送サービスを登録する。
図１２を参照すると、ステップＳ４００で、移動端末(ＭＳ)は、放送サービスを要求するために、認証サーバー(ＡＡＡ)に、ポイント対ポイントプロトコル(ＰＰＰ)による接続を通じて使用者認証を要求する。この使用者認証が完了すると、ステップＳ４０２で、認証サーバーは、自分のデータベースに格納されている、使用者が受信可能な放送サービスの情報を、該当するパケットデータサービングノード(ＰＤＳＮ)に伝達する。
このときに伝達される情報は、放送サービスを識別するための放送サービス識別子(ＢＣＭＣＳ＿ＩＤｓ)、マルチキャストＩＰアドレス、及び、放送サービスを提供するソースを識別するためのソースＩＰアドレスを含むか、あるいは、これらをパケットデータサービングノード(ＰＤＳＮ)のデータベースから検索しうるテーブル識別子を含む。
ステップＳ４０４で、移動端末は、専用チャネルを通じて、パケットデータサービスを指し示すサービスオプション３３(ＳＯ３３)に基づく呼を設定し、ＨＴＴＰまたはＳＤＰを用いて放送サーバーから放送サービスに関するセッション情報を受信する。ステップＳ４０６で、移動端末は、受信しようとする放送サービスに該当するＢＣＭＣＳ＿ＩＤとマルチキャストＩＰアドレスを含む登録メッセージを、アクセスチャネルを通して基地局に伝送する。
ステップＳ４０８で、基地局は、前記ＢＣＭＣＳ＿ＩＤと前記マルチキャストＩＰアドレスを載せた呼設定メッセージ(A9-Setup-A8)を、パケット制御部(ＰＣＦ)に送る。ステップＳ４１０で、パケット制御部は、前記呼設定メッセージに応答して、前記ＢＣＭＣＳ＿ＩＤと前記マルチキャストＩＰアドレスを載せた登録要求メッセージ(A11-Registration Request)を、パケットデータサービングノードに送る。こうすると、パケットデータサービングノードは、前記登録要求メッセージに応答して、前記要請したマルチキャストＩＰアドレスを確認する。
もし、移動端末が要請した前記マルチキャストＩＰアドレスが、ステップＳ４０２で認証サーバーが許容したマルチキャストＩＰアドレスと一致し、かつ、パケットデータサービングノードで該当の放送内容を既にサービス中である場合に、パケットデータサービングノードは、放送サービス提供のためのシステム及びネットワーク資源割当などの新規の処理を必要としない。一方、前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスが、前記使用が許可されたマルチキャストＩＰアドレスと一致するが、パケットデータサービングノードでサービスが進行されていない場合に、パケットデータサービングノードは、前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスを、マルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録する。
もし、前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスが、前記使用が許可されたマルチキャストＩＰアドレスと一致しない場合に、ステップＳ４１２で、パケットデータサービングノードは、付加的なサービス許可(Optional Service Authorization)手順を通じて、前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスの使用可否を認証サーバーに確認する。前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスが、使用可能なものと確認されると、パケットデータサービングノードは、この要請されたマルチキャストＩＰアドレスを、マルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録し、ルーティングテーブルの登録事項を表すルーティングメッセージを、隣接ルータと通信することによって、マルチキャストＩＰスパニングツリーを構築する。
前記要請されたマルチキャストＩＰアドレスの確認が完了すると、ステップＳ４１４で、放送サーバーは、該当する放送サービスのための放送データを、パケットデータサービングノードに伝送し始める。続いて、ステップＳ４１６で、パケットデータサービングノードは、前記登録要求メッセージに応答して、前記ＢＣＭＣＳ＿ＩＤに該当する放送サービスが許容されたことを表す登録応答メッセージを、パケット制御部に伝送する。ステップＳ４１８で、パケット制御部は、受信した登録応答メッセージから放送サービスが許容されたことを確認し、これを通知する接続メッセージを、基地局に伝達する。ステップＳ４２０で、移動端末は、前記ＢＣＭＣＳ＿ＩＤに該当する順方向放送サービスチャネルに同調して放送データを受信する。
以上の本発明の詳細な説明では、具体例について説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限度内で、各種の変形が可能であることは無論のことである。したがって、本発明の範囲は、説明された具体例によって定められてはいけなく、特許請求の範囲のみならず、特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
通常の放送サービスシステムの全体構成を示す図である。 本発明の一実施形態によって、認証された移動端末が放送サービスのソースとなる放送サービスシステムの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態によって、認証された放送サーバーが放送サービスのソースとなる放送サービスシステムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態によって、移動端末が受信しようとする放送サービスを基地局を通してパケットデータサービングノード(Packet Data Serving Node：ＰＤＳＮ)に登録し、これによりシステム及びネットワーク資源が割り当てられる手順を示すメッセージ流れ図である。 図４に示した放送サービスを開始するために、移動端末が遂行する動作を示す流れ図である。 図４に示した放送サービスを開始するために、基地局が遂行する動作を示す流れ図である。 図４に示した放送サービスを開始するために、パケットデータサービングノードが遂行する動作を示す流れ図である。 本発明の一実施形態によって、移動端末が、放送サービスを終了した後に、システム資源を返還する手順を示すメッセージ流れ図である。 図８において、放送サービスを終了するために、基地局が遂行する動作を示す流れ図である。 本発明の一実施形態によって、放送サービス課金を遂行する手順を示すメッセージ流れ図である。 図１０において、放送サービスの課金のために、基地局とパケットデータサービングノードが遂行する動作を示す流れ図である。 本発明の他の実施形態によって、登録メッセージを用いて放送サービスのための資源を割り当てる手順を示すメッセージ流れ図である。
符号の説明
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ；移動端末
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ；基地局(Base Station：ＢＳ)
１３ａ，１３ｂ；パケットデータサービングノード(Packet Data Serving Nodes：ＰＤＳＮｓ)
１４；放送サーバー(Broadcasting Service Server or Contents Server：ＣＳ)
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ；移動端末
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ；基地局
２３ａ，２３ｂ；パケットデータサービングノード
２４；ＡＡＡ(Authentication, Authorization and Accounting)サーバー
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ；移動端末
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ；基地局
３３ａ，３３ｂ；パケットデータサービングノード
３４；ＡＡＡサーバー
３５；マルチキャストルータ(Multicast Router：ＭＲ)
３６；放送サーバー




Claims (20)

  1. サービス領域内の移動端末と、該移動端末と無線チャネル連結が可能な基地局と、該基地局をパケット通信ネットワークに連結するパケットデータサービングノードと、前記パケット通信ネットワークに連結された放送サーバーと、前記パケット通信ネットワークに連結された認証サーバーと、を含む無線放送サービスシステムにおいて、前記移動端末により放送サービスを受ける方法であって、
    (ａ)前記認証サーバーと接続を設定して使用者認証を遂行し、該使用者認証に成功すると、前記放送サーバーから受信可能な放送サービスに対する情報を受信するステップと；
    (ｂ)前記受信された情報に基づいて、前記パケットデータサービングノードが、望まれている放送サービスのためのネットワーク資源を割り当てるように、前記パケットデータサービングノードに前記望まれている放送サービスを登録するステップと；
    (ｃ)前記パケットデータサービングノードにより、前記望まれている放送サービスが許容されると、前記基地局が、前記望まれている放送サービスのための無線放送チャネル及びネットワーク資源を割り当てるように、前記基地局に前記望まれている放送サービスを登録するステップと；
    (ｄ)前記基地局により割り当てられた前記放送チャネルを通して、前記望まれている放送サービスの放送データを受信するステップと；
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記放送サービスに対する情報は、
    前記放送サービスの識別子、マルチキャストＩＰ(Internet Protocol)アドレス、及びソースＩＰアドレスを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記パケットデータサービングノードに登録するステップは、
    前記パケットデータサービングノードに、前記望まれている放送サービスのマルチキャストＩＰアドレスを伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記基地局に登録するステップは、
    前記基地局に、前記望まれている放送サービスのマルチキャストＩＰアドレスと放送サービス識別子を伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記放送サーバーは、
    事業者により指定された放送局サーバーであるか、あるいは、パケットデータサービングノードに登録された移動端末であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 使用者から前記放送サービス終了要求が受信されると、前記基地局とパケットデータサービングノードが前記ネットワーク資源を回収し、前記放送チャネルを解除するように、前記放送サービス終了要求を、基地局とパケットデータサービングノードに伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. サービス領域内の移動端末と、該移動端末と無線チャネル連結が可能な基地局と、該基地局をパケット通信ネットワークに連結するパケットデータサービングノードと、前記パケット通信ネットワークに連結された放送サーバーと、前記パケット通信ネットワークに連結された認証サーバーと、を含む無線放送サービスシステムにおいて、前記基地局から移動端末に放送サービスを提供する方法であって、
    (ａ)前記移動端末から放送サービスの登録要請を受信すると、この要請された放送サービスを既に提供しているか否かを確認するステップと；
    (ｂ)前記要請された放送サービスを提供していないと、前記パケットデータサービングノードが、前記要請された放送サービスのためのネットワーク資源を割り当てるように、このパケットデータサービングノードに前記要請された放送サービスを登録するステップと；
    (ｃ)前記パケットデータサービングノードにより前記要請された放送サービスが許容されると、前記放送サービスのための無線放送チャネルを割り当て、前記パケットデータサービングノードから受信した前記要請された放送サービスの放送データを、前記割り当てられた放送チャネルを通して前記移動端末に伝送するステップと；
    を含むことを特徴とする方法。
  8. 前記確認するステップは、
    前記移動端末から前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスと放送サービス識別子を受信し、このマルチキャストＩＰアドレスと放送サービス識別子に基づいて、前記要請された放送サービスのための放送チャネルが既に割り当てられているかどうかを確認するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記要請された放送サービスを登録するステップは、
    前記パケットデータサービングノードに、前記放送サービスのマルチキャストＩＰアドレスと放送サービス識別子を伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  10. 前記放送サーバーは、
    事業者により指定された放送局サーバーであるか、あるいは、パケットデータサービングノードに登録された移動端末であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  11. 前記移動端末の前記放送サービスが終了すると、前記移動端末が、前記基地局のサービス領域内で前記放送サービスを使用する唯一の移動端末なのかを確認し、もし、前記移動端末が唯一の移動端末であれば、前記割り当てられた放送チャネルを解除し、前記放送サービスのために割り当てられたネットワーク資源を回収するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  12. 前記要請された放送サービスを登録するステップは、
    前記パケットデータサービングノードが、前記放送サービスに対する課金を始めうるように、このパケットデータサービングノードに、前記移動端末が、前記放送サービスの登録を要請した時間情報を伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  13. 前記移動端末の前記放送サービスが終了すると、前記パケットデータサービングノードが、前記放送サービスに対する課金を完了しうるように、このパケットデータサービングノードに、前記放送サービスが終了された時間情報を伝送することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. サービス領域内の移動端末と、該移動端末と無線チャネル連結が可能な基地局と、該基地局をパケット通信ネットワークに連結するパケットデータサービングノードと、前記パケット通信ネットワークに連結された放送サーバーと、前記パケット通信ネットワークに連結された認証サーバーと、を含む無線放送サービスシステムにおいて、前記パケットデータサービングノードから前記移動端末に放送サービスを提供する方法であって、
    (ａ)前記認証サーバーから前記移動端末の受信可能な放送サービスに対する情報を受信するステップと；
    (ｂ)前記移動端末により望まれている放送サービスの登録要請を受信すると、前記受信した放送サービスに対する情報に基づいて、前記要請された放送サービスのためのネットワーク資源を割り当てるステップと；
    (ｃ)前記基地局から、前記要請された放送サービスの登録要請を受信すると、前記割り当てられたネットワーク資源を用いて、前記放送サーバーから受信した前記要請された放送サービスの放送データを、前記基地局を介して前記移動端末に伝送するステップと；
    を含むことを特徴とする方法。
  15. 前記放送サービスに対する情報は、
    前記放送サービスの識別子、マルチキャストＩＰアドレス、及びソースＩＰアドレスを含むか、あるいは、前記放送サービスの識別子、マルチキャストＩＰアドレス、及びソースＩＰアドレスを、内部データベースから検索しうるテーブル識別子を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 前記ネットワーク資源を割り当てるステップは、
    前記移動端末から、前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスを受信し、このマルチキャストＩＰアドレスが、前記放送サーバーから既に受信したマルチキャストＩＰアドレスと一致するか否かを確認するステップと；
    これらマルチキャストＩＰアドレスが相互に一致し、かつ、前記要請された放送サービスが提供されていないと、前記放送サーバーから、前記要請された放送サービスに対する放送データを受信するために、前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスを、マルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録するステップと；
    前記マルチキャストＩＰアドレスが相互に一致しなければ、前記認証サーバーに、前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスの使用可否を確認するステップと；
    前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスが使用可能なものと確認されたら、前記放送サーバーから、前記要請された放送サービスに対する放送データを受信するために、前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスを、マルチキャストＩＰルーティングテーブルに登録するステップと；
    をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  17. 前記放送データを伝送するステップは、
    前記基地局から、前記要請された放送サービスに対するマルチキャストＩＰアドレスと放送サービス識別子を受信するステップと；
    前記マルチキャストＩＰアドレスと前記放送サービス識別子に基づいて、前記要請された放送サービスが可能かを確認するステップと；
    前記要請された放送サービスが使用可能なものと確認されたら、前記放送サーバーから受信した放送データを、前記基地局を介して前記移動端末に伝送するステップと；
    をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  18. 前記放送サーバーは、
    事業者により指定された放送局サーバーであるか、あるいは、パケットデータサービングノードに登録された移動端末であることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  19. 前記移動端末に対する放送サービスの登録要請を受信すると、前記移動端末の前記放送サービスに対する課金を始めるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  20. 前記移動端末の前記放送サービスが終了すると、前記移動端末の前記放送サービスに対する課金情報を生成し、この生成された課金情報を、前記認証サーバーに伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
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