JP2008518526A - マルチキャストブロードキャストサービスの資源指示を実現する方法、システム及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明はマルチキャストブロードキャストサービス（MBS）の資源指示を実現する方法を開示している。当該方法において、マルチキャストブロードキャストサービスの関連資源情報が基地局（BS）から送信されるダウンリンクチャネルＭＡＰ（DL-MAP）メッセージに付加されており、モバイルステーション（MS)がBSから送信されるDL-MAPメッセージを受信した後、当該メッセージに含まれているMBSの関連情報が本MS自身の保留したMBSの関連情報と一致しているか否かを判断して、一致している場合、当該メッセージに付加されているMBS資源の関連情報に基づいてMBSの占用した物理チャネル資源を決定する。

Description

本発明はマルチキャストブロードキャストサービスの物理的資源の指示技術に関し、特にマルチキャストブロードキャストサービスの資源指示を実現する方法、システム及び装置に関する。

Internet技術の高速な発展に伴って、マルチメディアサービスが大量に現れ、そのうち、一部の応用サービスでは、複数のユーザが同じデータを同時に受信でき、即ちデータに対してマルチキャストを行うことが要求され、関連する応用サービスには、ビデオ・オン・デマンド（VOD：Video-On-Demand）、テレビブロードキャスト、テレビ会議、オンライン教育、インタラクティブゲームなどが含まれる。

マルチキャストブロードキャストサービスは一つのデータソースから複数の宛先へデータを伝送する技術であり、マルチキャストサービスとブロードキャストサービスを含む。そのうち、ブロードキャストサービスについて、従来のモバイルネットワークにおいて、セルブロードキャストサービス（CBS：Cell Broadcast Service）は、低ビットレートのデータがセル共有のブロードキャストチャネルを通じて、全てのユーザへ送信されることのみを許し、メッセージタイプのサービスに属する。マルチキャストサービスについて、従来において、もう、既存のIPネットワークに対するIPマルチキャスト技術を具備しているが、モバイルネットワークが既存のIPネットワークと異なる特定のネットワーク構成、機能エンティティと無線インターフェースを有しているため、従来のIPマルチキャスト技術が有線IPネットワークのみに適用でき、モバイルネットワークには適用できない。また、モバイルマルチメディアサービスが一般的なサービスより、データ量が大きく、持続時間が長く、遅延に敏感である等の特徴を有しているため、従来のブロードキャストサービス及びマルチキャストサービスの伝送技術が全てモバイルマルチメディアサービスデータの伝送に適用できない。

モバイルネットワークの資源を有効的に利用するために、広帯域符号分割多重接続・グローバルモバイル通信システム（WCDMA/GSM）国際標準化機構（ISO：Internationnal Organization for Standardization）―第3世代パートナーシッププロトコル（3GPP）によりマルチメディアブロードキャスト・マルチキャストサービス（MBMS：Multimedia Broadcast/Multicast Service）を提出し、一方、電気電子学会（IEEE）802.16の最新プロトコルIEEE802.16e/D5でもマルチキャストブロードキャストサービス（MBS：Multicast and Broadcast Service）を導入した。MBMS及びMBSでモバイルネットワークにおいて一つのデータソースから複数のユーザへデータを送信する標準を提供することにより、モバイルネットワークにとって一つのデータソースから複数のユーザへデータを送信するポイント・ツー・マルチポイントサービスを提供することが可能になり、ネットワーク資源の共有が実現され、ネットワーク資源の利用率が向上され、特にエアインターフェース資源の利用率が向上されている。新たに提供されるMBMS及びMBSでは、プレーンテキストかつ低いレートのメッセージタイプのマルチキャストとブロードキャストが実現できるだけでなく、高速なマルチメディアサービスのマルチキャストとブロードキャストも実現できて、未来のモバイルデータ発展の動向に順応されている。

IEEE802.16により提出されたMBSについて、そのネットワーク構成は図1に示すとおりである。図1に示すように、MBSをサポートするために、ブロードキャストマルチキャストサービスサーバ（MBS server）がモバイルネットワーク機能エンティティとして追加されている。ＭＢＳサーバの1つの機能はコンテンツプロバイダの入口であることであり、他の機能はそれ自体の所属する基地局（BS）のマルチキャストデータの送信を計画し、且つマルチキャストデータをそれ自体の所属するBSにディストリビューション（distribution）することである。なお、現在のモバイルステーション（MS）、基地局（BS）などの機能エンティティはMBSの関連機能の追加などにより増強される必要がある。

MBS操作には主に、MBSリスト情報の取得、MBSに対する認証及び暗号化キーの取得、MBSの正常な受信などが含まれる。具体的には、MBSを正常に受信する前に、MSがまずMBS serverからMBSコンテンツリストなどの情報を取得し、その後MBS内容の受信に対する認証をBSに要求し、認証をパスした後、BSがMBSダウンリンクサービスパラメータなどを含んだ情報をMSに送信し、MSがその後MBSキーの返しをBSに要求することなどを含む。MSはダウンリンクサービスパラメータ及びMBSキーを取得した後、取得した情報を利用して関連のメディアアクセスコントロールプロトコルデータユニット（MAC PDU）を受信し、正常なMBS受信状態に入る。

正常なMBS受信については、主に、受信したMBSダウンリンクサービスパラメータを利用してMBSコンテンツを受信するプロセスを含む。従来の規格案において、MBSダウンリンクサービスパラメータは主にMBSゾーン識別子（MBS ZONE identifier）及びマルチキャスト接続識別子（Multicast CID）を含む。MBSダウンリンクサービスパラメータを取得した後、MSに対してMBSを受信するときの物理資源指示を行う必要があり、こうにしてこそ、MBSコンテンツの受信を実現できる。

従来のIEEE802.16の最新プロトコルIEEE802.16e/D5において、MBS-MAPメッセージが導入されている。MBS-MAPメッセージに含まれている情報要素（IE）は表１に示すとおりである。

MBS-MAPメッセージは所定のMBS ZONEにおいて具体的なMulticast CIDのために割り当てた物理チャネル資源を通知することに用いられる。MBS-MAPメッセージは所定の物理チャネル資源（例えばBurst）において使用される変調符号化方式（Downlink Interval Usage Code（DIUC）によって指示される）、パワーオフセット（Boostingによって指示される）、次のMBSフレームの位置を提供する。だから、正確にMBS-MAPメッセージを検出することさえできれば、MSは当該メッセージに基づいて所望のマルチキャスト接続に対応する物理チャネル資源を取得し、当該物理チャネル資源において使用される変調符号化方式、パワーオフセットなどを取得し、次のフレームにおいて当該マルチキャスト接続を含むMBSフレームの位置を決定することができ、これによって、正常なマルチキャスト接続のデータ受信を行う。だから、MSはMBS-MAPメッセージを通じてMBS受信時の物理資源指示を実現できる。

以上の理由に鑑みて、MSは始めてMBSを受信する場合、又はチャネル品質が劣化してMBSの受信が脱同調化（desynchronize）した場合、MBS-MAPメッセージの位置を決定する必要がある。IEEE802.16e/D5プロトコルにより1つの実現方式、即ちダウンリンクチャネルマッピング（DL-MAP）メッセージにMBS-MAPメッセージ位置を識別するための1つの情報要素、即ちMBS-MAP情報要素（MBS-MAP_IE（））を導入する方式が提出された。当該MBS-MAP_IE（）の構成は表2に示すとおりである。MSは、当該情報要素においてそれに含まれているMBS ZONE identifier及びMulticast CIDが自分の所望のMBSのMBS ZONE identifier及びMulticast CIDとそれぞれ同じであることを発見したら、対応するOFDMシンボルオフセット（OFDM Symbol Offset）で相応のMBS-MAPメッセージを受信することができる。

表２からわかるように、MBS-MAP_IE( )情報要素において、MBS ZONE所在のOFDMAシンボルオフセットのみがMBS-MAPメッセージの位置情報である。ここで、MBS-MAPメッセージにとって、MBS-ZONE所在のOFDMAシンボルオフセット情報のみではMBS-MAPメッセージの占用した実際的な物理チャネル資源を測位できないため、DL-MAPメッセージのMBS-MAP_IE ( ) 情報要素のみで検索を行う場合、MBSの占用した物理チャネル資源を決定できなくなり、これによって、MBSの受信が実現できなくなる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、MBS- MAPメッセージの占用する物理チャネル資源に対する初期測位を通じて、MBSの正常な受信を実現するマルチキャストブロードキャストサービスの資源指示を実現する方法、システム及び装置を提供することを主な課題とする。

本発明は、MBSの正常な受信を実現する時、比較的少ないシステムメッセージを使用するマルチキャストブロードキャストサービスの資源指示を実現する方法、システム及び装置を提供することを他の解決課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の技術案は下記のように実現されている。

マルチキャストブロードキャストサービス（MBS）システムにおいてマルチキャストブロードキャストサービスMBSゾーンの物理チャネル資源（physical channel resource）を決定する方法であって、MBSゾーンの関連資源情報が基地局（BS）から送信されるダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージに付加されており、且つMBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源を識別することと、モバイルステーション（MS）がBSから送信されるDL-MAPメッセージを受信した後、当該DL-MAPメッセージに含まれているMBSゾーンの関連サービス情報が本MS自分の保留したMBSゾーンの関連サービス情報と一致しているか否かをを判断して、一致している場合、当該DL-MAPメッセージに付加されている前記資源情報を利用し及びMBS-MAPメッセージを利用してMBSゾーンの占用した物理チャネル資源を決定することとを含む。

前記MBSゾーンの関連サービス情報には、少なくともMBSゾーン識別子が含まれている。

前記MBSゾーンの関連サービス情報には、マルチキャスト接続識別子が更に含まれている。

前記資源情報がMBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を唯一に限定する。

DL-MAPメッセージにおいて、MBS-MAPメッセージの関連変調符号化方式情報が付加されており、

MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を決定した後、MSがDL-MAPメッセージに付加されている変調符号化方式情報に基づいてMBS-MAPメッセージを受信する。

前記MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を唯一に決定する資源情報には、直交周波数分割多重接続（OFDMA）シンボルオフセット、サブチャネルオフセットが含まれており、当該資源情報には、OFDMAシンボル個数とMBS-MAPメッセージの占用したサブチャネル個数が更に含まれている。

前記資源情報がMBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源のMBSゾーンでの相対位置を限定する。

前記資源情報には、MBSゾーン開始位置を決定するための情報が更に含まれており、ここで、当該開始位置を決定するための情報はDL-MAPメッセージのMBS-MAP_IE（）内のOFDMAシンボルオフセットフィールドである。

前記MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源のMBSゾーンでの相対位置情報には、OFDMAシンボルオフセット、サブチャネルオフセットが含まれており、当該資源情報には、OFDMAシンボル個数とMBS-MAPメッセージの占用したサブチャネル個数が更に含まれている。

マルチキャストブロードキャストサービス（MBS）システムにおいてマルチキャストブロードキャストサービスMBSゾーンの関連資源情報とサービス情報を伝送する方法であって、前記資源情報が基地局（BS）から送信されるダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージに付加されており、且つMBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源を識別することを含む。

基地局（BS）から請求項10に記載の方法に基づき伝送される資源情報を利用して、モバイルステーション（MS）においてマルチキャストブロードキャストサービス（MBS）ゾーンの占用した物理チャネル資源を決定する方法であって、MSがBSから送信されるダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージを受信した後、当該DL-MAPメッセージに含まれているMBSゾーンの関連サービス情報が本MS自分の保留したMBSゾーンの関連サービス情報と一致しているか否かを判断して、一致している場合、当該DL-MAPメッセージに付加されている前記資源情報を利用し及びMBS-MAPメッセージを利用して、MBSゾーンの占用した物理チャネル資源を決定することを含む。

マルチキャストブロードキャストサービスを提供する操作可能のモバイル電気通信システムであって、複数の基地局（BS）と複数のモバイルステーション（MS）とを含み、前記複数のBSが、マルチキャストブロードキャストサービス（MBS）ゾーンの関連資源情報とサービス情報を伝送する操作可能のものであり、ここで、前記資源情報が前記BSから送信されるダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージに付加されており、且つMBSゾーンの関連MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源を識別し、前記複数のモバイルステーション（MS）が、BSから送信されるDL-MAPメッセージを受信した後、当該DL-MAPメッセージに含まれているMBSゾーンの関連サービス情報が本MS自分の保留したMBSゾーンの関連サービス情報と一致しているか否かを判断する操作可能のものであり、一致している場合、前記MSが、当該DL-MAPメッセージに付加されている前記資源情報を利用し及びMBS-MAPメッセージを利用してMBSゾーンの占用した物理チャネル資源を決定する操作可能のものである。

マルチキャストブロードキャストサービス（MBS）を提供するモバイル電気通信システムにおける基地局（BS）であって、前記BSがMBSゾーンの関連資源情報とサービス情報を伝送する操作可能のものであり、前記資源情報がBSから送信されるダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージに付加されており、且つMBSゾーンの関連MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源を識別する。

基地局（BS）からマルチキャストブロードキャストサービス（MBS）を受信するモバイルステーション（MS）であって、前記MSが、前記BSから送信されるダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージを受信した後、当該DL-MAPメッセージに含まれているMBSゾーンの関連サービス情報が本MS自分の保留したMBSゾーンの関連サービス情報と一致しているか否かを判断して、一致している場合、当該DL-MAPメッセージに付加されている前記資源情報を利用し及びMBS-MAPメッセージを利用してMBSゾーンの占用した物理チャネル資源を決定する操作可能のものである。

マルチキャストブロードキャストサービスの資源指示を実現する方法であって、ダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージに、MBS-MAPメッセージの発射位置を設定し、基地局（BS）がブロードキャスト接続識別子（Broadcast CID）を通じてMBS-MAPメッセージを送信し、BSのブロードキャスト接続識別子を通じて送信される情報を受信した後、メッセージタイプに基づき、受信された情報がMBS-MAPメッセージと判断された場合、モバイルステーション（MS）が当該MBS-MAPメッセージの位置を決定することを含む。

本発明において、MSはMBS Serverから送信されたDL-MAPメッセージに含まれているMBSの関連情報が自分所要の情報と一致していることを決定した後、MBS資源の関連情報に基づいてMBSの占用した物理チャネル資源の位置を決定する。

本発明の方案では、DL-MAPメッセージのMBS-MAP_IE（）内にMBS-MAPメッセージの関連位置情報を直接に設定することによって、MBS-MAP_IE（）を通じてMBS-MAPメッセージの占用した実際的物理チャネル資源を測位することを実現している。

本発明では、更にMBS-MAP_IE（）内のMulticast CIDフィールドを削除することができ、これにより、同一MBS ZONEにあるMulticast CIDが同一MBS-MAP_IE（）を共用することを可能にし、これによって、DL-MAPメッセージの負荷を低減している。

本発明の方案ではまた、MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源のMBS ZONEでの相対位置情報、及び上記物理チャネル資源の使用する変調符号化方式を設定すること、及びMBS-MAP_IE（）を通じてMBS ZONEの開始位置を決定することにより、MBS-MAPメッセージの占用する実際的物理チャネル資源に対する測位を実現している。

また、本発明では、Broadcast CIDを通じてMBS-MAPメッセージを送信し、MSが受信されたMBS-MAPメッセージに基づいて当該メッセージに対応する実際的物理チャネル資源の位置を決定する実現案を提供して、MBS-MAPメッセージの測位のために多種の選択を提供している。

以下、具体的実施例を参照して、本発明の方案について更に詳しく説明する。

本発明の実施例１では主にDL-MAPメッセージのMBS-MAP_IE（）において、MBS-MAPメッセージの占用した具体的物理チャネル資源を記述するためのフィールドが追加され、フィールドが追加された後のMBS-MAP_IE（）の構成は表３に示すとおりである。

既存のMBS-MAP_IE（）に比べて、表３に示したMBS-MAP_IE（）には主にSubchannel offset、Boosting、No. OFDMA Symbols、No. Subchannels及びDIUCが追加された。これらの情報とOFDMA Symbol offsetの結合によりMBP-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置及び使用する変調符号化方式を唯一的に決定できる。MSはDL-MAPメッセージのMBS-MAP_IE（）内のMulticast CIDとMBS ZONE identifierが自分所望のものと一致していることを検出した場合、直接に対応するMBS-MAPメッセージの位置を獲得して、MBS-MAPメッセージから相応の“Multicast CID”のために割り当てた物理チャネル資源を獲得し、これによって、マルチキャストメッセージの正常な受信を実現する。

ここで、Multicast CID、MBS ZONE identifierはMBSの関連情報であり、MBS-MAPメッセージにはMBS資源の関連情報が含まれている。

従って、上記実施例において、MBS-MAP_IE（）を利用してはMBS-MAPメッセージに使用される物理資源の測位を実現でき、これによって、MBSの正常な受信を実現している。

また、更に実施例１を改善して、即ちMBS-MAP_IE（）内のMulticast CIDフィールドを削除して、本発明の実施例２とすることができる。その原因として、MBS ZONEとMBS-MAPメッセージが一対一に対応するため、MSがMBS-MAP_IE（）内のMBS ZONEの識別子、即ちMBS ZONE identifierと、自分所望のものとが一致していることを検出した場合、当該情報要素内のMBS-MAPメッセージの関連位置情報を自分所要の位置情報と決定できることが挙げられる。

MBS-MAPメッセージに複数のMulticast CIDが付加されてよいため、相応に、DL-MAPメッセージにも複数のMBS-MAP_IE（）が付加される必要があるが、本発明の実施例２においてMulticast CIDフィールドを削除したため、同一MBS ZONEにあるMulticast CIDに同一MBS-MAP_IE（）を共用させることができて、DL-MAPメッセージの負荷が低減された。

本発明の実施例３は主にMBS ZONEとMBS-MAPメッセージとの一対一の対応関係に基づいて実現される。従来においてもうDL-MAPメッセージ内のMBS-MAP_IE（）を通じてMBS ZONEを測位することが実現でき、且つMBS-MAPメッセージとMBS ZONEとが一対一に対応されるため、本実施例においては、まずMBS ZONEにおいて使用されるサブチャネル定義方式（PermutationとIDCELL）を規定し、同時にMBS-MAPメッセージの占用した具体的物理チャネル資源のMBS ZONEでの相対位置、及び使用する変調符号化方式を規定する。ここで、当該物理チャネル資源は、具体的にサブチャネルとOFDMAシンボルを含む。例えば、1つのサブチャネル定義方式を規定した後、MBS ZONE内の第１個から第４個までのOFDMシンボル、及び第１個から第３個のサブチャネルをMBS-MAPメッセージの伝送に用いるように規定することができる。

以上の設定によって、MSはDL-MAPメッセージを受信した後、まずMBS- MAP_IE（）情報要素内のOFDMA Symbol offsetに基づいてMBS ZONEの位置情報を決定し、その後MBS-MAPメッセージの占用する物理チャネル資源のMBS ZONEでの相対位置情報に基づいて当該物理チャネル資源を決定する。ここで、前記物理チャネル資源のMBS ZONEでの相対位置情報は、具体的にOFDMAシンボルオフセット、サブチャネルオフセット、OFDMAシンボル個数、サブチャネル個数などを含むことができる。

本発明の実施例４では主にブロードキャスト接続識別子（Broadcast CID）を通じてMBS-MAPメッセージを送信する。もちろん、その前にDL-MAPメッセージの関連情報要素内でMBS-MAPメッセージの発射位置を規定する必要があり、後でBSは当該発射位置を通じてMBS-MAPメッセージを発射する。ここで、DL-MAPメッセージ内の関連情報要素はDL-MAP情報要素（DL-MAP_IE（））であってよい。MSは、全てのBroadcast CIDに付加されているメッセージを受信するため、MBS-MAPメッセージと同じタイプのメッセージがあることを発見した場合、当該メッセージをMBS-MAPメッセージと確認する。MBS-MAPメッセージを受信したMSがMBS-MAPメッセージの位置を決定できることは明らかである。

上記述べたのは本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。

従来のIEEE802.16によって提出されたMBSのネットワーク構成図である。

Claims (10)

1. マルチキャストブロードキャストサービス（MBS）の資源指示を実現する方法であって、
   MBSの関連資源情報が基地局（BS）から送信されるダウンリンクチャネルマッピングＭＡＰ（DL-MAP）メッセージに付けられていることと、
   モバイルステーション（MS）がBSから送信されるDL-MAPメッセージを受信した後、当該メッセージに含まれているMBSの関連サービス情報が本MS自分の保留したMBSの関連サービス情報と一致しているか否かを判断て、一致している場合、当該メッセージに付加されているMBSの関連資源情報に基づいてMBSの占用した物理チャネル資源を決定することと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記MBSの関連サービス情報には、少なくともMBSゾーン識別子が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記MBSの関連サービス情報には、マルチキャスト接続識別子が更に含まれていることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記MBSの関連資源情報が、MBSマッピングMBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を唯一に決定する情報を含み、
   前記MBSの関連資源情報に基づいてMBSの占用した物理チャネル資源を決定することは、MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を唯一に決定する情報に基づいて、MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を決定することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. DL-MAPメッセージに変調符号化方式を設定することを更に含み、
   MSがMBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を決定した後、MSがDL-MAPメッセージに付加されている変調符号化方式に基づいてMBS-MAPメッセージを受信することを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源の位置を唯一に決定する情報には、直交周波数分割多重接続（OFDMA）シンボルオフセット、サブチャネルオフセット、OFDMAシンボル個数及びサブチャネル個数が含まれていることを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 前記MBSの関連資源情報には、MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源のMBSゾーンでの相対位置情報が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記MBSの関連資源情報には、MBSゾーン開始位置を決定するための情報が更に含まれており、ここで、当該情報はDL-MAPメッセージのMBS-MAP_IE（）内のOFDMAシンボルオフセットフィールドであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記MBS-MAPメッセージの占用した物理チャネル資源のMBSゾーンでの相対位置情報には、OFDMAシンボルオフセット、サブチャネルオフセット、OFDMAシンボル個数及びサブチャネル個数が含まれていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. マルチキャストブロードキャストサービスＭＢＳの資源指示を実現する方法であって、ダウンリンクチャネルMAP（DL-MAP）メッセージにMBS-MAPメッセージの発射位置を設定し、
    基地局（BS）がブロードキャスト接続識別子（Broadcast CID）を通じてMBS-MAPメッセージを送信し、
    BSのブロードキャスト接続識別子を通じて送信される情報を受信した後、メッセージタイプに基づき、受信された情報がMBS-MAPメッセージと判断された場合、モバイルステーション（MS）が当該MBS-MAPメッセージの位置を決定することを含むことを特徴とする方法。

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