JP3943546B2 - マルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための方法および移動通信網 - Google Patents

マルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための方法および移動通信網 Download PDF

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Description

本発明はマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための方法および移動通信網に関するものである。
移動通信網はGPRS(General Packet Radio System)またはUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)を使用したパケット交換システムとして、パケット交換原理に基づく別の標準データ網、たとえばインターネットのようないわゆるパケットデータ網、と接続することができる。この際パケットデータ網、たとえばインターネット、からGPRS網またはUMTS網を経て移動通信ユニット(MS)までのデータの輸送は、複数の標準化されたたとえばIP(インターネットプロトコル)のようなプロトコルを介して行われる。専門誌“Funkschau”、20/99、“移動無線におけるIP(IP im Mobilfunk)”から特にServing-GPRS-Support Node(SGSN)およびGateway- GPRS- Support Node(GGSN)から成るGPRS移動無線網の一般的な構成は知られている。公衆パケット交換網から到来するデータは、ポイントツーポイント接続またはサービス(PtPサービス)を用い、GGSNを経てSGSNへ、そしてさらに移動通信ユニットへ伝達される。このようなシステムのなかでSGSNは、(たとえば利用者移動性、利用者権限付与、輸送サービス管理、サービスアクセス管理に関する)管理機能および(GGSNへのまたは無線網への輸送トンネリングの間のデータの変換のような)パケット輸送機能を有する。GGSNはGPRS ネットワークとパケットデータ指向の外部固定網、たとえばインターネット、との間の接続を制御する。GGSNはさらに、外部のパケット交換固定網と、GGSNとSGSNとSとの間の輸送トンネルとの間でデータパケットを変換する。
UMTSおよびGSM/GPRSは、移動利用者にマルチキャストデータの受信を可能にするIPマルチキャストサービスを提供する。このマルチキャストサービスは、移動通信ユニット(MS)とGGSNとの間のポイントツーポイント接続(PtP)に基づいている。マルチキャストデータは、たとえばマルチキャストサーバから移動通信網またはパケット指向の外部固定網、たとえばインターネット、に到来する。しかしこのマルチキャストサービスは利用するリソースの効率的な利用を保証しない。特定のマルチキャストサービスを利用したい各移動通信ユニット(MS)に対して、ポイントツーポイント接続を経て各MC-IPアドレスに対するGGSNのマルチキャスト機能まで別々の接続が構築され、こうしてマルチキャストサービスが作られる。
従って本発明の課題は、パケットベースの網においてマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方の提供の際のリソース利用および信号を最適化することである。
この課題は、本発明によれば、請求項1による本発明による方法および請求項14による本発明による移動通信網により解決される。本発明の有利な実施形態は対応する従属請求項にあげられている。
請求項1によれば、無線網およびコアネットを含む移動通信網のマルチキャスト(MC)サービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための方法において、
a.少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)により能動化されたマルチキャスト(MC)サービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のためのマルチキャスト(MC)データ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方を、データ源から少なくとも1つの移動通信ユニットへ、コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノード(SGSN)を経て、伝送し、その際、該通信ノード(SGSN)に記憶されているサービス特有のコンテキスト(MCコンテキスト)が用られ、該サービス特有のコンテキストは、特有のサービスに対する特有のパラメータを含み、
b.なくとも1つの移動通信ユニットに対して能動化されたマルチキャストサービスに関して特有の、信ノードに記憶されているコンテキストを用いて、前記少なくとも1つの通信ノードを介して、前記少なくとも1つの移動通信ユニットへマルチキャストデータを伝送するのを制御かつ管理し、その際このコンテキストは、前記移動通信ユニットに関するマルチキャストサービスに対して特有のパラメータを含み
c.構成されたブロードキャストサービスのためのブロードキャストデータをデータ源により定められた領域へ一斉送信す
とを特徴とする方法が提供される。
本発明はマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方のパケット伝達の際の必要なノードまたは必要なリソースの数を減ずる。その際本方法および本移動通信網は既知のUMTSおよびGSM/GPRSアーキテクチャに良好に統合可能である。コアネットのなかの通信ノードは一般にGSMまたはUMTS移動通信網のSGSNである。本発明により提供可能なMCサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方はその際にUMTSおよびGSM/GPRSポイントツーポイント(PtP)IPサービスに十分に下方コンパチビリティを有する。このことは既知の網システムへの相応するサービスの実行を顕著に簡単化し、また下方コンパチビリティを支援する。MC源はその際に外部網のMCサーバまたは移動通信網からのMCサーバであり得る。
本発明による方法の好ましい実施形態では、少なくとも1つの移動通信ユニットに対して特有のコンテキストが付加的に少なくとも1つの移動通信ユニットに記憶される。
好ましくは、少なくとも1つの移動通信ユニットに対して特有の、また通信ノードに記憶されているコンテキストに対して、特有のPDPコンテキストの形態が選ばれる(MC PDPコンテキスト)。少なくとも1つの移動通信ユニットに対して能動化されたマルチキャストサービスに関して特有の、またコアネットに配置されている通信ノードに記憶されているこのコンテキストは、その際好ましくは、移動通信ユニットにより能動化されたマルチキャストサービスに関して特有のすべてのパラメータを含んでいる。たとえばいわゆるQoSプロフィルまたはサービスクオリティプロフィルとも呼ばれるプロフィルもその一部と見なされる。このプロフィルはたとえばビット・レート/帯域幅、パケット伝送時間、優先度などのような重要な良度パラメータを指示する。QoSプロフィルはコアネットに配置されている通信ノードに移動通信ユニットの伝送能力を表示する。さらにMC PDPコンテキストは、移動通信ユニットにより能動化されたマルチキャストサービスの各々に対してAccess Point Name(APN)を含んでいる。これは、どのホームネットワークないし管理されたドメインに当該のマルチキャストサービスのMC IPアドレスが属するかを指示する。さらに本コンテキストは当該のMCサービスのMC IPアドレスを含んでいる。
好ましくは、各マルチキャスト(MC)サービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方に、サービス特有の、原理的な構成により既知のTMSIに基づくMC-TMSIが割り当てられる。これは存在している手順によるマルチキャスト通知 またはブロードキャスト通知を可能にする。このMC-TMSIは、好ましくは同じく、サービスを要求する移動通信ユニットのMC PDPコンテキストに含まれている。
本発明による方法の好ましい実施形態では、マルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方がサービス特有に通信ノードから移動通信ユニットへの伝送の際にサービス特有の暗号化コードを用いて暗号化される。この暗号化コードは同じく、サービスを要求する移動通信ユニットの少なくとも1つの移動通信ユニットに対するMC PDPコンテキストのなかにも、通信ノードに記憶されているサービス特有のコンテキスト(MCコンテキスト)のなかにも書き留められている。データは直接にMC源により暗号化されるか、又は通信ノード、すなわち一般にSGSNが暗号化の課題を引き受ける。通信ノード、すなわちSGSNが暗号化を引き受ける場合には、それは、移動通信ユニットが当該のMCサービスを能動化するとき、またはMCサービスの一般的な能動化(“update”)が実行されるときに、暗号化コードを移動通信ユニットに送る。暗号化コードはその際に、好ましくは、既に存在している暗号化メカニズムにより暗号化されている個々のPtP信号チャネルを経て転送される。好ましくは、暗号化コードは周期的な間隔で変更される。当該のMCサービスを能動化したすべての移動通信ユニットが同時に新しい変更された暗号化コードを受け取ることは保証され得ないので、当該のMCサービスのMCデータは複数回並列に送られるが、それぞれ相異なる暗号化コードにより暗号化される。好ましくは暗号化はIPSec(Internet Protocol Security)に相応して行われる。
本発明方法の好ましい実施形態では、コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノード、すなわち一般的にSGSNが能動化されたマルチキャストサービスに関して登録機能および信号機能を引き受ける。
本発明方法の好ましい実施形態では、コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノードが、ポイントツーポイントサービス(PtPサービス)に対して定められた手段の利用のもとに能動化されたマルチキャストサービスに関して認証機能および権限付与機能を引き受ける。この際に、特定のマルチキャストサービスが専用の権限を必要とするならば、PtPサービスの権限データの存在している構造が使用され得る。移動通信ユニットによるMCサービスの能動化は、通信ノードと移動通信ユニットとの間の個別の信号により行われる。この際に本発明によれば好ましくは拡張されたPtPサービス信号が使用される、すなわちマルチキャストサービスが付加的な要素、拡張されたNSAPI(Network Layer Service Access Point Identifier)を用いて、少なくとも1つの移動通信ユニットと通信ノードとの間の信号において能動化される。この際にオプションによる信号要素、すなわち拡張された又はMC NSAPI(Network Layer Service Access Point Identifier)が導入される。この信号要素は、NSAPIの値範囲により制限されている大きい数の並列に生成されたPDPコンテキストを可能にする。このことは、MSが複数のMCサービスを並列に利用するときに非常に重要である。なぜならば、少なくとも信号のために移動通信ユニットの各MCサービスは個別のNSAPIを必要とするからである。
移動通信ユニットの側からのMCサービスの個別の信号により、通信ノードに既にPtPサービスに対して定められている手段を用いて、当該の移動通信ユニットを認証することが可能である。加えて、通信ノードにより移動通信ユニットに対してHLR(Home Location Register)における相応の権限データとの比較により、移動通信ユニットが当該のMCサービスを能動化しかつ利用する権限を付与されているかどうかがチェックされ得る。HLRにおけるMCサービスに対する権限データはPtPサービスに対する相応の権限データと等しい構造を有する。さらに、MCサービスを通常の従来からの(HLRに書き込まれている)GPRS権限によっても利用することが可能であるのが好ましい。特定のMCサービスの能動化に対してどの形式の権限が要求されているかは、好ましくは、当該のMCサービスのMC-IPアドレス及びAPN又はそのいずれか一方から導き出され得る。通信ノードには、どのMC-IPアドレス及びどのAPN又はそのいずれか一方を権限が要求するかが格納されている。既知のCAMEL機能の利用は、MCサービスが能動化され得るか否かをチェックする別の可能性を与える。
MCサービスのMCデータを得たい移動通信ユニットは、このサービスを、既に説明したように、先ず、拡張された又はMC NSAPIを含んでいる信号を用いて能動化しなければならない。この移動通信ユニットに対する第1のMCサービスの能動化は、通信ノードおよび移動通信ユニットに記憶される第1のMC PDPコンテキストが新しく作り出されるように取り計らう。このコンテキストは、好ましくは、既に説明されたように、当該のMCサービスおよび移動通信ユニットに対して特有のすべてのパラメータを含んでいる。コンテキストはPtPサービスに対して使用されるPDPコンテキストと同じく移動通信ユニットの移動性マネージメント(MM)と結び付けられている。移動通信ユニットによりその後の時間中に能動化されかつ使用される各別のMCサービスに対して、この別のMCサービスに対して重要なデータのみがMSの既に存在しているMC PDPコンテキストおよびコアネットに配置されている通信ノードに一緒に受け入れられる。通信ノードの権限範囲で特定のMCサービスが初回に能動化されると、さらに、好ましくはこのMCサービスに対して特有のすべてのパラメータを含んでいるMCコンテキストが通信ノードのなかで作り出される。このコンテキストは、好ましくは、このマルチキャストサービスを能動化した移動通信ユニットのリストを有する。
そのことは、複数の通信ユニット(MS)への少なくとも1つのマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方の供給が、同時に少なくとも1つのマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方に対して特有の同じコンテキスト(MCコンテキスト)を用いて実行され得るまたは可能にされることを意味する。
好ましくは次いで、コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノードがマルチキャストサービスの伝送チャネルの形成および解体を制御する。通信ノードはなかんずくたとえば当該のMC IPアドレスに対するIPバックボーン上のIPマルチキャスト接続を開始する。
PtPサービスにより知られているパラメータ“コンフィギュレーション オプションズ(configuration options)”を介して利用者または移動通信ユニットに、たとえばMCサービスの料金のようなさらに別の情報が与えられ得る。
MCサービスを提供する場合の上述のやり方は、わずかな変更によりブロードキャストサービスを提供するためにも応用可能である。ブロードキャストサービスを提供する目的では各ブロードキャストサービスにサービス特有に、既知のTMSIにほぼ基づく構成のいわゆるMC-TMSIが予約または割当される。特定のブロードキャストサービスを利用したい各移動通信ユニットは、相応のブロードキャストサービスに対応付けられているMC-TMSIを有する通知(notification)を受信するため、相応の信号チャネルを監視しなければならない。これらのMC-TMSIはたとえば移動通信ユニットのなかに構成されていてよい。さらに、ブロードキャストサービスを提供する各通信ノード上に、好ましくはすべてのサービス特有のパラメータを含んでいるMCコンテキストが作り出され、記憶される。このMCコンテキストはたとえば当該のブロードキャストサービスに対応付けられているMC-TMSI、そのIP-MCアドレス、通信ノードとデータ受信する移動通信ユニットとの間の伝送チャネルに対するサービス特有のQoSプロフィル、および最後にブロードキャストサービスが提供される領域を有し、それはたとえば無線セルのリストに相応し得る。好ましくはブロードキャストサービスの提供の際に、移動通信ユニットが当該のブロードキャストサービスを要求したい移動通信ユニットであるセルのなかの無線リソースのみが利用される。
Iuフレキシビリティを利用するネットワーク構造においては、複数の通信ノードが等しい領域を取り扱うことが可能である。この場合には1つの領域に複数の通信ノードから同時に同一のMCサービスのMCデータが到来し得る。これらのデータ伝送は無線網により調整される。無線網は当該のMCサービスに対応付けられるMC-TMSIにより、種々の通信ノードから到来する通知が同じMCサービスに由来することを検出する。すべての通信ノードはその際に好ましくは特定のMCサービスに対して同一のMC-TMSIを利用する。無線網は、種々の通信ノードから到来する通知のなかで表示されている領域を手がかりにして、当該のMCサービスを要求する移動通信ユニットが位置している全体領域を決定する。さらに、暗号化コードとして種々の通信ノードのなかで同じく特定のMCサービスに対して常に同一のものを選ぶことは有利である。他の場合には調整は可能でない。暗号化コードもMCデータもその場合に互いに無関係であり、こうして並列にその後の取扱をされ、これは非効率的であろう。MCサービスと逆に特定のブロードキャストサービスは常に等しい領域を取り扱う複数の通信ノードの1つのなかにのみ構成されている。それによって、複数の通信ノードが同時に同じブロードキャストサービスのブロードキャストデータを等しい領域に送るという事態にならない。
本発明による方法は、既述のように、UMTSおよびGSM/GPRSポイントツーボイント(PtP)IPサービスに十分下方にコンパチブルである。通信ノードがMCサービスを本発明による方法に相応して支援しない場合には、通信ノードは自動的にその代わりにPtPサービスを能動化する。既に説明したようにMCサービスに対する信号はPtPサービスに対する信号とほぼ同一である。上記のMCサービスを支援しない通信ノードはその際に簡単にオプションによる信号要素MC NSAPIを無視し、自動的にPtPサービスを能動化する。説明されたMCサービスの用意を支援する通信ノードは、MC信号到来の際にさらに、通信ノードがPtPサービスまたはMCサービスを能動化するかどうかを選ぶ。たとえば、特定のMCサービスを利用する移動通信ユニットの数がわずかであれば、MCサービスの代わりにPtPサービスを能動化するほうがしばしば効率的である。
いまMCデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方が転送されなければならないならば、通信ノードと相応の移動通信ユニットとの間にMC及びブロードキャスト伝送チャネル又はそのいずれか一方が形成される。通信ノードと移動通信ユニットとの間の伝送チャネルの能動化は、当該のMC IPアドレスの通信ノードMCデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方が得られると、直ちに開始する。通信ノードは次いで当該のサービスと移動通信ユニットが滞在している領域とのMC-TMSIの指示のもとに通知を無線網に送る。ブロードキャストサービスの場合には通信ノードは通知のなかで、当該のブロードキャストサービスのMCコンテキストのなかのどの領域が構成されているかを示す。
このような通知を受けた後に無線網は通信ノードに、通信ノードと無線網との間に1つまたは複数の伝送チャネルを形成することを要求する。無線網はその際にたとえば種々の領域に対して種々の伝送チャネルを配置し得る。通信ノードと無線網との間の伝送チャネルは、当該のMCサービスまたはブロードキャストサービスのQoSプロフィルに相当し、また付属のMCコンテキストのなかに指示されているQoS特性を有するものとして形成されている。このQoSプロフィルは同時に、無線伝送チャネルに、すなわち無線網と移動通信ユニットとの間に形成すべき伝送チャネルに課せられている要求をも指示する。
無線網は次いで当該のサービスのMC-TMSIの指示のもとに通知を、通信ノードにより指示された領域に滞在するすべての移動通信ユニットに送る。この通知はたとえば知られている“ページング”メカニズムを用いて行われ得る。“ページング”はその際に、好ましくは、無線網と移動通信ユニットとの間の伝送チャネルが形成されるまで周期的な間隔で繰り返される。通知を受けた後に当該の移動通信ユニットは、それ自体が無線伝送チャネルの形成を要求する前に、特定の時間を待つ。移動通信ユニットがこの時間内に形成された無線伝送チャネルの指示を受けないと、それは無線網の無線伝送チャネルの能動化を要求する。
好ましくは無線網は、移動通信ユニットから要求を受ける領域にのみMCサービスおよびブロードキャストサービスに対する無線伝送チャネルを形成する。無線網は通信ノードから得たMCサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を相応の無線伝送チャネルを経て移動通信ユニットに送る。
通信ノードがその後のデータをもはや得ることがないならば直ちに、通信ノードは有利な仕方でそれと無線網との間の伝送チャネルを解消する。それに伴って無線網は同じくデータ伝送に関与する相応の無線伝送チャネルを解体する。
本発明による方法はさらに移動通信ユニットによるMCサービスの利用の際にもその移動性を保証する。1つまたは複数のMCサービスを能動化した移動通信ユニットが通信ノードの権限領域から他の通信ノードの権限領域へ移動すると、1つまたは複数の能動化されたMCサービスのその後の提供は、当該の移動通信ユニットに対して記憶されているMC PDPコンテキストが移動通信ユニットに対して特有の他のコンテキストと一緒に古い通信ノードから新しい通信ノードへ転送されることにより保証されている。新しい通信ノードはMC PDPコンテキストを、あたかも移動通信ユニットにより利用される1つまたは複数のMCサービスが移動通信ユニットにより新たに能動化されたかのように取り扱う。たとえばMCサービスが新しい通信ノードのなかでまだ能動化されていなかったならば、MCサービスに対して特有の新しいMCコンテキストが生成される。それに対してMCサービスが既に他の移動通信ユニットを新しい通信ノードにより用意されるならば、新たに追加すべき通信ユニットが一緒に受け入れられるMCコンテキストが既に存在している。暗号化コードは事情によっては変更可能であり、このことは当該の移動通信ユニットに新しい通信ノードから場合によっては報知される。さらに、MCサービスに対応付けられているMC-TMSIの交換が可能であり、このことは次いで当該の移動通信ユニットに同じく報知される。移動通信ユニットのQoS能力がMC-サービスを新しい通信ノードを経て利用するために充分でない場合、または移動通信ユニットの滞在場所がMCサービスに対して許容されていない場合には、当該の移動通信ユニットのMCサービスは新しい通信ノードにより不能動化される。
本発明の他の課題は、本発明による方法を実行するために適した移動通信網を提供することである。
この課題は、本発明によれば、マルチキャスト(MC )サービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための移動通信網において、
a.MC源と、
b.コアネットと、
c.少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)へマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方を無線伝送するための無線インタフェースを有する無線網と、
d.コアネットに配置されている通信ノードであって、そのなかに、能動化されたマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方の伝送を制御するため、すべてのサービス特有のパラメータを含んでいるそれぞれ少なくとも1つのサービス特有のコンテキスト(MCコンテキスト)が設けられている通信ノードと、付加的にマルチキャストサービスの場合にはマルチキャストサービスが能動化したすべての移動通信ユニットに対して、相応の移動通信ユニットに対し能動化されたマルチキャストサービスに関して特有のそれぞれ1つのコンテキストと、
e.無線網に配置されている通信ノードであって、そのなかに能動化されたマルチキャストサービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方の伝送を制御するため通知ならびにMC及びブロードキャスト無線伝送チャネル又はそのいずれか一方が用意される通信ノードと
を有することを特徴とする移動通信網により解決される。
本発明の他の利点は以下に図面により示される。
図1にはブロック回路図の形態でMCサービスの能動化が示されている。利用者または移動通信ユニットMS上の相応して設けられているアプリケーションはMCサービスの利用を準備する。移動通信ユニットMSはステップ1でPtPサービスの能動化の際と類似して能動化要求、いわゆるActivate PDP Context Requestをコアネットにおける権限のある通信ノードに、すなわち一般に権限のあるSGSNに送る。このActivate PDP Context RequestはAccess Point Names(APN)の指示、PDPアドレス、QoSプロフィル、拡張されたまたはMC NSAPIおよびPtPサービスに対して定められたその他のパラメータを含んでいる。APNは、どのホームネットワークに、またはどの管理ドメインにMC IPアドレスが属するかを指示する。これは、たとえばMCサービスではなくPtPサービスが能動化される場合に、適切なGGSNを導き出すために利用され得る。PDPアドレスは、MSが接続を形成したいIP MCアドレスに相当する。QoSプロフィルはMSのQoS能力を指示する。拡張されたまたはMC NSAPIはMC PDPコンテキストのなかのMCサービスのインデックスに相当する。
PtPサービスの能動化の際と類似して、ステップ2で、たとえばMSの認証のようなセキュリティ措置(セキュリティ機能)が行われ得る。
通信ノード、すなわちSGSNは、要求されたMCサービスに対する一般的なGPRS権限付与とならんで特別な権限付与が要求されるかどうか、また、イエスであれば、利用者が相応の権限を有するかどうかをチェックする。場合によっては当該のMC- サービスは特定のQoS能力を要求する。MSがこのQoS要求を満足し得ない場合には、SGSNはActivate PDP Context Requestを拒否する。他の場合には、既に当該のIP MCアドレスに対するMCコンテキストがSGSNのなかに存在しないならば、SGSNが当該のIP MCアドレスに対するMCコンテキストを作り出し、またMSのQoS能力をMCコンテキストのQoSプロフィルに伝送する。しかし当該のIP MCアドレスに対するMCコンテキストが既に存在しており、またMCサービスの側から特別なQoS要求が要求されないならば、SGSNはMS QoS能力をMCコンテキストのQoSプロフィルと比較する。QoSプロフィルの各個々のパラメータはその際MCコンテキストの相応するQoSパラメータまたはMS QoS能力の各最小値上に置かれる。SGSNは、“Join IP Multicast”と呼ばれるステップ3で、それがこのMCサービスを能動化する最初のMSである場合には、相応するMC IPアドレスに対するIP MCサービスに加入する。他の場合にはSGSNはIPバックボーン上の相応するMC IPアドレスに対するIP MCサービスに既に加入している。
SGSNはステップ4で、まさにPtPサービスの際のように、受入れメッセージ、いわゆるActivate PDP Context AcceptをMSに送る。この受入れメッセージは要求されたMCサービスのMC-TMSI、MC暗号化コード、拡張された/MC NSAPIおよびPtPサービスに対して定められた他のパラメータを含んでいる。MC-TMSIはMCサービスに対して特有であり、またMSにMCデータ転送を知らせる(通知)ために用いられる。特定のMCサービスを能動化したすべてのMSは、当該のMCサービスのMC-TMSIによる通知に関して信号チャネルを監視する。
図2にはブロック回路図によりMCサービスの提供の際の2つの通信ノードの間または2つのSGSNの間の移動性が示されている。
MSは第1の古いSGSN Oの権限範囲から第2の新しいSGSN Nへ移動する。MSはその際ステップ1で、滞在領域(routing area)を更新するため、要求、いわゆる“Routing Area Update Request”、を新しいSGSN Nへ送る。新しいSGSN Nはステップ2で要求を古いSGSN Oへ送り、またMSに該当するコンテキスト、いわゆるContext Requestを要求する。それに基づいて古いSGSN Oはステップ3でこのMSに対して記憶されているすべてのコンテキストを相応の回答メッセージ、いわゆるConterxt Response、において新しいSGSN Nに送る。再びステップ4でセキュリティ措置(セキュリティ機能)が新しいSGSN Nの側から行われ得る。新しいSGSN Nはステップ5で、MSに関する管理が引き受けられたことを指示するため、認証メッセージ、いわゆるContext Acknowledge message、を古いSGSN Oに送る。新しいSGSN Nのなかに権限データおよびセキュリティデータを用意するため、またHLRのなかに新しいSGSN Nを登録するためのすべての措置が行われる。その後に新しいSGSN NがMSの存在を評価する、すなわちそれは、MSがそもそも新しいSGSN Nを経てデータを受信する権限を付与されているか否かをチェックする。さらに新しいSGSN Nは、当該のMSのMC PDPコンテキストのなかに指示されている各個々のMCサービスをチェックする。MCサービスに対して新しいSGSN NのなかにまだMCコンテキストが格納されていないならば、新しいSGSN Nが相応するMCコンテキストを作り出し、またステップ6でIPバックボーン上の相応するIP MCサービスに加わる。新しいSGSN Nのなかに既にMCコンテキストがMSのMC PDPコンテキストのなかに挙げられたMCサービスに対して存在しているならば、新しいSGSN NがそのMCコンテキストの各QoSプロフィルをMSのQoSプロフィルと比較し、またパラメータを、もし可能であれば、相応に適合させる。新しいSGS Nが古いSGSN Oとは異なるMC-TMSIを特定のMCサービスに対して、または他の暗号化コードを特定のMCサービスのMCデータに対して使用する場合には、MSの新しいパラメータがステップ7で送られる。有利な仕方ですべてのSGSNにおいて等しいMC-TMSIが等しいIP MCアドレスに対して使用される。新しいSGSN Nはいまやステップ8で相応するMCデータを受信し得る。HandoverまたはRelocationが同じくSGSNの交換に通じ得る。この際上に説明されたSGSN交換とは異なりMCサービスに対して並列にPtPサービスもMSにより能動化されている。この場合、Handover/Relocation信号がなかんずく両SGSNの間で行われる。その際に古いSGSN Oは、新しいSGSN Nが、それがこれらのサービスを継続し得るか、または必要なリソースを有するかどうかをチェックし得るように、新しいSGSN NにMSのPDPコンテキストを送る。この経路で新しいSGSN NはMSのMC PDPコンテキストをも受け取る。新しいSGSN NがHandoverまたはRelocationを受け入れると、それはMC PDPコンテキストを評価し、またMCサービスに関して必要なアクションを実行する。
図3にはブロック回路図により可能なMCデータ転送が示されている。特定のMC IPアドレスを有し、特定のMCサービスを提供するMC源(たとえばMCサーバ)がステップ1で、MC IPアドレスに対応付けられているMCコンテキストを有する少なくとも1つのSGSNにより受信されるMCデータを送り出す。それに基づいてSGSNはステップ2で少なくとも1つの通知ないし報告を少なくとも1つの無線網に送る。この通知は、当該のMCサービスに対応付けられるMC-TMSIと、当該のMCサービスを能動化した移動通信ユニットが存在しているすべての滞在領域(ルーティングエリア)とを含んでいる。無線網はステップ3で、MC伝送チャネルの形成を準備するSGSNに1つまたは複数の要求、いわゆるMC Service Request、を送ることにより回答する。場合によっては無線網はたとえば異なる滞在領域に対するMC伝送チャネルを必要とする。SGSNは次いでステップ4で要求あたり1つのMC伝送チャネル要求、いわゆるMC Bearer Requestメッセージ、を無線網に送る。これらの要求は、SGSNとMSとの間のMC伝送チャネルを有していなければならないQoSパラメータを含んでいる。無線網は要求あたりSGSNの側からステップ5で回答、いわゆるMC Bearer ResponseをSGSNに送り、それによってそれぞれMC伝送チャネルが無線網とSGSNとの間に形成される。無線網はMC-TMSIの指示のもとに通知を、当該のMCサービスを能動化したMSが位置しているSGSNにより予め定められた滞在領域のすべてのセルに送る。当該のMCサービスを能動化し、通知を受け取ったMSは特定の時間、MCデータが転送されるMC無線伝送チャネルを記述するMC無線指示メッセージ(MC Radio Assignement)を待つ。MSがこのようなMC Radio指示メッセージを受信しないと、MSはステップ7で、MC Radio伝送チャネルの形成を招来するため、要求、いわゆるMC Radio Requestを無線網に送る。
無線網は1つまたは複数のMC無線伝送チャネルを形成し、ステップ8で1つまたは複数の相応するMC無線指示メッセージをすべての重要なセルに送る。SGSNと無線網との間のMC伝送チャネルが完全に形成されているとき、SGSNはステップ9で当該のIP MCアドレスにより得られたMCデータの無線網への伝送により開始する。無線網はステップ10でこれらのMCデータを次いで相応する無線伝送チャネル上へ送る。SGSNがもはやその後のMCデータを受信しないと、それは無線網へのMC伝送チャネルをレリーズし、またはこれらの伝送チャネルがステップ11で解体される(MC Bearer Release)。その結果、無線網が同じく1つのステップ12で相応の無線伝送チャネルを解体する(MC Radio Release)。このことは当該のMSに通知される。
IP MCサービスの能動化の際の本発明による方法の使用を示すブロック回路図。 コアネットに配置されている通信ノード間の移動可能性を保証した本発明による方法の使用を示すブロック回路図。 MCデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方の伝送の際の本発明による方法の使用を示すブロック回路図。
符号の説明
MC マルチキャスト
MS 移動通信ユニット
SGSN 通信ノード

Claims (15)

  1. 無線網およびコアネットを含む移動通信網のマルチキャスト(MC)サービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための方法において、
    a.少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)により能動化されたマルチキャスト(MC)サービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のためのマルチキャスト(MC)データ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方を、データ源から少なくとも1つの移動通信ユニットへ、コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノード(SGSN)を経て、伝送し、その際、該通信ノード(SGSN)に記憶されているサービス特有のコンテキスト(MCコンテキスト)が用いられ、該サービス特有のコンテキストは、特有のサービスに対する特有のパラメータを含み、
    b.なくとも1つの移動通信ユニットに対して能動化されたマルチキャストサービスに関して特有の、信ノードに記憶されているコンテキストを用いて、前記少なくとも1つの通信ノードを介して、前記少なくとも1つの移動通信ユニットへマルチキャストデータを伝送するのを制御かつ管理し、その際このコンテキストは、前記移動通信ユニットに関するマルチキャストサービスに対して特有のパラメータを含み
    c.構成されたブロードキャストサービスのためのブロードキャストデータをデータ源により定められた領域へ一斉送信す
    とを特徴とする方法。
  2. まさに少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)に対して特有のコンテキストが付加的に少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)に記憶されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノード(SGSN)が、能動化されたマルチキャストサービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方に関する登録機能および信号機能を引き受けることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
  4. コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノード(SGSN)が、ポイントツーポイントサービス(PtPサービス)に対して定められた手段の利用のもとに能動化されたマルチキャストサービスに関する利用者特有の認証機能および権限付与機能を引き受けることを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. マルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方がサービス特有に通信ノード(SGSN)から移動通信ユニット(MS)への伝送の際にサービス特有の暗号化コードを用いて暗号化されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の方法。
  6. コアネットに配置されている少なくとも1つの通信ノード(SGSN)が伝送チャネルの形成および解体を制御することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の方法。
  7. 各能動化されたマルチキャストサービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方に、少なくとも1つのサービス特有の、原理的な形成に関して既知のTMSIに基づくMC-TMSIが割り当てられることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の方法。
  8. 移動通信ユニット(MS)に対して特有の、また通信ノード(SGSN)に記憶されているコンテキストに対して特有のPDPコンテキストが選ばれることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の方法。
  9. 移動通信ユニット(MS)に対して能動化されたマルチキャストサービスに関して特有の、また通信ノード(SGSN)に記憶されているコンテキストが、移動通信ユニット(MS)により能動化されるマルチキャストサービスに対して特有のすべてのパラメータを含んでいることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の方法。
  10. 移動通信ユニット(MS)に対して特有の、また通信ノード(SGSN)に記憶されているコンテキストが、移動通信ユニット(MS)により能動化されるすべてのマルチキャストサービスに対してそれぞれすべての特有のパラメータを含んでいることを特徴とする請求項9記載の方法。
  11. 通信ノード(SGSN)に記憶されているサービス特有のコンテキスト(MCコンテキスト)が、サービスに対して特有のすべてのパラメータを含んでいることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の方法。
  12. マルチキャストサービスの場合にMCコンテキストが、マルチキャストサービスを能動化した移動通信ユニット(MS)のリストを有することを特徴とする請求項11記載の方法。
  13. マルチキャストサービスの場合にマルチキャストサービスを能動化するためPtP信号が少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)と拡張された又はMC NSAPIを含む通信ノード(SGSN)との間に使用されることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1つに記載の方法。
  14. マルチキャスト(MC)サービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方を提供するための移動通信網において、
    a.MC源と、
    b.コアネットと、
    c.少なくとも1つの移動通信ユニット(MS)へマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方を無線伝送するための無線インタフェースを有する無線網と、
    d.コアネットに配置されている通信ノードであって、そのなかに、能動化されたマルチキャストサービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方の伝送を制御するため、すべてのサービス特有のパラメータを含んでいるそれぞれ少なくとも1つのサービス特有のコンテキスト(MCコンテキスト)が設けられている通信ノードと、付加的にマルチキャストサービスの場合にはマルチキャストサービスが能動化したすべての移動通信ユニット(MS)に対して、相応の移動通信ユニット(MS)に対し能動化されたマルチキャストサービスに関して特有のそれぞれ1つのコンテキストと、
    e.無線網に配置されている通信ノードであって、そのなかに能動化されたマルチキャストサービス及び構成されたブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方の伝送を制御するため通知ならびにMC及びブロードキャスト無線伝送チャネル又はそのいずれか一方が用意される通信ノードと
    を有することを特徴とする移動通信網。
  15. 同時に少なくとも1つのマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方に対して特有の、サービス特有のパラメータを含んでいる同じコンテキスト(MCコンテキスト)を用いて複数の通信ユニット(MS)に少なくとも1つのマルチキャストサービス及びブロードキャストサービス又はそのいずれか一方のマルチキャストデータ及びブロードキャストデータ又はそのいずれか一方を供給するための、請求項1ないし13のいずれか1つによる方法または請求項14による移動通信網の使用。
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