JP4012906B2

JP4012906B2 - 移動通信システムにおける多重データレートに基づくサービス提供装置及び方法

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Publication number: JP4012906B2
Application number: JP2004502503A
Authority: JP
Inventors: ヨン−ジュン・ワク; ヒォン−ウー・イ; ジョン−ゴン・キム; クーク−フイ・イ; スン−ホ・チョイ; ソン−フン・キム; ジュ−ホ・イ; ドン−セク・パク
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2023-05-02
Also published as: RU2003137577A; CN1522508A; WO2003094389A1; CA2452773A1; US20040014482A1; KR100713435B1; CN1878408A; JP2005524333A; EP1359782A1; CA2452773C; RU2258311C2; AU2003230249B2; AU2003230249A1; KR20030086172A; CN100384105C

Description

本発明は、広帯域符号分割多重接続(Wideband Code Division Multiple Access：以下、“ＷＣＤＭＡ”という。)基盤の移動通信システムに関し、特に、マルチメディアブロードキャスト及びマルチキャストサービス(Multimedia Broadcast And Multicast Service：以下、“ＭＢＭＳ”と称する。)を提供する方法及び装置に関する。

一般に、ＭＢＭＳは、マルチメディアサービスを受けたがる全ての端末機に対して、ＷＣＤＭＡ基盤の移動通信システムにより一つのチャネルを通して提供される。該ＭＢＭＳにおいては、複数の端末機が一つのチャネルを共有してサービスデータを受け、チャネル効率の極大化を図る。また、効率的なチャネル使用によりマルチメディアサービスの効率的な提供を可能にする他、課金においても、少ない料金で高クォリティのサービスを可能にする、という特長を持つ。

図１は、従来のＭＢＭＳの基本概念を示す図である。図１を参照してＭＢＭＳの基本概念を詳細に説明すると、次の通りである。従来のブロードキャストマルチキャスト制御(Broadcast Multicast Control：以下、“ＢＭＣ”と称する。)方法では、一つのチャネルを共有する技術が使用される。特に、従来のＢＭＣ方法は、低いデータレートを要求する、遅延時間に制約を受けない文字放送に使用される方法であった。これに対し、ＭＢＭＳは、比較的高いデータレートを要求し、且つ、遅延時間に敏感であるがために、上記ＢＭＣとは異なる構造を有するへきである。

図１は、移動通信システムの基地局１０１から端末機１０２〜１０５にＭＢＭＳが提供される様子を示す図である。参照番号１０６は、基地局１０１がサービスを提供するサービスセルの境界を示す。これらの端末機１０２〜１０５は、前記サービスセルの内部に位置しており、基地局１０１から送られてくる信号を受信している。図１の参照番号１１０は、基地局１０１が送信しているＭＢＭＳのチャネルの様子を示し、参照番号１１２は、端末機１０２がＭＢＭＳのために受信するチャネル経路を示す。同様に、図１の参照番号１１３，１１４，１１５はそれぞれ、図１の端末機１０３、端末機１０４、端末機１０５がＭＢＭＳのために受信するチャネル経路を示す。すなわち、基地局１０１は、参照番号１１０で示した一つのＭＢＭＳ信号を伝送し、各端末機１０２〜１０５は、参照番号１１２〜１１５で示した経路を通してＭＢＭＳ信号をそれぞれ受信する。ここで、各矢印の太さは、ＭＢＭＳ信号の強度を表しており、図１に示すように、基地局からの送信信号である１１０が最も太く表示される。しかしながら、受信する端末機の距離が基地局から遠ざかるほど受信信号の強度が小さくなり、よって、受信信号の強度を表す矢印の太さも細くなる。したがって、基地局から最も近くにある端末機１０５が受信する信号の強度を表す矢印が最も太い反面、基地局から最も遠く離れた端末機１０３が受信する信号の強度を表す矢印は最も細くなる。

図５は、ＭＢＭＳのための基本的なネットワーク構成を示す図である。図５に基づいてＭＢＭＳのための基本的なネットワークの構成を詳細に説明すると、次の通りである。このＭＢＭＳネットワークは、多種多様なマルチメディアコンテンツの提供が可能で、かつ、相互に異なる多数のＭＢＭＳプロバイターを収容する構成を有するべきである。各コンテンツ提供器５０１は、マルチメディアコンテンツを、マルチキャスト/ブロードキャストサービスセンター(Multicast/Broadcast Service Center：以下、“ＭＢ−ＳＣ”という。)５０２に伝達する。各コンテンツ提供器５０１とＭＢ−ＳＣ５０２間の‘Ｘ’インターフェース５０３は、移動ネットワーク事業者あるいはＭＢＭＳプロバイターによって異なり、特定の規格を持たない。

図５のＭＢ−ＳＣ５０２は、複数のコンテンツ提供器５０１が提供したマルチメディアコンテンツを、チャネル別にスケジューリングしてＧＧＳＮ(Gateway GPRS Support Node)５０５に伝達する。また、ＭＢ−ＳＣ５０２は、各コンテンツ提供器５０１にインターフェースを提供するとともに、これらのコンテンツ提供器５０１に対する課金及び認証の機能を遂行する。マルチメディアコンテンツは、ＭＢ−ＳＣ５０２を介さずにブロードキャスト／マルチキャストソース(Broadcast/Multicast Source)５０４に直接接続されたＧＧＳＮ５０５により提供され得る。ブロードキャスト／マルチキャストソース５０４によりマルチメディアコンテンツが提供される場合に、ＧＧＳＮ５０５とＭＢ−ＳＣ５０２とのインターフェースあるいはＧＧＳＮ５０５とブロードキャスト／マルチキャストソース５０４とのインターフェースは、インターネットプロトコル(Internet Protocol)５０６を使用することができる。一方、ブロードキャスト／マルチキャストソース５０４によりマルチメディアコンテンツが提供されない場合には、ＭＢＭＳのための全てのマルチメディアコンテンツは、ＭＢ−ＳＣ５０２で制御され、このＭＢ−ＳＣ５０２は、ＭＢＭＳコンテンツを、ＧＧＳＮ５０５を経てＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)５０７まで、ＧＴＰ(Generic Tunneling Protocol)５０８を使用して直接伝達する。このＧＧＳＮ５０５は、ＭＢＭＳコンテンツを複製して複数のＳＧＳＮ５０７に伝達することができる。

図５を参照すると、ＳＧＳＮ５０７は、ＭＢＭＳコンテンツを各サービス別に該当の基地局制御器５０９にインターネットプロトコル５１０を使用して伝達する。このインターネットプロトコル５１０は、一つのＳＧＳＮ５０７が複数の基地局制御器５０９に同一のコンテンツを伝達するマルチキャスト(Multicast)機能を実行することを可能にすることもでき、一つのＳＧＳＮ５０７が一つの基地局制御器５０９にのみコンテンツを伝達するユニキャスト(Unitcast)機能を支援することもできる。

図５を参照すると、基地局制御器５０９は、基地局５１１(Node B)にＩｕｂインターフェース５１２を通してＭＢＭＳを伝達し、各基地局５１１は、そのサービスセルに存在する端末機の中でＭＢＭＳを支援する該当の端末機(User Equipment)５１３に、無線インターフェースであるＵｕインターフェース５１４を使用してＭＢＭＳを伝達する。

図５で説明した移動通信システムの各構成間のデータ伝達については、下記に詳細に説明する。ＭＢ−ＳＣ５０２とＧＧＳＮ５０５との間には、インターネットプロトコル基盤のマルチキャスト連結が遂行され、ＧＧＳＮ５０５とＳＧＳＮ５０７との間はＧＴＰで連結されてＭＢＭＳを支援する。また、ＳＧＳＮ５０７と基地局制御器５０９との間には、インターネットプロトコル基盤のマルチキャスト連結のための無線接続ベアラ(Radio Access Bearer)が設定されなければならない。また、基地局制御器５０９が、ＳＧＳＮ５０７からのＭＢＭＳを端末機５１３に伝達するために、基地局制御器５０９と基地局５１１との間に無線接続ベアラ(Radio Access Bearer)が設定されなければならない。基地局５１１が、基地局制御器５０９からのＭＢＭＳを端末機に伝達するためには、この基地局５１１と端末機５１３との間に共通無線チャネル(Common Radio Channel)が設定されなければならない。

これらの移動通信システムの各装置は、ＭＢＭＳを適切に提供するために、上述したデータ伝達方式を利用して必要なメッセージを伝送する。次に、ＭＢＭＳを始めるために伝送されるメッセージの種類とその伝送過程について説明する。メッセージ伝送過程を説明するに先立って、ＭＢＭＳを支援する基地局で管理されるサービス目録(Service Context)について説明する。任意のＭＢＭＳを提供するために各基地局５１１は、このＭＢＭＳを支援した端末機５１３の目録とこれらの端末機５１３が位置しているセル領域に関する情報を格納していなければならない。該格納された情報に基づいて、基地局制御器５０９から伝達されたＭＢＭＳを、このＭＢＭＳを支援した端末機５１３が位置しているセル領域に提供しなければならない。これらの情報は、各基地局５１１のサービス目録で更新及び管理される。基地局制御器５０９もまた、それぞれのＭＢＭＳに対して基地局制御器サービス目録を管理及び更新することができる。この基地局制御器サービス目録に含まれる情報には、下記のようなものがある。

RNC Service Context＝{ＭＢＭＳ識別子、ＭＢＭＳを受信するか、或いは、受信しているセル(cell)のＭＢＭＳ識別子、ＭＢＭＳを提供するために必要なＱｏＳ(Quality of Service)を表す情報}

基地局制御器５０９は、特定ＭＢＭＳに対して基地局制御器サービス目録を管理及び更新し、後で実際のＭＢＭＳが提供されると、この基地局制御器サービス目録を参照してＭＢＭＳストリームを適切なセルに伝達する。ＳＧＳＮ５０７もまた、それぞれのＭＢＭＳに対してＳＧＳＮサービス目録を管理及び更新することができる。このＳＧＳＮサービス目録に含まれる情報には、下記のようなものがある。

SGSN Service Context={ＭＢＭＳ識別子、ＭＢＭＳを受信するか、或いは、受信しているＲＮＣの識別子、ＭＢＭＳを提供するために要求されるＱｏＳを表す情報}

ＳＧＳＮ５０７は、特定サービスに対してＳＧＳＮサービス目録を管理及び更新し、後で実際のサービスが提供されると、このＳＧＳＮサービス目録を参照してＭＢＭＳストリームを適切なセルに伝達する。

次に、ＭＢＭＳを提供するために伝達されるメッセージについて、図６を参照して詳細に説明する。

まず、ＵＥ６５０は、ＲＮＣ６５２に任意のＭＢＭＳＸを提供することを要請する第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージ(MBMS SERVICE REQUEST 1)を伝送する(ステップＳ６０１)。ここで、第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージには、ＵＥ６５０がサービス受けようとするＭＢＭＳに対する識別子であるＭＢＭＳ識別子と、この第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージを伝送するＵＥの識別子である使用者識別子が含まれる。この第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージに応じてＲＮＣ６５２は、管理しているＲＮＣサービス目録を更新する。すなわち、ＲＮＣ６５２は、管理しているＲＮＣサービス目録に、ＵＥ６５０の使用者識別子、ＵＥ６５０が要請したＭＢＭＳ識別子、及び、ＵＥ６５０が属しているセル、すなわちＮｏｄｅＢ(６５１)のセル識別子を追加する。これらの情報を追加したＲＮＣ６５２は、前記ＭＢＭＳＸに対するサービス提供を要請する第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージ(MBMS SERVICE REQUEST 2)を、ＳＧＳＮ６５３に伝送する(ステップＳ６０２)。

ここでは、ＲＮＣ６５２がＲＮＣサービス目録を更新する場合について説明したが、ＵＥ６５０により要請されたＭＢＭＳＸが新規のＭＢＭＳである場合には、ＲＮＣ６５２は、このＭＢＭＳＸに対するＲＮＣサービス目録を新しく構成し、この新しく構成されたＲＮＣサービス目録の情報(ＵＥ６５０の使用者識別子とＵＥ６５０が要請したＭＢＭＳ識別子を含む)を管理するようになる。また、第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージには、ＵＥ６５０が要請したＭＢＭＳ識別子と、第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージを伝送するＲＮＣ６５２の識別子とが含まれる。

ＳＧＳＮ６５３は、ＲＮＣ６５２から受信した第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージに応じて、管理しているＳＧＳＮサービス目録を更新する。すなわち、ＳＧＳＮ６５２は、管理しているＳＧＳＮサービス目録の受信者関連情報に、ＵＥ６５０の使用者識別子とこのＵＥ６５０が属しているＲＮＣ６５２の識別子を追加し、前記ＭＢＭＳＸに対するサービス提供を要請する第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージ(MBNS SERVICE REQUEST ３)を、ＭＢ−ＳＣ６５４に伝送する(ステップＳ６０３)。ここでは、ＳＧＳＮ６５３がＳＧＳＮサービス目録を更新する場合について説明したが、要請されたＭＢＭＳＸが新規のサービスである場合には、ＳＧＳＮ６５３は、このＭＢＭＳＸに対するＳＧＳＮサービス目録を新しく構成した後に、この新しく構成されたＳＧＳＮサービス目録の情報(ＲＮＣ６５２の識別子を含む)を管理するようになる。

第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージには、ＵＥ６５０が要請したＭＢＭＳ識別子が含まれる。この第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージに応じて、ＭＢ−ＳＣ６５４は、第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージ(MBMS SERVICE RESPONSE 3)を、ＳＧＳＮ６５３に伝送する(ステップＳ６０４)。この第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージは、第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージを正常に受信し、受信された情報に基づいてＭＢＭＳＸをサービス目録に追加したことを表す。ここで、第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれる。

第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージに応じて、ＳＧＳＮ６５３は、この第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージを正常に受信したことを表す第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージ (MBMS SERVICE RESPONSE 2)を、ＲＮＣ６５２に送信する(ステップＳ６０５)。第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージにはＭＢＭＳ識別子が含まれている。第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージに応じてＲＮＣ６５２は、この第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージを正常に受信したことを表す第１のＭＢＭＳサービス応答メッセージ(MBMS SERVICE RESPONSE 1)を、ＵＥ６５０に送信する(ステップＳ６０６)。ここで、第１のＭＢＭＳサービス応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれている。この第１のＭＢＭＳサービス応答メッセージを受信したＵＥ６５０は、ネットワークからその他の制御情報が到着するまで待機する。

一方、ＭＢ−ＳＣ６５４は、間もなくＭＢＭＳＸが始まることを通知するために、実際にこのＭＢＭＳＸを受けたがるＵＥの識別子を把握するための第３のＭＢＭＳサービス通知メッセージ(MBMS SERVICE NOTIFY 3)を、ＳＧＳＮ６５３に送信する(ステップＳ６０７)。ここで、ステップＳ６０６とステップＳ６０７との間には相当なる時差が存在することもある。ステップＳ６０１からステップＳ６０６までは、任意のＭＢＭＳ提供の有効性を検証するための処理であり、ステップＳ６０７からは、実際のＭＢＭＳを提供するための処理である。すなわち、ステップＳ６０１からステップＳ６０６では、任意(または複数)のＭＢＭＳに関連したスケジュールがＵＥに通報される。この通報を受信したＵＥは、そのＭＢＭＳを受信するか否かを判断し、この判断結果をＭＢ−ＳＣに通報する。この通報された判断結果に基づいてＭＢ−ＳＣは、該当のＭＢＭＳを提供するか否かを判断する。したがって、ステップＳ６０１からステップＳ６０６は、実際のサービスが提供される時点よりも遥かに以前の時点で遂行される。この第３のＭＢＭＳサービス通知メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、ＭＢＭＳＸが実際に始まるサービス開始時間、及びＱｏＳ関連情報が含まれている。第３のＭＢＭＳサービス通知メッセージを受信したＳＧＳＮ６５３は、そのＭＢＭＳＸを提供するための伝送路とＩｕ連結(Iu connection)を設定する。また、ＳＧＳＮ６５３は、受信されたＱｏＳ関連情報を利用してＳＧＳＮサービス目録を更新する。そして、ＳＧＳＮ６５３は、ＭＢＭＳＸを実際に受けたがるＵＥを把握し、間もなくＭＢＭＳが始まることを通知するために、第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージ(MBMS SERVICE NOTIFY 2)をＲＮＣ６５２に送信する(ステップＳ６０８)。この第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、サービス開始時間、及びＱｏＳ関連情報が含まれている。この第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージを受信したＲＮＣ６５２は、管理しているＲＮＣサービス目録に存在するＵＥ識別子及びこれらのＵＥが属しているセルを確認する。そして、間もなくＭＢＭＳＸが始まることを通知する第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージ(MBMS SERVICE NOTIFY 1)を、ＵＥ６５０に送信する(ステップＳ６０９)。ここで、第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、サービス開始時間、及びＱｏＳ関連情報が含まれている。

第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージを受信したＵＥ６５０は、ＭＢＭＳＸを実際に受けるか否かを決定する。ＵＥ６０５がＭＢＭＳＸを受けると決定すれば、前記受信したＱｏＳ関連情報を格納した後に、第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージ(MBMS NOTIFY RESPONSE １)をＲＮＣ６５２にで送信する(ステップＳ６１０)。この第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及びＵＥ識別子が含まれている。第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信したＲＮＣ６５２は、第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージを正常に受信したことを表す第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージ(MBMS NOTIFY RESPONSE 2)を、ＳＧＳＮ６５３に送信する(ステップＳ６１１)。ここでは、ＲＮＣ６５２がＵＥ６５０のみから第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信する場合が説明されたが、多数のＵＥから第１のＭＢＭＳ通知メッセージを受信することも可能である。この場合に、ＲＮＣ６５２は、ＵＥそれぞれに対するＵＥ識別子及びこれらＵＥの属しているセルのセル識別子を追加することによってＲＮＣサービス目録を更新する。

一方、ＲＮＣ６５２が伝送した第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及びＵＥ識別子が含まれている。この第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信したＳＧＳＮ６５３は、第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージに含まれているＵＥの識別子とＲＮＣ識別子を追加することによって、管理しているＳＧＳＮサービス目録を更新する。そして、ＳＧＳＮ６５３は、第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージを送信したＲＮＣ６５２にＭＢＭＳＸに対するストリームを伝送するための伝送路、すなわち無線接続ベアラ(Radio Access Bearer：以下、“ＲＡＢ”と称する)を設定するためのＲＡＢ割当要求メッセージ(MBMS RAB ASSIGNMENT REQUEST)を送信する(ステップＳ６１２)。このＲＡＢ割当要求メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及びＱｏＳ情報が含まれている。このＲＡＢ割当要求メッセージを受信したＲＮＣ６５２は、管理しているＲＮＣサービス目録に格納されているセルとＵＥの識別子を確認した後に、前記受信したＱｏＳ情報に基づいてこのセル、すなわちＮｏｄｅＢ(６５１)に無線リンク(Radio Link)を設定する準備をする。このときに、ＲＮＣ６５２は、ＲＮＣサービス目録に格納されているセルに属しているＵＥの個数を考慮して、該当するセルの無線ベアラ(Radio Bearer)を、逆方向共有データチャネルに設定するか、逆方向データチャネル並びにＵＥ別逆方向略式専用制御チャネル及び逆方向専用チャネルに設定するかを決定することができる。これらのチャネル情報について説明すると、次の通りである。すなわち、スレショルド(threshold)よりも多いＵＥが存在するセルには、逆方向共有データチャネルを設定し、スレショルドよりも少ないＵＥが存在するセルには、逆方向データチャネル並びにＵＥ別逆方向略式専用制御チャネル及び逆方向専用チャネルを構成する。このスレショルド値は、使用者設定により、または移動通信システムの規定により変動可能であることは自明である。ここでは、ＲＮＣ６５２が、逆方向データチャネル、逆方向略式専用制御チャネル及び逆方向専用チャネルを設定したものと仮定する。

ＲＮＣ６５２は、ＭＢＭＳＸに対するストリームを伝送するための無線リンクを設定することを要求するＭＢＭＳ無線リンク設定要求メッセージ(RADIO LINK SETUP REQUEST)を、ＮｏｄｅＢ(６５１)に送信する(ステップＳ６１３)。このＭＢＭＳ無線リンク設定要求メッセージは、ＭＢＭＳＸに対するストリームを伝送する逆方向データチャネルに適用されるチャネル化コード(channelization code)情報、スクランブリングコード(scrambling code)情報、スロットフォーマット番号、チャネルコーディング情報などを含むことができる。さらに、このＭＢＭＳ無線リンク設定要求メッセージは、逆方向略式専用制御チャネルに適用されるチャネル化コード情報、スクランブリングコード情報、チャネルコーディング情報などを含むことができ、また、前記逆方向専用チャネルに適用されるチャネル化コード情報、スクランブリングコード情報、伝送出力制御(Transmit Power Control：ＴＰＣ)関連情報、チャネルコーディング情報などを含むことができる。この伝送出力制御(ＴＰＣ)関連情報には、逆方向専用チャネルに適用されるチャネル品質関連情報と、逆方向データチャネル及び逆方向略式専用制御チャネルに適用されるステップサイズ(step size)情報とがある。無線リンク設定要求メッセージを受信したＮｏｄｅＢ(６５１)は、前記無線リンク設定要求メッセージに含まれているチャネル化コード情報及びスクランブリングコード情報を利用して、逆方向データチャネル及び逆方向略式専用制御チャネルを設定(setup)し、逆方向専用チャネルに対する受信準備を完了する。この逆方向専用チャネルに対する受信準備を完了したＮｏｄｅＢ(６５１)は、ＲＮＣ６５２に、無線リンク設定を遂行したことを表す無線リンク設定応答メッセージ(RADIO LINK SETUP RESPONSE)を送信する(ステップＳ６１４)。

無線リンク設定応答メッセージを受信したＲＮＣ６５２は、この無線リンク設定応答メッセージを送信したＮｏｄｅＢ(６５１)により管理されるＵＥに、無線ベアラ設定を要求する。すなわち、図６と関連して、ＲＮＣ６５２は、ＵＥ６５０に、無線ベアラ(Radio Bearer)を設定するように要求する無線ベアラ設定ＭＢＭＳメッセージ(RADIO BEARER SETUP)を送信する(ステップＳ６１５)。この無線ベアラ設定メッセージには、逆方向データチャネルのチャネル化コード情報、スクランブリングコード情報、スロットフォーマット番号、逆方向略式専用制御チャネルのチャネル化コード情報、スクランブリングコード情報、そして逆方向専用チャネルのチャネル化コード情報、スクランブリングコード情報などが含まれる。さらに、この無線ベアラ設定メッセージは、逆方向データチャネルと逆方向略式専用制御チャネルに適用されるチャネル品質関連情報と逆方向専用チャネルに適用されるステップサイズ(step size)情報を含むことができる。この無線ベアラ設定メッセージを受信したＵＥ６５０は、無線ベアラ設定メッセージに含まれている情報をもって逆方向データチャネルと逆方向略式専用制御チャネルの受信準備を完了し、逆方向専用チャネルを設定する。この逆方向専用チャネルを設定したＵＥ６５０は、ＲＮＣ６５２で無線ベアラ設定が完了したことを表す無線ベアラ設定完了メッセージ(MBMS RADIO BEARER SETUP COMPLETE)を送信する(ステップＳ６１６)。この無線ベアラ設定完了メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及び使用者識別子が含まれている。この無線ベアラ設定完了メッセージを受信したＲＮＣ６５２は、この無線ベアラ設定完了メッセージを送信したＵＥ６５０の識別子を追加することによって、管理しているＲＮＣサービス目録を更新する。ＵＥ６５０の識別子が追加されたＲＮＣ６５２は、ＭＢＭＳＸに対する伝送路構成が完了したことを表すＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージ(MBMS RAB ASSIGNMENT RESPONSE)を、ＳＧＳＮ６５３に送信する(ステップＳ６１７)。このＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及び多数のＵＥ識別子が含まれている。このＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージを受信したＳＧＳＮ６５３は、このＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージに含まれているＵＥの識別子を追加することによって、管理しているＳＧＳＮサービス目録を更新する。このようにＵＥの識別子が追加されたＳＧＳＮ６５３は、ＭＢＭＳＸに対する受信準備が完了したことを表す第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージ(MBMS NOTIFY RESPONSE 3)を、ＭＢ−ＳＣ６５４に送信する(ステップＳ６１８)。この第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれている。ステップＳ６０１からステップＳ６１８を遂行した移動通信システムのＭＢ−ＳＣ６５４は、第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信した後に、ＵＥ６５０にＭＢＭＳＸに対するストリームを提供する(ステップＳ６１９)。

以上の各メッセージは、上述した種類の情報の他にも、他の種類の情報をも含むことができる。

既存の広帯域符号分割多重接続(ＷＣＤＭＡ)基盤の通信システムでは、一つのセルで使用される物理チャネルが、一つの搬送波により伝送されることになる。つまり、基地局の無線資源(radio resource)が充分でないので、共通チャネルや専用チャネルなどのあらゆる物理チャネルを、一つの搬送波により送ることになる。例えば、これら資源には、基地局が割り当て得るチャネル化コードと送信電力がある。チャネル化コードの一つのコードツリーは、一つの搬送波に対応し、このコードツリー内で同時に送信可能なチャネルが限定されることになる。また、基地局に含まれる従来の電力増幅器は、線形性を満足させ得る電力の強度により制限されるので、限定された送信電力資源のみ使用可能である。一般に、一つの基地局ではチャネル化コード資源の不足問題に先立って、送信電力資源の不足問題が現れるので、基地局の資源割当において最大の問題は、送信電力資源に対する割当問題であると言えよう。

通常、この送信電力は、データレートが高まるにつれて増加する。しかも、一つのセル全体をサービスするためには、非常に大きい送信電力が必要とされる。すなわち、一つのセルがＭＢＭＳのような高いデータ率のサービスをセル領域全体を通して提供するにあたり、ＭＢＭＳを伝送するチャネルを、セル境界にある端末が受信可能に送信すれば、このチャネルに割り当てられるべき送信電力は非常に大きくなり、よって、提供可能なＭＢＭＳの数が制限されるか、さらには、他の音声通信、その他のパケット通信のようなサービスのためのチャネルに割当可能な電力が足りなくなる、という点に問題がある。図１を参照すると、セル境界にある端末１０３が受信する信号の強度、すなわち矢印１１３の太さで表す受信信号の強度が、適正水準以上になる必要がある。中でも、図１の参照番号１１０が表す基地局送信電力は、矢印１１３の太さで表される受信電力の強度が所定の水準以上となるように十分でなければなく、この結果、従来の方式では、送信電力が非常に大きくなる、という問題があった。

実際にビデオサービスに適するビットレートである６４Kbpsのチャネルを、セル境界にある端末が適切に受信しうる送信電力で基地局が送信するためには、基地局の可能送信電力の大部分を、このビデオサービスに割り当てなければならないということになる。したがって、提供可能サービスの数が２つを越えられなく、たとえ一つのサービスのみを提供するとしても、他の音声通信やパケットサービスのための資源が適切に割り当てられない、という問題が生じる。

したがって、本発明の目的は、上記事情に鑑みて、移動通信システムで同一セル内の移動端末の位置に応じてデータの受信性能を差別化する装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＭＢＭＳを提供することに起因する基地局の送信電力の不足問題と送信電力割当に関連した問題点を改善する装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、一つのＭＢＭＳを、一つの物理チャネル(Physical channel)を通して大きい送信電力で伝送する代わりに、マルチメディアコーデックの拡張性(Scalability)を用いて２つ以上の物理チャネルを通して伝送する装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、二つの物理チャネルのうち一つは、セル境界まで伝送可能な送信電力を使用し、残りのチャネルは、それよりも小さい送信電力を使用することによって、一つのＭＢＭＳのために割り当てる総送信電力の大きさを減少させ得る装置及び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第１の見地による本発明は、基地局により占有されるセル境界を持つ第１のセル領域と、前記基地局により占有され、前記第１のセル領域内に含まれた少なくとも一つの第２のセル領域とを持ち、該第２のセル領域内にある第１の移動端末と、前記第２のセル領域を外れた前記第１のセル領域内にある第２の移動端末に、前記基地局がデータを伝送する方法であって、前記データは、符号化した基盤データと、該基盤データを補充する向上データを持ち、前記基盤データを、前記第１のセル領域のセル境界にある移動端末が受信しうるような電力で、前記第２の移動端末に伝送し、前記向上データを、前記第２のセル領域内にある移動端末が受信しうるような電力で、前記第１の移動端末に伝送し、該第１の移動端末は、前記向上データと前記基盤データを両方とも受信することにより、前記第１の移動端末が、前記第２の移動端末に比べてより良質のデータを受信することを特徴とする。

上記の目的を達成するための第２の見地による本発明は、一つのサービスに該当するデータとして、一つの基盤データストリームと、該基盤データストリームを補充する向上したデータストリームを受信し、該基盤データストリーム及び向上したデータストリームを、セル内の移動端末に提供する移動通信システムの基地局において、前記基盤データストリームと前記向上したデータストリームをそれぞれ、独立したチャネルを通して伝送する方法であって、前記基盤データストリームを、前記セル内に位置する移動端末が受信できるように、第１の送信電力で送信するステップと；前記少なくとも一つの向上したデータストリームを、前記第１の送信電力に比べて小さい第２の送信電力で送信するステップと；を含むことを特徴とする。

上記の目的を達成するための第３の見地による本発明は、所定のデータが、基盤データと該基盤データを補充する向上データとに分離され、一つの基地局から相互に異なるチャネルを通して伝送される前記基盤データと前記向上データを、移動端末で受信する方法であって、前記基盤データと前記向上データの両方とも受信されると、前記基盤データが復号されて生成された第１のデータと、前記向上データが複合されて生成された第２のデータとを、結合して出力するステップと；前記基盤データと前記向上データのうち、前記基盤データのみ受信されると、前記基盤データのみを復号して出力するステップと；からなることを特徴とする。

上記の目的を達成するための第４の見地による本発明は、所定のデータが、基盤データと該基盤データを補充する向上データとに分離され、一つの基地局から相互に異なるチャネルを通して伝送される前記基盤データと前記向上データをそれぞれ復号する復号器を含む移動端末において、前記基盤データと前記向上データを受信する装置であって、前記基盤データを復号して出力される第１の復号データと、前記向上データを復号して出力される第２の復号データを入力とし、前記第１の復号データと前記第２の復号データのタイミング情報を獲得するタイミング情報獲得部と；前記第１の復号データと前記第２の復号データを入力し、前記タイミング情報獲得部からのタイミング情報に基づいて、前記第１の復号データと前記第２の復号データとを結合するコンバイナと；を含むこと特徴とする。

本発明は、マルチメディアコーデックの拡張性、二つ以上の無線ベアラ、２つ以上の物理チャネルを用いて、一つのＭＢＭＳを提供する方法を提供する。本発明によれば、基地局の送信パワーの過剰使用が防止されるため、基地局の送信パワーを效率よく使用することが可能になる。また、本発明によれば、増加した数のサービスを提供することができ、かつ、ＭＢＭＳ以外のサービスのための電力資源を弾力的に割り当てることが可能になる。

図１は、上にも述べたように、ＭＢＭＳの全体概念を示している。基地局は、一つの資源を使用してこの基地局内に位置する複数の端末に一つのサービスを支援する。すなわち、基地局は、この基地局内に位置する複数の端末に、一つの電力でＭＢＭＳを支援し、これにより、これら端末は基地局との距離が遠くなるほど低い受信電力でＭＢＭＳを受けることになる。

図２は、本発明によるＭＢＭＳが提供される伝送チャネル(transport channel)と物理チャネル(physical channel)を示している。非同期ＩＭＴ−２０００標準を規定する組織の３ＧＰＰ(3^rd Generation Project Partnership)は、ＭＢＭＳのための物理階層でのチャネルを規定していないので、図２で、このＭＢＭＳのための新規の伝送チャネルと物理チャネルの名称を任意に規定する。ＭＢＭＳのための物理チャネルは、物理ブロードキャストマルチキャスト共有チャネル(Physical Broadcast Multicast Shared Channel：以下、“ＰＢＭＳＣＨ”と称する。)と規定し、ＭＢＭＳのための伝送チャネルは、ブロードキャストマルチキャスト共有チャネル(Broadcast Multicast Shared Channel：以下、“ＢＭＳＣＨ”と称する。)と規定する。図２の参照番号２０１は、ＰＢＭＳＣＨの構造を示し、このＰＢＭＳＣＨを使用して伝送されるＢＭＳＣＨは、図２の参照番号２０２で示されている。本発明でＭＢＭＳのための新規の伝送チャネルと物理チャネルを図２のように定義した理由は、ＭＢＭＳが既存のＷＣＤＭＡ方式で使用されている伝送チャネルと物理チャネルを使用する可能性も、新規のチャネルを導入する可能性も持っていることから、既存チャネルの最も基本的な性質のみを含む新たな名前のチャネルを使用して説明するためにある。すなわち、図２の参照番号２０１で示したＰＢＭＳＣＨは、既存の移動通信システムで使用されている物理チャネルと同一のタイムスロット構造を持つ。参照番号２０２で示したＢＭＳＣＨもまた、既存の伝送チャネルの構造を使用することができ、この場合に、伝送チャネルは、パイロット情報と伝送形式組合指示子(Transport Format Combination Indicator：以下、“ＴＦＣＩ”と称する。)などと多重化されて物理チャネルを形成する。例えば、ＰＢＭＳＣＨ(２０１)は、副共用制御物理チャネル(Secondary Common Control Physical Channel：以下、“Ｓ−ＣＣＰＣＨ”と称する。)を使用することができ、伝送チャネルは、順方向接近チャネル(Forward Access Channel：以下、“ＦＡＣＨ”と称する。)を使用することができる。

すなわち、伝送チャネルと物理チャネルは、上述した如き柔軟性があると仮定し、また、基本的な性質は、図２の参照番号２０２で示すように、ＰＢＭＳＣＨのスロットのうち一つのスロットには基本的に、多重化されたＢＭＳＣＨが位置している。また、ＰＢＭＳＣＨにより伝送されるサービスのビット率によってスプレッディングファクター(Spreading Factor：以下、“ＳＦ”と称する。)が変わり、この変化に対応してＰＢＭＳＣＨのスロット当たりビット数が定められるようになる。基本的なビデオＭＢＭＳのビット率は６４Kbpsであり、したがって、使用すべく物理チャネルのＳＦは、３２となる。

次に、ビデオコーデックの拡張性について説明する。現在、ＷＣＤＭＡで無線ビデオ通信のために使用されるビデオコーデックには、ＭＰＥＧ(Motion Picture Experts Group)−４とＨ.２６３(＋)がある。これらコーデックは、低伝送率通信の無線通信で使用可能に作られたため、ＷＣＤＭＡをはじめとする各種の無線通信システムにおいてビデオ伝送のためのコーデックとして使用されると見込まれる。これらのビデオコーデックは、選択的に拡張性(Scalability)を持つ。このビデオコーデックの拡張性は、復号器と伝送路によって一つの送信映像から様々な画質の再生映像が得られるようにする。この拡張性は、時間的拡張性、空間的拡張性、信号対雑音比率拡張性などに区分される。この拡張性を利用すべく、ビデオコーデックは、ビデオを符号化するにあたり、基盤階層(base layer)と向上階層(enhanced layer)とに区分される。向上階層の再生には基盤階層が必ず必要とされ、向上階層と関連した追加的な情報は、その再生に使用される。図４Ａから４Ｃは、ビデオコーデックの拡張性を説明している。

図４Ａは、空間的拡張性を示している。この空間的拡張性は、基盤階層では低い解像度を支援し、向上階層は、基盤階層のデータ情報をアップサンプリング(up-sampling)し、追加される差分信号(向上階層だけのための信号)を符号化した情報に合算して、より解像度の高い信号を得る方法を意味する。基本的に、複数の基盤階層のデータはそれぞれ、独立的に符号化/復号化され得る。図４Ａにおいて、参照番号４１０は、基盤階層のデータを示し、参照番号４２０は、向上階層のデータを示している。これら基盤階層のデータは、図４Ａの参照番号４１１，４１２，４１３で示すように、基本階層の複数のデータが時間的順序に符号化され(ビデオコーデックにより符号化されたデータは、静止映像の連続したシーケンスで表現可能であり、一つの映像を“フレーム”と称する。)、基盤階層の映像信号の大きさは、あらかじめ定められた一定大きさを持つことになる。一方、図４Ａの参照番号４２０は、向上階層のデータを示しているが、向上階層は、基盤階層をアップサンプリングし、追加的な差分信号により解像度が高まるので、この基盤階層の映像よりも大きい映像を復号化可能になる。したがって、図４Ａの参照番号４１１で示される映像をアップサンプリングし、このアップサンプリングされた信号と差分信号を合算することによって、参照番号４２１で示される映像が得られ、４１２で示される映像をアップサンプリングし、このアップサンプリングされた信号と差分信号とを合算することにゆって、参照番号４２２で示される映像が得られる。また、参照番号４１３で示される映像をアップサンプリングし、このアップサンプリングされた信号と差分信号とを合算することによって、参照番号４２３で示される映像が得られる。４２１，４２２，４２３の向上階層映像はそれぞれ、基盤階層の映像である４１１，４１２，４１３に対して同じ割合に解像度が大きくなる。すなわち、同じ大きさの画面上に、前記基盤階層の映像と向上階層の映像が表示されるなら、画面の解像度は、基盤階層よりも向上階層においてよくなるのである。

図４Ｂは、時間的拡張性の一例を示している。この時間的拡張性は、空間的に解像度は同じであるが、時間解像度を上げる機能を担う。例えば、基盤階層は、一連の映像で奇数番目の映像フレームだけを符号化して伝送し、向上階層は、残りの偶数番目の映像フレームを符号化して伝送することによって、時間的拡張性を用いて差別的なサービスを提供することができる。図４Ｂの参照番号４３０は、基盤階層の映像順序を示している。基盤階層では４４１，４４３，４４５の順に奇数番目のフレームだけを出力するのに対し、向上階層では追加的に４４２，４４４の偶数番目のフレームだけを出力する。したがって、向上階層は、基盤階層に比べて時間的に解像度の高い、すなわちフレームレートの高い映像を受信可能になるわけである。

図４Ｃは、信号対雑音比率拡張性を示している。図４Ｃに示した信号対雑音比率拡張性は、図４Ａで説明した空間的拡張性に類似しているが、信号対雑音比率拡張性は、一定の空間解像度とともに映像の画質を高めることに特徴がある。一般に、帯域幅と映像の画質は互いに比例し、映像の伝送率制御は、ビデオコーデック内に存在する量子化間隔の大きさを調節することによってなされる。したがって、基盤階層は、荒い量子化(rough quantization)を遂行し、向上階層は、より細密な量子化器で差分信号を量子化することによって、異なる画質を提供する。図４Ｃの参照番号４５０で示すように、基盤階層は、荒い量子化の後に、映像フレーム４５１，４５２，４５３を出力し、したがって、この基盤階層により出力される映像フレーム４５１，４５２，４５３の歪曲は除去される。一方、向上階層は、細密な量子化がなされた追加情報を出力し、よって、相対的に高画質の映像が得られる。図４Ｃの参照番号４６１，４６２，４６３は、細密な量子化の後に出力される映像フレームである。

上記の符号化動作においてビデオコーデックの拡張性により少なくとも２つのビット列が生成されるが、この中で、基本的なビット列だけを受信すれば基本的なビデオサービスを受けるようになり、２つのビット列とも受信すると、相対的に高画質のビデオサービスを受けることが可能になるのである。

本発明は、上記マルチメディアコーデックの拡張性をＭＢＭＳに適用させるために、無線接続規格に基づく物理階層で必要な技術方法と装置を提案することを目的とする。図３は、従来のＭＢＭＳにおける送信電力の過大消費の問題点を解決するためにビデオサービスの拡張性性質を利用した多重ビットレートＭＢＭＳの無線接続階層に関する基本概念を示している。

図３では、ＭＢＭＳが提供されているセルの基地局と端末、そして送信信号などを示している。図３では、基地局３０１が一つの円形セルを支援している様子を示しており、端末１(３０２)と端末２(３０３)は、基地局３０１から提供しているＭＢＭＳを受信している。基地局３０１では、一つのＭＢＭＳのために、参照符号３０７及び３０５で表される二つのチャネルを使用する。チャネル３０７は、前述したマルチメディアデータの基盤階層に該当する情報を伝送し、チャネル３０５は、向上階層に該当するマルチメディア情報を伝送するようになる。基地局３０１は、各チャネルの送信電力を割り当てるにあたり、チャネル３０７に対しては、セル境界３０９まで信号が到達できるような送信電力を割り当て、チャネル３０５に対しては、それよりも小さい送信電力を割り当てる。したがって、チャネル３０７が到達される全てのセル領域は、基盤階層のマルチメディアデータを受信し、チャネル３０５が到達される一部のセル領域は、基盤階層のマルチメディアデータと向上階層のマルチメディアデータを同時に受信する。一つのセル内において、基盤階層のマルチメディアデータは到達する反面、向上階層のマルチメディアデータは到達しない領域を、図３の参照符号３０６で示すように、基盤領域と称し、向上階層をも到達可能な領域、すなわち、図３の参照符号３０４(斜線を引いた部分)で示した領域を、向上領域と称する。したがって、基盤領域に存在する端末２(３０３)は、基盤階層に該当するマルチメディア情報だけを復号化できるので、少ないビット率のサービスを受けることができ、向上領域に存在する端末１(３０２)は、基盤階層に該当するマルチメディア情報と向上階層に該当するマルチメディア情報を復号化できるので、相対的に高いビット率のサービスを受けることが可能になる。

本発明が提案するＭＢＭＳのためには、上記の方法において考慮すべき部分が生じてくる。まず、前記マルチメディアコーデックから発生する基盤階層と向上階層に該当するマルチメディア情報である２本以上のビット列を、ＭＢ−ＳＣが管理をするようになる。これら２本以上のビット列データは、ＭＢ−ＳＣから、ＧＧＳＮ(Gateway general packet radio service(GPRS) Support Node)、ＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)、ＲＮＣ(Radio Network Controller)、ＮｏｄｅＢに伝えられ、このＮｏｄｅＢで各データは分離され、異なる物理チャネルを通じて少なくとも一つの端末に伝送される。すなわち、一つのデータは、複数個のデータに分割され、この複数個のデータはそれぞれ、同数の物理チャネルを通じて伝送される。さらに、複数個の各データを受信する際に、端末は、これらの受信データに対してデータ同期を遂行しなければならない。すなわち図５を参照すると、ＭＢ−ＳＣ５０２は、前記マルチメディアコーデックから発生した二本以上のビット列データを持っており、この二つ以上のビット列データを、ＩＰ(Internet Protocol)網を通してＧＧＳＮ５０５に伝送し、続いて、ＧＧＳＮ５０５からＧＴＰを通じてＳＧＳＮ５０７に伝送する。すると、ＳＧＳＮ５０７は、ＩＰマルチキャスト(Ｉｕインターフェース)を用いて、受信したビット列データをＲＮＣ５０９に送り、ＲＮＣ５０９は、受信したビット列データをＮｏｄｅＢ(５１１)に送る。このＮｏｄｅＢ５１１に到着するまでは、ＭＢ−ＳＣ５０２からのビット列データが分離される必要はない。しかしながら、ＮｏｄｅＢ(５１１)から無線物理チャネルを通して端末へ前記データを伝送する場合には、分離されたデータがそれぞれ、対応する物理チャネルを通して伝送される。
次に、本発明が目的とする、ＭＤＲ(Middle Data Rate) ＭＢＭＳ提供のための基地局５１１による効率的な送信電力の割当のために、任意のマルチメディアデータを、基盤階層と向上階層に基づいて分離し、分離されたデータを、それぞれのチャネルを通して伝送する上で必要な処理について説明する。

図７は、本発明によるＭＢＭＳが支援される移動通信システムを構成する装置と、これら装置間に交換されるメッセージを示している。本実施形態では、便宜上、拡張可能なデータの個数を２本のマルチメディアビット列とする。したがって、一つのデータは、基盤階層のためのデータと、向上階層のためのデータとに分割可能であると仮定する。

まず、ＵＥ１０５０は、ＲＮＣ１０５２に、任意のＭＢＭＳＸに対するサービス提供を要請するために、第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージ(MBMS SERVICE REQUEST 1)を伝送する(ステップＳ１００１)。ここで、第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージには、ＵＥ１０５０がサービス受けようとするＭＢＭＳに対する識別子のＭＢＭＳ識別子と、第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージを伝送するＵＥの識別子の使用者識別子とが含まれる。この第１のＭＢＭＳサービス要求メッセージに応じて、ＲＮＣ１０５２は、管理しているＲＮＣサービス目録を更新する。すなわち、ＲＮＣ１０５２は、管理しているＲＮＣサービス目録に、ＵＥ１０５０の使用者識別子、ＵＥ１０５０が要請したＭＢＭＳ識別子、及びＵＥ１０５０の属しているセル(すなわち、ＮｏｄｅＢ(１０５１)のセル識別子)を追加する。これら情報を追加したＲＮＣ１０５２は、ＭＢＭＳＸに対するサービス提供を要請する第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージ(MBMS SERVICE REQUEST 2)を、ＳＧＳＮ１０５３に伝送する(ステップＳ１００２)。

ＲＮＣ１０５２がＲＮＣサービス目録を更新する場合について説明されたが、ＵＥ１０５０により要請されたＭＢＭＳＸが、新規のＭＢＭＳである場合には、ＲＮＣ１０５２は、このＭＢＭＳＸに対するＲＮＣサービス目録を新規に構成する。ＲＮＣ１０５２は、新規に構成されたＲＮＣサービス目録の情報(ＵＥ１０５０の使用者識別子とＵＥ１０５０が要請したＭＢＭＳ識別子)を管理する。さらに、第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージには、ＵＥ１０５０が要請したＭＢＭＳ識別子と、第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージを伝送するＲＮＣ１０５２の識別子とが含まれる。

このＲＮＣ１０５２からの第２のＭＢＭＳサービス要求メッセージに応じて、ＳＧＳＮ１０５３は、管理しているＳＧＳＮサービス目録を更新する。すなわち、ＳＧＳＮ１０５２は、管理しているＳＧＳＮサービス目録の受信者関連情報に、ＵＥ１０５０の使用者識別子とＵＥ１０５０が属しているＲＮＣ１０５２の識別子とを追加し、ＭＢＭＳＸに対するサービス提供を要請する第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージ(MBMS SERVICE REQUEST 3)を、ＭＢ−ＳＣ１０５４に伝送する(ステップＳ１００３)。ＳＧＳＮ１０５３がＳＧＳＮサービス目録を更新する場合について説明されたが、要請されたＭＢＭＳＸが新規のサービスである場合には、ＳＧＳＮ１０５３は、このＭＢＭＳＸに対するＳＧＳＮサービス目録を新規に構成した後に、この新規に構成されたＳＧＳＮサービス目録の情報(ＲＮＣ１０５２の識別子)を管理するようになる。

第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージには、ＵＥ１０５０が要請したＭＢＭＳ識別子が含まれる。第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージに応答して、ＭＢ−ＳＣ１０５４は、第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージ(MBMS SERVICE RESPONSE 3)を、ＳＧＳＮ１０５３に伝送する(ステップＳ１００４)。該第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージは、第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージを正常受信し、受信された情報に基づいてＭＢＭＳＸをサービス提供目録に追加したことを表す。ここで、第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれる。

第３のＭＢＭＳサービス応答メッセージに応答して、ＳＧＳＮ１０５３は、第３のＭＢＭＳサービス要求メッセージを正常に受信したことを表す第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージ(MBMS SERVICE RESPONSE 2)を、ＲＮＣ１０５２に送信する(ステップＳ１００５)。該第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれている。この第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージに応答して、ＲＮＣ１０５２は、第２のＭＢＭＳサービス応答メッセージを正常に受信したことを表す第１のＭＢＭＳサービス応答メッセージ(MBMS SERVICE RESPONSE 1)を、ＵＥ１０５０に送信する(ステップＳ１００６)。ここで、第１のＭＢＭＳサービス応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれている。第１のＭＢＭＳサービス応答メッセージを受信したＵＥ１０５０は、ネットワークから他の制御情報が到着するまで待機する。

ＵＥ１０５０が、ＭＢ−ＳＣ１０５４にサービスを要求し、ＭＢ−ＳＣ１０５４からサービス応答を受信する過程では、図６に基づいて説明された既存の方式と同様なメッセージ交換処理が遂行される。

このときに、ＭＢ−ＳＣ１０５４は、間もなくＭＢＭＳＸが始まることを通知する一方、このＭＢＭＳＸがＭＤＲＭＢＭＳであることを同時に通知する。また、ＳＧＳＮ１０５４は、このＭＢＭＳＸを実際に受けようとするＵＥの識別子を把握するための第３のＭＢＭＳサービス通知メッセージ(MBMS SERVICE NOTIFY 3)を送信する(ステップＳ１００７)。ここで、ステップＳ１００６とステップＳ１００７との間には、相当なる時差が存在することもある。ステップＳ１００１からステップＳ１００６までは、任意のＭＢＭＳ提供の有効性を検証するために遂行され、ステップＳ１００７以降は、実際にＭＢＭＳを提供するために遂行される。すなわち、ステップＳ１００１からステップＳ１００６は、任意(または複数)のＭＢＭＳに対するスケジュールを、ＵＥに通報する。この通報を受信したＵＥは、ＭＢＭＳを受信するか否かを判断し、この判断結果をＭＢ−ＳＣ１０５４に通報する。このＭＢ−ＳＣ１０５４は、受信した通報に基づいて該当のＭＢＭＳを提供するか否かを判断する。したがって、ステップＳ１００１からステップＳ１００６は、実際にサービスが提供される時点よりも遥かに以前の時点で遂行される。第３のＭＢＭＳサービス通知メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、ＭＢＭＳＸが実際に始まるサービス開始時間、ＱｏＳ関連情報、及びＭＤＲＭＢＭＳを表す識別子が含まれている。この第３のＭＢＭＳサービス通知メッセージを受信したＳＧＳＮ１０５３は、このＭＢＭＳＸを提供するための伝送路及びＩｕ連結(Iu connection)を設定する。この伝送ネットワーク上の伝送路及びＩｕ連結は、基盤階層情報と向上階層情報を分離した後に伝送しうるように設定される。また、ＳＧＳＮ１０５３は、ＱｏＳ関連情報をＳＧＳＮサービス目録に更新した後に、間もなくＭＤＲを支援するＭＢＭＳＸが始まることを通知すると共に、ＭＢＭＳＸを実際に受けようとするＵＥを把握し、間もなくＭＢＭＳが始まることを通知するために、第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージ(MBMS SERVICE NOTIFY 2)を、ＲＮＣ１０５２に送信する(ステップＳ１００８)。第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、サービス開始時間、及びＱｏＳ関連情報が含まれている。この第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージに応じて、ＲＮＣ１０５２は、管理しているＲＮＣサービス目録に存在するＵＥの識別子、及びこれらＵＥが属しているセルを確認する。そして、間もなくＭＢＭＳＸが始まることを通知する第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージ(MBMS SERVICE NOTIFY 1)を、ＵＥ１０５０に送信する(ステップ１００９)。ここで、第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、サービス開始時間及びＱｏＳ関連情報、及びＭＤＲＭＢＭＳを表す識別子が含まれている。

第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージを受信したＵＥ１０５０は、ＭＢＭＳＸを実際に受信するか否かを決定する。ＵＥ１０５０が、ＭＢＭＳＸを受けると決定すれば、受信したＱｏＳ関連情報及びＭＤＲＭＢＭＳを表す識別子を格納した後に、第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージ(MBMS NOTIFY RESPONSE 1)を、ＲＮＣ１０５２に送信する(ステップＳ１０１０)。この第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及びＵＥ識別子が含まれている。第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信したＲＮＣ１０５２は、第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージを正常受信したことを表す第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージ(MBMS NOTIFY RESPONSE 2)を、ＳＧＳＮ１０５３に送信する(ステップＳ１０１１)。このときに、ＲＮＣ１０５２は、第２のＭＢＭＳサービス通知メッセージを伝送すると同時に、第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージを伝送したＵＥの識別子及びこのＵＥが属しているセル識別子を、ＲＮＣサービス目録に追加し、このように更新されたＲＮＣサービス目録を管理する。ステップＳ１０１０では、ＲＮＣ１０５２が、ＵＥ１０５０のみから第１のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信する場合について説明したが、多数のＵＥから第１のＭＢＭＳサービス通知メッセージを受信することも可能である。この場合に、ＲＮＣ１０５２は、多数のＵＥそれぞれに対するＵＥ識別子及び各ＵＥが属しているセルの識別子を、ＲＮＣサービス目録に追加することによって、このＲＮＣサービス目録を更新する。

一方、ＲＮＣ１０５２が伝送した第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及びＵＥ識別子が含まれている。この第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信したＳＧＳＮ１０５３は、管理しているＳＧＳＮサービス目録を、第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージに含まれている各ＵＥの識別子及びＲＮＣ識別子を追加することによって更新する。そして、ＳＧＳＮ１０５３は、第２のＭＢＭＳ通知応答メッセージを送信したＲＮＣ１０５２に、ＭＢＭＳＸに対する二つのストリームを伝送するための伝送路、すなわち無線接続ベアラ(Radio Access Bearer：以下、“ＲＡＢ”と称する。)を設定するためのＲＡＢ割当要求メッセージ(MBMS RAB ASSIGNMENT REQUEST)を送信する(ステップＳ１０１２、ステップＳ１０２２)。一つのサービスのために二つの分離されたストリームを伝送するべきなので、ＲＡＢ割当要求メッセージもまた、二つに分離されて伝送される。すなわち、基盤階層のための一つのメッセージ(ステップＳ１０１２)と向上階層のための一つのメッセージ(ステップＳ１０２２)が伝送される。このＲＡＢ割当要求メッセージには、ＭＢＭＳ識別子、ＱｏＳ情報、及びＭＤＲＭＢＭＳ階層情報(すなわち、向上階層か基盤階層かを表す情報)が含まれている。このＲＡＢ割当要求メッセージを受信したＲＮＣ１０５２は、管理しているＲＮＣサービス目録に格納されているセル及びＵＥの識別子を確認し、受信したＱｏＳ情報に基づいてセル、すなわちＮｏｄｅＢ(１０５１)に二つの無線リンク(Radio Link)を設定する準備をする。

ＲＮＣ１０５２は、ＭＢＭＳＸに対する分離された二つのストリームを伝送するための二つの無線リンクを設定することを要求するＭＢＭＳ無線リンク設定要求メッセージ(RADIO LINK SETUP REQUEST)を、ＮｏｄｅＢ(１０５１)に送信する(ステップＳ１０１３、ステップＳ１０２３)。ここで、ＭＢＭＳ無線リンク設定要求メッセージは、基盤階層と向上階層を分離して伝送すべく、二つのメッセージが伝送される。この各メッセージには、ＭＢＭＳＸの２つのデータストリームのうち、一つのストリームを伝送すべく、逆方向データチャネル(図２で説明したＰＢＭＳＣＨと同一のＭＢＭＳのための物理チャネル)に適用されるチャネル化コード(channelization code)情報と、スクランブリングコード(scrambling code)情報、スロットフォーマット番号、チャネルコーディング情報などが含まれる。これら二つの無線リンク設定要求メッセージを受信したＮｏｄｅＢ(１０５１)は、この無線リンク設定要求メッセージに含まれているチャネル化コード情報及びスクランブリングコード情報に基づいて二つの逆方向データチャネルを設定(setup)し、逆方向専用チャネルに対する受信準備を完了する。前記逆方向専用チャネルに対する受信準備を完了したＮｏｄｅＢ(１０５１)は、ＲＮＣ１０５２に、無線リンク設定を遂行したことを表す無線リンク設定応答メッセージ(MBMS RADIO LINK SETUP RESPONSE A及びMBMS RADIO LINK SETUP RESPONSE B)を送信する(ステップＳ１０１４、ステップＳ１０２４)。この無線リンク設定応答メッセージもまた、基盤階層と向上階層のために分離されて伝送されるべきである。

無線リンク設定応答メッセージを受信したＲＮＣ１０５２は、この無線リンク設定応答メッセージを送信したＮｏｄｅＢ(１０５１)により管理されるＵＥに、二つの無線ベアラ設定を要求する。すなわち、図７と関連して、ＲＮＣ１０５２は、ＵＥ１０５０に、二つの無線ベアラ(Radio Bearer)を設定することを要求する無線ベアラ設定メッセージ(MBMS RADIO BEARER SETUP A及びMBMS RADIO BEARER SETUP B)を送信する(ステップＳ１０１５、ステップＳ１０２５)。この無線ベアラ設定メッセージもまた、基盤階層と向上階層のために分離されて伝送される。この無線ベアラ設定メッセージには、逆方向データチャネルのチャネル化コード情報、スクランブリングコード情報、スロットフォーマット番号などが含まれる。無線ベアラ設定メッセージを受信したＵＥ１０５０は、この無線ベアラ設定メッセージに含まれている情報をもって逆方向データチャネルと逆方向略式専用制御チャネル受信のための準備を完了し、逆方向専用チャネルを設定する。逆方向専用チャネルを設定したＵＥ１０５０は、ＲＮＣ１０５２に、無線ベアラ設定が完了したことを表す無線ベアラ設定完了メッセージ(MBMS RADIO BEARER SETUP COMPLETE A及びMBMS RADIO BEARER SETUP COMPLETE B)を送信する(ステップＳ１０１６、ステップＳ１０２６)。この無線ベアラ設定完了メッセージもまた、基盤階層と向上階層のために分離されて伝送される。この無線ベアラ設定完了メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及び使用者識別子が含まれている。無線ベアラ設定完了メッセージを受信したＲＮＣ１０５２は、管理しているＲＮＣサービス目録を、この無線ベアラ設定完了メッセージを送信したＵＥ１０５０の識別子を追加することによって更新する。ＵＥ１０５０の識別子を追加したＲＮＣ１０５２は、ＭＢＭＳＸに対する伝送路構成が完了したことを表すＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージ(MBMS RAB ASSIGNMENT RESPONSE A及びMBMS RAB ASSIGNMENT RESPONSE B)を、ＳＧＳＮ１０５３に送信する(ステップＳ１０１７、ステップＳ１０２７)。このＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージもまた、基盤階層と向上階層のために分離されて伝送される。ＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子及び多数のＵＥ識別子が含まれている。ＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージを受信したＳＧＳＮ１０５３は、管理しているＳＧＳＮサービス目録を、このＭＢＭＳＲＡＢ割当応答メッセージに含まれているＵＥの識別子を追加することによって更新する。更新されたＳＧＳＮサービス目録を有するＳＧＳＮ１０５３は、ＭＢＭＳＸに対する受信準備が完了したことを表す第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージ(MBMS NOTIFY RESPONSE 3)を、ＭＢ−ＳＣ１０５４に送信する(ステップＳ１０１８、ステップＳ１０２８)。この第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージもまた、基盤階層と向上階層のために分離されて伝送される。この第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージには、ＭＢＭＳ識別子が含まれている。ステップＳ１００１からステップＳ１０１８、ステップＳ１００１からステップＳ１０２８を遂行した移動通信システムのＭＢ−ＳＣ１０５４は、第３のＭＢＭＳ通知応答メッセージを受信した後に、ＵＥ１０５０にＭＢＭＳＸに対する二つの分離されたストリームを提供する(ステップＳ１０１９、ステップＳ１０２９)。

上記の実施形態の如く、ＭＤＲＭＢＭＳが提供される場合に考慮すべき点が、分離されたデータに対するデータ同期である。ＭＢ−ＳＣで分離されたデータストリームが、それぞれ異なる経路とチャネルを通して端末へ伝送された場合に、向上階層まで受信可能な端末は、二つ以上の経路を通じて受信されたデータ列を、応用階層(Application layer)で結合しなければならない。このようにデータ列が応用階層で結合されると、基本階層だけを受信した場合に比べて、より高品質のサービスを受けることが可能になる。また、データ列の結合に際して、各分離されたデータの時間的な同期を知らなくては、受信されたマルチメディアサービスの品質向上を図ることができない。

次に、ＭＢ−ＳＣが、ＭＤＲＭＢＭＳのための２つ以上の分離されたデータストリームを送信し、これら分離して送信されたデータストリームをすべて受信する向上領域に位置した端末において、各チャネルを通して入ってくるデータの時間的な同期を合せる過程を、実施形態に上げて説明する。

実施形態２では、周知の実時間プロトコル(Real Time Protocol：以下、“ＲＴＰ”と称する。)を用いて、向上階層を受信できる端末が、二つ以上の分離されたデータの同期を合せる過程について説明する。

ＲＴＰは、複数の人々が参加する映像会議の必要性から考案されたプロトコルであって、終端間(Point to Point)通信において、音声、映像、または模擬実験データのように実時間特性を必要とするデータに使用されるプロトコルである。ＲＴＰは、品質保障や信頼性を提供することはできないが、実時間性情報を取り扱うとか、媒体間の同期化を必要とする応用等において多用されている。ＲＴＰパケット構造を、図８に示す。

ＲＴＰパケットの最初の１２オクテット(９６ビット)は、基本ヘッダー区間であって、全てのＲＴＰパケットに共通して含まれ、寄与発信地識別子(Contributing source：ＣＳＲＣ)区間は、混合器により新規に生成されたＲＴＰパケットにのみ存在する。ヘッダーの最初の２ビットＶは、改訂版(version)区間であって、ＲＴＰプロトコルの改訂版番号を表す。Ｐ(Padding)ビットは、ＲＴＰパケットのペイロード(payload)１１０７情報媒体以外にパディング(padding)ビットが入っているか否かを表す。Ｘ(Extension)ビットは、ＲＴＰ基本ヘッダー(最初の９６ビット)の次に、ヘッダー拡張区間１１０６が存在するか否かを表す。ＣＳＲＣ区間１１０５には、ＲＴＰ基本ヘッダーの次にくるＣＳＲＣ識別子の数が記録される。Ｍビットは、様々な用途に使用されるが、例えば、ＲＴＰパケット列でフレーム整列のような重要な表示が必要な時に使用される。ペイロードタイプ区間(payload type)は、ＲＴＰペイロードに含まれている情報の類型を表す。シーケンス番号１１０２は、ＲＴＰパケットが一つ伝送される度に１ずつ増加する値であって、受信者がパケット損失を検出し、パケット順序を再構成する時に使用される。シーケンス番号の初期値は、無作為に選択される。また、タイムスタンプ区間１１０３は、ＲＴＰパケットのペイロード１１０７に含まれている情報媒体の一番目のオクテット(８ビット)が、サンプリングされた時間を表すが、媒体どうし間または一つの媒体内での同期化と遅延変動を計算する上で使用される。

図９は、上記のＲＴＰプロトコルが、ＭＤＲＭＢＭＳのために使用される場合に、基盤階層と向上階層のデータを受信可能な端末で、これらのデータを受信して結合する過程を示している。ステップＳ１２０１で、端末は、基盤階層に該当する物理チャネルを受信する。続いて、ステップＳ１２０２で、端末は、この受信された基盤階層の物理チャネル(物理チャネルを通じて受信された信号)をデコーディングして上位階層に伝達する。ステップＳ１２０１とステップＳ１２０２は、受信機のハードウェア構造を示している図１１を参照して詳細に後述する。また、ステップＳ１２１１で、端末は、向上階層に該当する物理チャネルを受信し、この受信された信号を、ステップＳ１２１２でデコーディングして上位階層に伝達する。

基盤階層のデコーディングされた物理チャネルデータは、ステップ１２０２でＲＴＰ階層に伝送され、このＲＴＰ階層は、ステップＳ１２０４で、デコーディングされた物理チャネルデータからＲＴＰヘッダー情報を解析するようになる。該ＲＴＰヘッダー情報は、図８に示すように、タイムスタンプと同期発信地(ＣＳＲＣ)識別子などを含む。すなわち、ステップＳ１２０４を遂行することによって、端末は、基盤階層に関連した実時間情報を探すことができる。このＲＴＰヘッダー情報を解析すると同時に、端末は、ステップ１２０３で、ステップＳ１２０２で伝えられた基盤階層のデータを、ソースデコーディング入力バッファーに格納する。

ステップＳ１２１４では、ＲＴＰ階層が、ステップＳ１２１２で伝送されたデコーディングされた物理チャネルデータから、向上階層と関連したＲＴＰヘッダー情報を解析することによって、ＵＥが向上階層に関連した実時間情報を探すようにする。このＲＴＰヘッダー情報を解析すると同時に、ステップＳ１２１３で、端末は、ステップＳ１２０２で伝えられた基盤階層のデータを、ソースデコーディング入力バッファーに格納する。

ステップＳ１２０４で解析された基盤階層の実時間情報と、ステップＳ１２１４で解析された向上階層の実時間情報は、ステップＳ１２２０で、時間情報獲得及び同期化制御部に入力される。ステップＳ１２２０で、制御部は、ステップＳ１２０３で基盤階層のデータを格納するバッファーと、ステップＳ１２１３で向上階層のデータを格納しているバッファーとを制御することによって、二つの分離されたデータの同期を合わせる。ステップＳ１２２０で、端末は、制御信号１２０５を伝達することによって、基盤階層に対するソースデコーディング入力バッファーを制御する。また、ステップＳ１２２０で、端末は、制御信号１２１５を伝達することによって、向上階層に対するソースデコーディング入力バッファーを制御する。ステップＳ１２２１で、ＵＥは、ステップＳ１２０３でのバッファ出力とステップＳ１２１３でのバッファーの出力に対するソースデコーディング動作を遂行し、一つのサービスに対する出力を可能にする。このソースデコーディング動作の際、コンバイナ(図示せず)は、基盤階層のデータと向上階層のデータを結合する。すなわち、ステップＳ１２２１でのソースデコーディング動作の結果、ステップＳ１２２２で、向上されたマルチメディアサービスが提供されることになる。マルチメディアサービスは、通常、動映像サービスであるが、オーディオサービス及びその他のサービスを支援することも可能である。

ＭＤＲＭＢＭＳの特徴は、拡張性を用いて一つのデータを二つ以上のデータに分離し、これら分離されたデータそれぞれを、異なる経路を通してＭＢ−ＳＣから端末に伝える点にある。特に、一つのデータを物理階層で二つ以上のデータに分離し、これら分離されたデータを、相互に異なる物理チャネルを通して端末へ伝送する。また、基盤階層のデータは、セル全体において少なくとも一つのＵＥにより受信可能なように、高い送信電力で送信され、向上階層のデータは、向上領域の少なくとも一つの端末のみ受信可能なように、低い送信電力で送信される。この方法において、向上階層のための物理チャネルに割り当てられる送信電力のレベルは特定されるべきである。また、基盤階層と向上階層のための物理チャネルに割り当てられる送信電力のレベルが異なるため、端末が受信すべき物理チャネルの数も異なってくる。すなわち、端末は、基地局から遠ざかるにつれて、基盤階層のみを受信するのに対し、基地局に近づくにつれて、基盤階層の外に向上階層も受信可能になる。次に、向上チャネルのための送信電力の割当方法と端末が向上階層のための物理チャネルを受信するか否かを判断する方法について、実施形態を通じて説明する。

実施形態３は、基地局の送信電力割当について述べる。基地局において全体送信電力の量は定められており、基地局から伝送される各物理チャネルのための送信電力は、前記定められた全体送信電力の量を超えられない。

基地局は、任意のＭＤＲＭＢＭＳを提供する際に、該当のセル内に位置する全ての端末が、基盤階層のデータを伝送する物理チャネルを受信しうるように、まず送信パワーを物理チャネルに割り当てる。基地局は、送信パワーの割当において、向上階層のデータを伝送する物理チャネルに対してはある程度弾力性を持つ。その一つの方法には、基盤階層のデータを伝送する物理チャネルに対する送信電力を、一定の比率に保つ、という最も簡単な方法がある。もう一つの方法には、音声通話やその他のパケットデータに対する送信電力を変化させ、この変化された送信電力に基づいて、ＭＤＲＭＢＭＳのための向上階層のデータを伝送する物理チャネルの送信電力を変化させる方法がある。後者の方法が、より效率よく基地局の送信電力を使用することができるが、向上階層のデータのための送信電力の最大範囲が、時間によって変わることになる。

その他の方法に、端末の個数に応じて、向上階層のデータのための送信電力を割り当てる方法がある。この方法は、一般的な送信ビームとは異なる他の形態のビームを提供するアンテナを通じて、向上階層のデータを伝送する物理チャネルを、適宜の送信電力で端末の密度が高い領域に伝送する。

これらの送信電力割当方法は、図１０の送信器ハードウェア構造を通じて説明される。図１０を参照すると、基盤階層データのための一つの伝送チャネル１３０１が、ＭＢ-ＳＣから基地局に伝えられる。この基盤階層データには、受信側でタイミング情報を獲得するためのタイムスタンプが含まれている。この伝送チャネル(broadcast and multicast shared channel(ＢＭＳＣＨ))に対しては、物理階層で下記のような処理が遂行される。この伝送チャネルには、サイクリック・リダンダンシ・チェック(ＣＲＣ)挿入部１３０２でＣＲＣ値が挿入され、チャネル符号化部１３０３で誤り訂正のためのチャネル符号化処理が遂行される。続いて、チャネル符号化部１３０３の出力は、レートマッチング部１３０４で、物理チャネル長に基づいてレートマッチング(rate matching)され、このレートマッチング部１３０４の出力が、一つの符号化複合伝送チャネル(Coded Composite Transport Channel：以下、“ＣＣＴｒＣＨ”と称する。)を形成する。本発明が提案するＭＤＲＭＢＭＳの特徴は、二つ以上のデータに分離されて伝送されなければならないので、物理階層では各データ、すなわち、基盤階層のデータと向上階層のデータがそれぞれ、独自のＣＣＴｒＣＨを形成する、という点にある。レートマッチング部１３０４の出力であるＣＣＴｒＣＨは、インターリバー１３０５でインターリビングされ、インターリビングされたＣＣＴｒＣＨは、基盤階層のための伝送チャネル(ＢＭＳＣＨ)のための物理チャネル(ＰＢＭＳＣＨ)に変換される。この物理チャネルは、直／並列部１３０６でＩチャネルとＱチャネルとに分離され、この分離された物理チャネルに、チャネル化コード１３０９がかけられることによって、拡散器１３０７，１３０８で拡散がなされる。拡散器１３０８で拡散されたＱチャネルは、乗算器１３１０で複素成分とかけられた後に、加算器１３１１でＩチャネルと合算される。構成要素１３０６から１３１１までの処理は、一般的なＱＰＳＫ変調過程に該当するといえる。合算の結果である変調された信号は、乗算器１３１２でチャネル利得とかけられるが、物理チャネルに割り当てられる送信電力のレベルは、このチャネル利得による。この送信電力は、基地局送信電力制御器１３４０で制御されるが、上述の物理チャネルは、基盤階層データをセル境界まで伝送できなければならない。したがって、基地局送信電力制御器１３４０は、参照番号１３１３で表したチャネル利得値を、乗算器１３１２に出力し、このチャネル利得値とかけられた変調信号は、多重化器１３４１に入力される。

一方、向上階層データのための一つの伝送チャネル１３２１が、図１０に示すように、ＭＢ-ＳＣから基地局に伝えられる。この向上階層データには、受信側でタイミング情報を獲得するためのタイムスタンプが含まれている。この伝送チャネル(broadcast and multicast shared channel(ＢＭＳＣＨ))に対しては、物理階層で下記のような処理が遂行される。この伝送チャネルには、サイクリック・リダンダンシ・チェック(ＣＲＣ)挿入部１３２２でＣＲＣ値が挿入され、チャネル符号化部１３２３で誤り訂正のためのチャネル符号化処理が遂行される。続いて、チャネル符号化部１３２３の出力は、レートマッチング部１３２４で、物理チャネル長に基づいてレートマッチング(rate matching)され、このレートマッチング部１３２４の出力が、一つの符号化複合伝送チャネル(ＣＣＴｒＣＨ)を形成する。上述したように、基盤階層のデータと物理階層のデータは、一つのサービスのためのデータであるが、これらは、物理チャネルで独立したＣＣＴｒＣＨを構成する。レートマッチング部１３２４の出力であるＣＣＴｒＣＨは、インターリバー１３２５でインターリビングされ、インターリビングされたＣＣＴｒＣＨは、向上階層のための伝送チャネル(ＢＭＳＣＨ)のための物理チャネル(ＰＢＭＳＣＨ)に変換される。この物理チャネルは、直／並列部１３２６でＩチャネルとＱチャネルとに分離され、この分離された物理チャネルに、チャネル化コード１３２９がかけられることによって、拡散器１３２７，１３２８で拡散がなされる。拡散器１３２８で拡散されたＱチャネルは、乗算器１３３０で複素成分とかけられた後に、加算器１３３１でＩチャネルと合算される。構成要素１３２６から１３３１までの処理は、一般的なＱＰＳＫ変調過程に該当するといえる。合算の結果である変調された信号は、乗算器１３３２でチャネル利得とかけられるが、物理チャネルに割り当てられる送信電力のレベルは、このチャネル利得による。この送信電力は、基地局送信電力制御器１３４０で制御されるが、上述の物理チャネルは、向上階層のデータを伝送するので、向上階層のデータのための適宜の送信電力のレベルが定められるべきである。したがって、基地局送信電力制御器１３４０は、参照番号１３３３で表したチャネル利得値を、乗算器１３３２に出力し、このチャネル利得値とかけられた変調信号は、多重化器１３４１に入力される。

図１０では、一つの基盤階層のデータのための物理チャネル構成と、一つの向上階層のデータのための物理チャネル構成が説明されたが、図１０における方法により、３つ以上の物理チャネルを構成することも可能である。すなわち、一つの基盤階層のデータのための物理チャネルと二つ以上の向上階層のデータのための物理チャネルが構成される場合に、各向上階層のための物理チャネルは、構成要素１３２１から１３４１により構成されることができる。このときに、二番目の向上階層チャネル１３５５は、基地局送信電力制御器１３４０の制御下に、増幅器１３３６で増幅される。

続いて、多重化器１３４１は、入力された全ての物理チャネルを多重化して一つの出力とし、この多重化器１３４１の出力は、拡散器１３４３でスクランブリングコード１３４２とかけられて、スクランブリングされる。このスクランブリングされた信号は、変調器１３４４で変調され、ＲＦ部１３４５でＲＦ信号に変換された後に、アンテナ１３４６を通してＲＦ送信される。

次に、ＭＤＲＭＢＭＳを受ける端末の動作とハードウェア構造について説明する。実施形態４は、ＭＤＲＭＢＭＳを提供するセルに含まれた端末が、このサービスを受信して処理する動作の一例を示す。ＭＤＲＭＢＭＳが提供されるセル内おいて、端末は、その位置にかかわらずに基盤階層データのための物理チャネルは受信可能であり、これと同時に、向上階層データのための物理チャネルの受信は、基地局との距離によってその可否が決定される。したがって、端末は、向上階層のデータの受信可否を判断し、基盤階層のデータのみを受信するか、あるいは、基盤階層及び向上階層のデータとも受信するかを決定しなければならない。

その最も簡単な方法は、向上階層のデータ受信が可能な場合にはいつでも、向上階層のデータを受信することである。この場合、端末が、図３のＵＥ３０２のように向上領域に位置していると、向上階層の受信が可能である。これに対し、端末が、図３のＵＥ３０３のように基盤領域に位置していると、向上階層のデータのための物理チャネルを受信する際に、ＣＲＣ関連誤りが検出され、よって、端末は、基盤階層データのみを受信するようになる。

他の方法は、向上階層のデータに割り当てられた送信電力と共通パイロットチャネル(Common Pilot Channle：以下、“ＣＰＩＣＨ”と称する。)の送信電力の比率を、基地局が端末に知らせることである。このように基地局が端末に情報を知らせる方法は、ＢＣＨ(broadcast channel)またはＦＡＣＨ(forward access channel)を使用するか、端末と基地局間に専用チャネルが設定されると、この専用チャネルを通して基地局が端末に情報を知らせる。上記の方法を通じて、端末は、向上階層に割り当てられた送信電力の値を、送信電力比を用いて知ることができる。すなわち、端末は、ＣＰＩＣＨの受信電力を測定できるので、この測定されたＣＰＩＣＨの受信電力から、向上階層のデータのための物理チャネルの受信電力を適宜判断することができ、よって、端末での向上階層チャネルデータのための物理チャネルの受信可否が判断される。

上記２つの方法は、端末での向上階層のための物理チャネルの受信可否を判断する処理に関連するものである。次に、図１１に基づき、端末で向上階層の物理チャネルを受信する過程について説明する。

図１１は、ＭＤＲＭＢＭＳを受信する端末のハードウェア構造を示す図である。受信アンテナ１４０１をから受信された無線信号は、無線周波数(Radio Frequency：ＲＦ)部１４０２で周波数変換される。すなわち、ＲＦ部１４０２は、高周波帯域の信号を低周波帯域の信号に変換する。フィルター１４０３は、所望する周波数の信号のみを出力する。この信号は、デスクランブラー(逆拡散器)１４０５でスクランブリングコード１４０４とかけられ、これにより、端末は、基地局から伝送される信号を仕分けるようになる。このときに、スクランブリングコード１４０４が、図１０のスクランブリングコード１３４２と同一のコードでなければ、図１０の基地局と図１１の端末との通信はできなくなる。デスクランブラー１４０５の出力が、ＱＰＳＫ復調を遂行する復調器１４１１に入力されて、ＩチャネルとＱチャネルとに分離される。この分離されたＩチャネルは、逆拡散器１４１２でチャネル化コード１４１５のみとかけられ、分離されたＱチャネルは、乗算器１４１３で複素値とかけられた後に、乗算器１４１４でチャネル化コード１４１５とかけられる。このチャネル化コードとかけられたＩ及びＱチャネルは、並列−直列部１４１６で、基盤階層データのための物理チャネルに変換される。この図１１のチャネル化コード１４１５は、図１０のチャネル化コード１３０９と同一でなければならない。基盤階層のデータのための物理チャネルは、基地局に属しているセル領域全体で受信可能であるので、端末はいつも、基盤階層のデータのための物理チャネルを受信しデコーディングすることができる。続いて、基盤階層のデータのための物理チャネルは、デインターリーバー１４１７でデインターリービングされ、デレートマッチング部１４１８でデレートマッチングされ、チャネル復号化部１４１９でチャネルデコーディングされる。このチャネルデコーディングされた基盤階層のデータは、ＣＲＣコード検査部１４２０でＣＲＣコード検査され、この検査の結果、誤りがないと、基盤階層のための伝送チャネル(ＢＭＳＣＨ)１４２１が得られる。

一方、デスクランブラー１４０５の出力が、スイッチ１４０６に入力される場合に、スイッチがオンになっていると、復調器１４３１に入力され、入力シンボルを含むデスクランブラー１４０５の出力は、ＱＰＳＫ復調を通じてＩ及びＱチャネルに分離される。この分離されたＩチャネルは、逆拡散器１４３５でチャネル化コードのみとかけられ、分離されたＱチャネルは、乗算器１４３３で複素値とかけられた後に、乗算器１４３４でチャネル化コード１４３５とかけられる。このチャネル化コードとかけられたＩ及びＱチャネルは、並列−直列部１４３６で、向上階層データのための物理チャネルに変換される。この図１１のチャネル化コード１４３５は、図１０のチャネル化コード１３２９と同一でなければならない。続いて、向上階層のデータのための物理チャネルは、デインターリーバー１４３７でデインターリービングされ、デレートマッチング部１４３８でデレートマッチングされ、チャネル復号化部１４３９でチャネルデコーディングされる。このチャネルデコーディングされた向上階層のデータは、ＣＲＣコード検査部１４４０でＣＲＣコード検査され、この検査の結果、誤りがないと、向上階層のための伝送チャネル(ＢＭＳＣＨ)１４４１が得られる。

上述した端末の向上階層受信可否の判断方法のうち一番目の方法において、端末は、ＣＲＣコード検査部１４４０でＣＲＣコード検査を通じて、誤りなく向上階層のデータが受信されたか否かを判断する。この判断結果、物理チャネルに誤りがない場合、基盤階層のデータも向上階層のデータも上位階層に伝送して向上階層のサービスを受け、物理チャネルに誤りがある場合には、基盤階層のデータのみを上位階層に伝送して基盤階層サービスを受ける。

一方、端末の向上階層受信可否の判断方法のうち二番目の方法、すなわち、基地局が、向上階層データのための物理チャネルの送信電力を知らせる方法において、端末は、受信されたＣＰＩＣＨの受信電力と、以前に基地局が端末に知らせた、参照番号１４０９で表されるＰＢＭＳＣＨ送信電力との比を用いて、受信ＰＢＭＳＣＨ電力を推測する。この場合、向上階層受信制御器１４０７は、ＰＢＭＳＣＨ受信電力で向上階層のデータを伝送する物理チャネル(ＰＢＭＳＣＨ)の受信可否を判断し、スイッチ１４０６を制御するようになる。すなわち、向上階層受信制御器１４０７は、向上階層データのための物理チャネル(ＰＢＭＳＣＨ)の受信が可能であると判断される場合、スイッチ１４０６を接続し、ＰＢＭＳＣＨの受信が不可能であると判断される場合には、スイッチ１４０６を開くのである。

図１１で、チャネル化コード１４５５を通じて得られた物理チャネル１４５７は、ＭＤＲＭＢＭＳと関連した他のデータのための物理チャネルと見なしてもよく、ＭＢＭＳ以外のサービスのための他の物理チャネルと見なしてもよい。他の用途に使用可能な物理チャネルが複数であることは、参照番号１４５８で示す通りである。構成要素１４５０から１４５７、及び構成要素１４１４は、上述した類似構成とほぼ同一の機能を有する。

従来の非同期符号分割多重接続通信システムで使用するマルチメディアブロードキャスト及びマルチキャストサービス(Multimedia Broadcast and Multicast Service：ＭＢＭＳ)過程を概略的に示す図である。本発明が適用されるＭＢＭＳのための伝送チャネルと物理チャネルの構造を示す図である。本発明が適用される多重データレートでサービスを提供する基本概念を示す図である。本発明が適用される、ビデオコーデックの空間的拡張性(spatial scalability)を示す図である。本発明が適用される、ビデオコーデックの時間的拡張性(temporal scalability)を示す図である。本発明が適用される、ビデオコーデックの信号対雑音比率拡張性(SNR scalability)を示す図である。従来のＭＢＭＳのための基本的なネットワーク構成を示す図である。従来のＭＢＭＳのために伝達されるメッセージの種類と伝達過程を示す図である。本発明が適用されるＭＤＲＭＢＭＳのためのメッセージ伝達過程を示す図である。本発明が適用されるＲＴＰ(Real Time Protocol)パケットの形式を示す図である。本発明が適用される端末機でのデータの処理過程を示す図である。本発明が適用される基地局の構成を示す図である。本発明が適用される端末機の構成を示す図である。

符号の説明

１０１基地局
１０２〜１０５端末機
１０６サービスセルの境界
２０１ＰＢＭＳＣＨ
２０２ＢＭＳＣＨ
３０１基地局
３０２端末１
３０３端末２
３０４向上領域
３０６基盤領域
３０５、３０７チャネル
３０８向上階層境界
３０９セル境界
４１０基盤階層のデータ
４１１，４１２，４１３基盤階層の映像
４２０向上階層のデータ
４２１，４２２，４２３向上階層映像
４３０基盤階層のデータ
４３１向上階層のデータ
４４１，４４３，４４５奇数番目のフレーム
４４２，４４４偶数番目のフレーム
４５０基盤階層のデータ
４５１，４５２，４５３映像フレーム
４６０向上階層のデータ
４６１，４６２，４６３細密な量子化の後に出力される映像フレーム
５０１コンテンツ提供器
５０２マルチキャスト/ブロードキャストサービスセンター（ＭＢ−ＳＣ)
５０３ ‘Ｘ’インターフェース
５０４ブロードキャスト／マルチキャストソース
５０５ＧＧＳＮ(Gateway GPRS Support Node)
５０６インターネットプロトコル
５０７ＳＧＳＮ(Serving GPRS Support Node)
５０８ＧＴＰ(Generic Tunneling Protocol)
５０９基地局制御器
５１０インターネットプロトコル
５１１基地局(Node B)
５１２Ｉｕｂインターフェース
５１３端末機(User Equipment)
５１４Ｕｕインターフェース
６５０ＵＥ
６５１ＮｏｄｅＢ
６５２ＲＮＣ
６５３ＳＧＳＮ
６５４ＭＢ−ＳＣ
１０５０ＵＥ
１０５１ＮｏｄｅＢ
１０５２ＲＮＣ
１０５３ＳＧＳＮ
１０５４ＭＢ−ＳＣ
１１０１ＲＴＰパケット
１１０２シーケンス番号
１１０３タイムスタンプ区間
１１０４ＳＳＲＣ区間
１１０５ＣＳＲＣ区間
１１０６ヘッダー拡張区間
１１０７ペイロード区間
１３０１，１３２１伝送チャネル
１３０２，１３２２サイクリック・リダンダンシ・チェック(ＣＲＣ)挿入部
１３０３，１３２３チャネル符号化部
１３０４，１３２４レートマッチング部
１３０５，１３２５インターリバー
１３０６，１３２６直／並列部
１３０７，１３０８，１３２７，１３２８拡散器
１３０９，１３２９チャネル化コード
１３１０，１３３０乗算器
１３１１，１３３１加算器
１３１２，１３３２乗算器
１３１３，１３３３チャネル利得値
１３４０基地局送信電力制御器
１３４１多重化器
１３４２スクランブリングコード
１３４３拡散器
１３４４変調器
１３４５ＲＦ部
１３４６アンテナ
１４０１受信アンテナ
１４０２無線周波数(Radio Frequency：ＲＦ)部
１４０３フィルター
１４０４スクランブリングコード
１４０５デスクランブラー(逆拡散器)
１４０６スイッチ
１４０７向上階層受信制御器
１４０９ＰＢＭＳＣＨ送信電力
１４１１，１４３１復調器
１４１２，１４３２逆拡散器
１４１３，１４１４，１４３３，１４３４乗算器
１４１５，１４３５チャネル化コード
１４１６，１４３６並列−直列部
１４１７，１４３７デインターリーバー
１４１８，１４３８デレートマッチング部
１４１９，１４３９チャネル復号化部
１４２０，１４４０ＣＲＣコード検査部
１４２１，１４４１伝送チャネル(ＢＭＳＣＨ)
１４５５チャネル化コード
１４５７物理チャネル

Claims

基地局により占有される第１のセル境界を持つ第１のセル領域と、前記基地局により占有され、第２のセル境界を持つと共に前記第１のセル領域内に含まれた少なくとも一つの第２のセル領域とを持ち、該第２のセル領域内にある第１の移動端末と、前記第１のセル領域内にある第２の移動端末に、前記基地局がデータを伝送する方法であって、
前記データは、符号化した基盤データと、該基盤データを補充する向上データを持ち、前記基盤データを、前記第１のセル領域のセル境界に到達可能な電力で、前記第２の移動端末に伝送し、
前記向上データを、前記第２のセル領域のセル境界に到達可能な電力で、前記第１の移動端末に伝送し、該第１の移動端末は、前記向上データと前記基盤データを両方とも受信することにより、前記第１の移動端末が、前記第２の移動端末に比べてより良質のデータを受信することを特徴とする方法。
前記基地局から伝送する基盤データと向上データは、同期獲得のためのタイミング情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記向上データは、前記基盤データよりも小さい電力で伝送されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記第２のセル領域内に存在する移動端末の数に応じて、前記向上データの伝送電力を割り当てることを特徴とする請求項３に記載の方法。
基地局により占有される第１のセル領域と、前記基地局により占有され、前記第１のセル領域内に含まれた少なくとも一つの第２のセル領域とを持ち、一つのサービスに該当するデータとして、一つの基盤データストリームと、該基盤データストリームを補充する向上したデータストリームを受信し、前記基盤データストリームを前記第１のセル領域内の移動端末に提供すると共に、前記向上したデータストリームを前記第２のセル領域内の移動端末に提供する移動通信システムの基地局において、前記基盤データストリームと前記向上したデータストリームをそれぞれ、独立したチャネルを通して伝送する方法であって、
前記基盤データストリームを、前記第１のセル領域内に位置する移動端末が受信できるように、第１の送信電力で送信するステップと；
前記少なくとも一つの向上したデータストリームを、前記第１の送信電力に比べて小さい第２の送信電力で送信するステップと；
を含むことを特徴とする方法。
前記基地局から伝送する基盤データストリームと向上データストリームは、同期獲得のためのタイミング情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
基地局により占有される第１のセル領域と、前記基地局により占有され、前記第１のセル領域内に含まれた少なくとも一つの第２のセル領域とがあり、所定のデータが、基盤データと該基盤データを補充する向上データとに分離され、前記基盤データストリームが前記第１のセル領域内の移動端末に提供されると共に、前記向上したデータストリームが前記第２のセル領域内の移動端末に提供される場合に、一つの基地局から相互に異なるチャネルを通して伝送される前記基盤データと前記向上データを、移動端末で受信する方法であって、
前記基盤データと前記向上データの両方ともが受信されると、前記基盤データが復号されて生成された第１のデータと、前記向上データが複合されて生成された第２のデータとを、結合して出力するステップと；
前記基盤データと前記向上データのうち、前記基盤データのみ受信されると、前記基盤データのみを復号して出力するステップと；
からなることを特徴とする方法。
前記基盤データと前記向上データそれぞれに含まれたタイミング情報に基づいて、前記第１のデータと前記第２のデータとを結合することを特徴とする請求項７に記載の方法。
向上データに対するサイクリック・リダンダンシ・チェック(ＣＲＣ)の結果、誤りが検出されなかった場合に限って、前記受信された向上データを復号するステップを遂行することを特徴とする請求項７に記載の方法。
一つの基地局によりデータ伝送がなされる第１の領域と、該第１の領域に含まれる第２の領域において、前記第１の領域内に位置する移動端末に、所定のデータを伝送する装置であって、
前記伝送するデータを、基盤データと該基盤データを補充する向上データとに分離し、前記移動端末のうち、前記第２の領域内に位置する移動端末が受信可能な送信電力で、前記向上データを送信する第１の送信器と；
前記第１の領域内に位置する移動端末が受信可能な送信電力で、前記基盤データを送信する第２の送信器と；
を含むことを特徴とする装置。
前記基地局から伝送する基盤データと向上データは、同期獲得のためのタイミング情報が含まれて伝送されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記向上データを伝送する第１の送信器及び前記基盤データを伝送する第２の送信器それぞれの送信電力を制御する制御器をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記第１の送信器は、前記第２の領域内に存在する移動端末の数に応じて、前記向上データの伝送電力を割り当てることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
基地局により占有される第１のセル領域と、前記基地局により占有され、前記第１のセル領域内に含まれた少なくとも一つの第２のセル領域とがあり、所定のデータが、基盤データと該基盤データを補充する向上データとに分離され、前記基盤データストリームが前記第１のセル領域内の移動端末に提供されると共に、前記向上したデータストリームが前記第２のセル領域内の移動端末に提供される場合に、一つの基地局から相互に異なるチャネルを通して伝送される前記基盤データと前記向上データをそれぞれ復号する復号器を含む移動端末において、前記基盤データと前記向上データを受信する装置であって、
前記基盤データを復号して出力される第１の復号データと、前記向上データを復号して出力される第２の復号データを入力とし、前記第１の復号データと前記第２の復号データのタイミング情報を獲得するタイミング情報獲得部と；
前記第１の復号データと前記第２の復号データを入力し、前記タイミング情報獲得部からのタイミング情報に基づいて、前記第１の復号データと前記第２の復号データとを結合するコンバイナと；
を含むことを特徴とする装置。
前記コンバイナは、前記第１の復号データと前記第２の復号データのうち、前記第１の復号データのみ入力されるときに、前記第１の復号データを出力することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
前記向上データに対するサイクリック・リダンダンシ・チェック(ＣＲＣ)の結果、誤りが発生しない場合に、受信された前記向上データを復号するＣＲＣコード検査部をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。