JP4459902B2 - 通信システムにおける方法及び構成 - Google Patents

Description

本発明は、第３世代移動通信システムにおける方法及び装置、並びにそのようなシステムにおける使用を目的としたユーザ機器に関する。本発明は、特に、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）に参加するユーザ機器の課金に関する。

従来技術によると、ＭＢＭＳを適用する通信システムは、単一の送信元エンティティから複数の受信者に対してＭＢＭＳデータをダウンリンクで伝送する。そのサービスは、例えばデータが失われた場合に再送の要求を行なわない「ベストエフォート」サービスであると考えられる。

本発明は、ブロードキャスト／マルチキャストサービスを使用するユーザ機器から関連する課金情報を収集する問題に対処し、ユーザ機器に請求できるようにネットワーク事業者に必要な情報を提供する。

本発明による解決策は、例えば特定のＭＢＭＳサービスに対する参加要求を示すＭＢＭＳ関連制御情報、あるいはユーザ機器に送信されたＭＢＭＳデータメッセージの受信状況に関する確認応答情報を伝送する上りリンクチャネルの導入を提案する。本発明は、伝送されたＭＢＭＳデータメッセージの内容を符号化及び復号化するための復号鍵を導入することを更に目的とする。

本発明の方法によると、ユーザ機器は、あるＭＢＭＳサービスのＭＢＭＳセッションへの参加を申請し、そのサービスの種類に依存して、セッションの継続中にＭＢＭＳデータメッセージの受信の確認応答をする必要がある。ユーザ機器は、正常に受信されたＭＢＭＳデータメッセージに対して伝送された確認応答メッセージに応じてネットワークにより課金され、先に受信されたＭＢＭＳデータメッセージに対する課金に応じてネットワークから復号鍵を受信する。復号鍵は、ＭＢＭＳセッション期間全体、そのセッション期間の一部、又は受信された１つのＭＢＭＳデータメッセージに対して有効となる。この有効期間は、基本的には、ネットワーク事業者により定義可能である。更に、ＭＢＭＳセッション中にいくつかの復号鍵を伝送する場合、本発明によれば、ＭＢＭＳセッションの期間内に伝送されるＭＢＭＳデータメッセージに対して事業者が適応課金を適用することができる。

本発明は、たとえばＭＢＭＳセッションの期間又はユーザ機器がそのセッションに参加していた期間等の種々の課金基準に基づいて、あるいはユーザ機器に配信されたデータ情報量に基づいて、事業者がＭＢＭＳサービスを使用するユーザ機器に効率的に請求することができるという利点を有する。

本発明の別の利点は、ユーザ機器の適応課金を可能にすることである。これは、ネットワーク事業者が例えばＭＢＭＳセッションの経過時間に対して、あるいは、ＭＢＭＳデータメッセージの内容又は受信品質に関してＭＢＭＳデータメッセージの価値の変化がユーザにより体験された場合にはそれを補償するために、異なる課金プロファイルを適用できることを意味する。上りリンクチャネルの導入により、１つの同一のＭＢＭＳセッションに参加する加入者の種々のサブグループに対して異なる課金モデルを適用できる可能性をもたらす。

本発明の他の目的、利点及び新しい特徴は、添付の図面及び特許請求の範囲と関連して、以下の本発明の詳細な説明を考慮することにより明らかとなるだろう。

本発明による解決策のいくつかの実施形態を以下に詳細に説明する。本実施形態は、ユーザ機器がＭＢＭＳデータメッセージに対して課金されると考えられる時期、及び受信したＭＢＭＳデータメッセージを復号化する復号鍵がユーザ機器に提供されると考えられる時期に関して区別される。本実施形態は、異なる種類のＭＢＭＳサービスに対して適用可能である。それらＭＢＭＳサービスは、例えば時間的側面、すなわちリアルタイムサービス又は非リアルタイムサービスに関してや、サービスの定期的な要求又はサービスが要求される頻度に関して、あるいはダウンロードサービス又は種々の自動情報更新サービス等のサービスの種類に関して区別可能である。

本発明の第１の重要な特徴は、ユーザ機器が参加するＭＢＭＳセッションに関連する信号情報を伝送する上りリンクチャネルを導入することである。ＭＢＭＳ上りリンクチャネルは、共通上りリンクチャネル上に実現されるか、あるいはユーザ機器とネットワークとの間の専用チャネルとして実現される。この上りリンクチャネルは、例えばＭＢＭＳデータメッセージが正常に受信されたことを通知する確認応答メッセージの伝送のために使用され、ユーザ機器に対する課金の基準を提供する。確認応答メッセージは、可能な限り短いことが好ましい。しかし、確認応答メッセージは、例えばセグメント番号を使用して、少なくとも専用チャネルが使用されていない場合には、確認応答するユーザ機器のＩＤ表示と確認応答されたＭＢＭＳセッションの一部のＩＤとを提供する必要がある。本発明の範囲内において、ＭＢＭＳデータメッセージの内容がＭＢＭＳサービスのユーザに提供される場合、そのメッセージは正常に受信されたと考えられる。基本的にはネットワーク事業者次第で、確認応答メッセージがユーザ機器から要求される頻度及び要求される時期が判定される。この判定は、例えばリアルタイム性又はユーザ機器に送信されるＭＢＭＳデータメッセージの速度等に関する特定のＭＢＭＳサービスの特性に依存する。

上りリンクチャネルは、選択したＭＢＭＳサービスのセッションへの参加を知らせるためにユーザ機器により使用される。確認応答メッセージに対して必要とされたことと同様のことが、参加メッセージにも当てはまる。参加メッセージは短いメッセージであるべきだが、少なくともＭＢＭＳセッションへの参加を意図するユーザ機器を識別し、ユーザ機器が参加を意図するセッション及びＭＢＭＳサービスを特定する。

ＭＢＭＳセッションに参加するユーザ機器に対する効率的な課金を保証するための第２の重要な特徴は、ＭＢＭＳデータメッセージの内容の符号化である。ユーザ機器は、復号鍵を使用してのみＭＢＭＳデータメッセージの内容を復号化できる。復号鍵は、基本的には、ユーザ機器がデータメッセージを実際に受信したことを示す確認応答メッセージに応答して送信されるか、あるいは、ある実施形態においては、ユーザ機器からの参加要求に応答して送信される。ＭＢＭＳデータメッセージが正常に伝送される場合、復号鍵の伝送は、先に受信された１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージに対してユーザ機器に課金することにより引き起こされる。符号化機構は、例えば他の３ＧＰＰ標準化の文献において説明されるような周知の手順に従って実行される。本発明による復号鍵は、伝送されたＭＢＭＳデータメッセージの内容の配信を、一般には許可されたユーザ機器、すなわち課金されるユーザ機器に限定するために使用される。また、復号鍵は、例えば時間又は受信されたＭＢＭＳデータメッセージ数によってユーザ機器のＭＢＭＳセッションへのアクセスを規定するために適用される。復号鍵は、ＭＢＭＳセッション全体又はそのようなセッションの一部、あるいは１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージに対して有効である。

図１に示される本発明の第１の実施形態は、データをリアルタイム伝送するブロードキャスト／マルチキャストサービス、すなわち時間遅れが少ないデータの高速配信を要求するサービスに関する。そのような種類のサービスの場合、ネットワークシステムがＭＢＭＳセッションの継続中にユーザ機器からの確認応答を待つ時間が全くないか又は殆どない。そのような実施形態を適用する例として、スポーツイベント等の特殊な時限イベントに関連するＭＢＭＳセッションがある。ユーザ機器は、そのようなＭＢＭＳセッションへの参加を知らせる（１０１）時にネットワークにより固定額が課金される（１０２）のが好ましい。ユーザ機器がＭＢＭＳ上りリンクで送信する参加メッセージ１０１に応答して、ネットワークはそのユーザ機器に復号鍵１０３を提供する。復号鍵１０３は、期間によって、あるいはＭＢＭＳセッション中に伝送されるＭＢＭＳデータメッセージ１０５ａ、１０５ｂの固定数又は最大数によって測定されるＭＢＭＳセッションの全体又は少なくとも一部に対して有効である。復号鍵は、ユーザ機器に格納され（１０４）、ＭＢＭＳセッションの継続中に送信されるべき確認応答メッセージが原因で追加される遅延なしで入力ＭＢＭＳメッセージを復号化する（１０６ａ、１０６ｂ）ために使用される。本実施形態は、比較的単純な課金機構を提供する。これは、ユーザ機器に対する効率的で公正な課金を可能にする。

図２、図３及び図４に示される本発明の他の２つの実施形態は、非リアルタイムＭＢＭＳサービスに対する課金に関する。これら実施形態は、基本的には、ユーザ機器が１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージを正常に受信した後にＭＢＭＳ上りリンクチャネルで送信する確認応答メッセージに応答して、ＭＢＭＳセッションの継続中にユーザ機器に課金することに関する。そのようなサービスの例のうち１つの種類は、必要な時に又は特定の期間に自動的に実現される種々の報告である。それら報告は、例えば現在の交通状況、株式取引情報又は旅行情報に関連する。それらサービスの特性は、ネットワークがユーザの更なる介入なしでＭＢＭＳメッセージをほぼ自動的に送信することである。すなわち、ユーザがそのようなＭＢＭＳサービスのセッションへの参加を知らせると、ＭＢＭＳメッセージの送信があるイベントにより引き起こされる。そのようなサービスに関連するＭＢＭＳセッションの実施形態は、以下において「ストリーミング形式」として示される。別の種類のサービスは、ユーザ機器にロードされる音声又はビデオ情報等のメディアファイルを含む。そのようなサービスは、ユーザが異なる時間に１つ以上のＭＢＭＳメッセージの伝送を要求することが特徴とされる。そのようなサービスに関連するＭＢＭＳセッションの実施形態は、以下において「ダウンロード形式」として示される。双方の形式において、１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージを正常に受信したことを示すユーザ機器からの確認応答メッセージに応じて、課金が行なわれる。しかし、それら実施形態は、ＭＢＭＳデータメッセージに対する復号鍵を送信する点において異なる。ストリーミング形式においては、ユーザ機器に伝送された復号鍵は、後でユーザ機器に送信される１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージに対して有効である。ダウンロード形式においては、復号鍵は、ユーザ機器により確認応答された１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージの正常な伝送の後に伝送される。

図２は、ストリーミング形式の場合のネットワークとユーザ機器との間のメッセージ転送を説明する。ユーザ機器は、ＭＢＭＳサービスのセッションに参加するために、参加要求２０１をネットワークに送信する必要がある。参加要求に応答して、ネットワークはユーザ機器に復号鍵key#1 ２０３を提供する。復号鍵key#1 ２０３は、ユーザ機器に格納され（２０４）、その後伝送されるＭＢＭＳデータメッセージMBMS#1 ２０５又はＭＢＭＳセッション中にユーザ機器が受信するいくつかの後続するＭＢＭＳデータメッセージを復号化するために使用される。ユーザ機器がメッセージを正常に受信したことを示す確認応答ACK#1 ２０７を伝送した後、ネットワークは伝送したＭＢＭＳデータメッセージMBMS#1に対してユーザ機器に課金する（２０８）。そのような確認応答メッセージ２０７に応答して、ネットワークは、ユーザ機器が参加するセッションの次の１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージに対する新しい復号鍵key#2 ２０９を送信する。ストリーミング形式は、ユーザ機器における受信されたＭＢＭＳデータメッセージの復号化が比較的高速に実行されるという利点を示す。これは、復号鍵がその時点で既に利用可能であるためである。一方、ユーザ機器は、復号鍵に関連する配信されたＭＢＭＳデータメッセージ対して課金される前に復号鍵を利用可能であるため、最初又は最後のＭＢＭＳデータメッセージが課金されない。本発明の別の実施形態によると、この欠点は、例えばユーザ機器がＭＢＭＳセッションへの参加を示す時の基本課金により回避される。この基本課金は、例えば最初のＭＢＭＳデータメッセージに対する費用を含むことができる。

上述したように、本発明の本実施形態によるＭＢＭＳデータメッセージの伝送は、更なるユーザの介入なしでほぼ自動的に実行される。しかし、これにより、ユーザ機器が１つの伝送されたＭＢＭＳデータメッセージを受信していない状況、あるいはサービスの種類によっては不良ＭＢＭＳデータメッセージを受信したという状況に対処することが困難となる。そのような問題は、例えばユーザ機器が一時的に悪い無線受信状況にある場合に起こる可能性がある。ＭＢＭＳサービスは再送を提供するように規定されていないため、可能な限り多くの伝送されたＭＢＭＳデータメッセージをユーザ機器に提供することを可能にし、かつ、伝送されたＭＢＭＳデータメッセージと実際に受信されたＭＳＭＳデータメッセージとの関係に関してユーザ機器に公正に課金することを保証する単純な機構を導入する必要がある。図３を参照して、そのような機構の実施形態を説明する。図３は、図２で説明されたように、ＭＢＭＳセッションの一部を示す。ユーザ機器は、復号鍵key#(n-1)を受信し（３０１）、格納する（３０２）。しかし、ユーザ機器はその鍵を使用して復号化されるＭＢＭＳデータメッセージMBMS#(n-1) ３０３を受信しない。従って、ユーザ機器はこのデータメッセージに対する確認応答メッセージを送信しない。これは、ユーザ機器がそれ以上そのＭＢＭＳセッションに参加する意図がないとネットワークにより解釈される。そのため、ユーザ機器は後続するＭＢＭＳデータメッセージMBMS#n ３０４を復号化する復号鍵を受信しない。ユーザ機器はメッセージを復号化できないが、ＭＢＭＳデータメッセージMBMS#nを格納し（３０５）、確認応答メッセージACK#nを送信する（３０６）ことが、ユーザ機器がＭＢＭＳセッションに再度参加する第１の措置となる。少なくとも受信された確認応答メッセージと、場合によってはＭＢＭＳセッションに参加しているユーザ機器の各々に対して伝送されたＭＢＭＳデータメッセージのセグメント番号とを常時監視するネットワークは、ユーザ機器がＭＢＭＳセッションへの参加の意図があり、かつ、以前のＭＢＭＳデータメッセージMBMS#(n-1)に対して確認応答していないこと（これは、ユーザ機器が最新のＭＢＭＳデータメッセージMBMS#nを復号化する復号鍵key#nを受信していないことを示す。）を検出できる。ネットワークは最新のＭＢＭＳデータメッセージMBMS#nに対してユーザ機器に課金する（３０７）だけでなく、欠落している復号鍵key#nを再送する（３０８）、この復号鍵key#nは、確認応答が以前に欠落したためにまだ送信されていない復号鍵である。この時点でユーザ機器は、既に格納されているＭＢＭＳデータメッセージMBMS#nをある遅延を伴って復号化でき（３０９）、２回目の確認応答メッセージACK#nを送信する（３０１０）。ネットワークは、既に受信されている確認応答メッセージを受信した際にユーザ機器に課金せず、再度参加したユーザ機器に対して次の復号鍵key#(n+1)を伝送する（３０１１）。

図４は、ダウンロード形式の場合のネットワークとユーザ機器との間のメッセージ転送を説明する。この場合においても、ユーザ機器は、所望のＭＢＭＳサービスのセッションに参加するために、ＭＢＭＳ上りリンクチャネルで参加要求４０１を伝送する。ユーザ機器は、１つ以上のＭＢＭＳデータメッセージMBMS#1〜MBMS#nを受信し（４０２ａ、４０２ｂ）、格納する（４０３ａ、４０３ｂ）。ユーザ機器は、それらメッセージの受信後、ＭＢＭＳ上りリンクチャネルで確認応答メッセージACK#1...n ４０４を伝送する。各ＭＢＭＳデータメッセージが個別に確認応答されるべきか、あるいは、図４に示すようにいくつかのＭＢＭＳデータメッセージに対して確認応答する１つの確認応答メッセージの送信で十分であるかが、事業者次第で決められる。上述したように、ネットワークは確認応答メッセージACK#1...nの受信の際にユーザ機器に課金する（４０５）。ダウンロード形式によると、ネットワークは、ＭＢＭＳデータメッセージMBMS#1〜MBMS#nの伝送後且つユーザ機器に課金した後に復号鍵４０６key#1...nを提供する。この形式は、種々のメディアファイル等の大量データをダウンロードする場合に特に有利である。

本発明の第１の実施形態に従うネットワークとユーザ機器との間のＭＢＭＳセッションの信号伝達フローを示す図である。 本発明の第２の実施形態に従うネットワークとユーザ機器との間のＭＢＭＳセッションの信号伝達フローを示す図である。 ＭＢＭＳデータメッセージが欠落した場合又は異常伝送された場合のネットワークとユーザ機器との間のＭＢＭＳセッションの信号伝達フローを示す図である。 本発明の第３の実施形態に従うネットワークとユーザ機器との間のＭＢＭＳセッションの信号伝達フローを示す図である。

Claims (3)

1. １つ以上のユーザ機器にネットワークサービスを提供し、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）のデータメッセージを伝送することができる通信システムのネットワーク装置における方法であって、
   所定のＭＢＭＳ上りリンクチャネルでユーザ機器から受信した参加要求を使用して、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のセッションに前記ユーザ機器を登録する工程と、
   １つ以上のＭＢＭＳメッセージの受信を示すユーザ機器からの確認応答メッセージを前記所定のＭＢＭＳ上りリンクチャネルで受信した時に課金情報を提供する工程と、
   先に受信したＭＢＭＳメッセージに対して前記ユーザ機器に課金した後、１つ以上のＭＢＭＳメッセージを復号化する１つ以上の復号鍵を伝送する工程と、
   少なくともＭＢＭＳセッションに参加する各ユーザ機器の前記受信された確認応答メッセージのセグメント番号を使用して、欠落している確認応答メッセージを判定する工程と、
   欠落している確認応答メッセージを判定した場合、最後に伝送されたＭＢＭＳメッセージを復号化する前記復号鍵を再送する工程と、
   既に受信されたシーケンス番号を含む確認応答メッセージをユーザ機器から受信した時、課金手順を除外する工程と
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記ユーザ機器は、前記参加要求に応じて課金される請求項１記載の方法。
3. 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）のデータメッセージを受信することができる通信システムのユーザ機器における方法であって、
   所望の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のセッションに参加するために、参加要求を所定のＭＢＭＳ上りリンクチャネルで伝送する工程と、
   ネットワークにより送信され提供される格納されている復号鍵を使用して、前記格納されている復号鍵に対応する１つ以上の前記受信した前記セッションのＭＢＭＳメッセージを復号化する工程と、
   対応する必要な復号鍵が格納されていないため復号化できない、受信した前記セッションのＭＢＭＳメッセージを格納する格納工程と、
   前記ネットワークの事業者により要求される場合、前記格納工程で格納した１つ以上の受信したＭＢＭＳメッセージに対する確認応答メッセージを前記所定のＭＢＭＳ上りリンクチャネルで伝送する工程と、
   前記ＭＢＭＳメッセージに対する確認応答メッセージに応じて前記ネットワークから送信される、格納しておいた前記ＭＢＭＳメッセージに対応する、当該ＭＢＭＳメッセージを復号化するのに必要な復号鍵を受信して当該ＭＢＭＳメッセージを復号化した後、前記復号鍵に対する確認応答メッセージを前記所定のＭＢＭＳ上りリンクチャネルで伝送する工程と
   を有することを特徴する方法。

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