JP4536982B2 - エアインタフェースを介してマルチキャストにて品質をブロードキャストする方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
［発明の背景］
［発明の属する技術分野］
本発明は、電気通信システムに関連し、更に詳細には、複数の移動通信端末に対し、エアインタフェースを介してマルチキャストにて品質（quality）をブロードキャストする方法に関連する。
【０００２】
［従来の技術］
マルチキャストは、共通の興味（common interest）を有する加入者グループが存在する場合は常にも便利なものであり、グループにとって興味のある情報は、単一送信において当該グループにブロードキャストされる。例えば、スポーツイベントでは、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人用携帯型情報端末）等のような移動端末を有する複数の観戦者は、ハイライトやゲームの統計などのブロードキャストを受信することを希望するかもしれない。ブロードキャスト送信においては、同一データが同時に全てのユーザーに対して送信され、移動通信端末からの応答は不要である。マルチキャスト処理は、ダウンリンクチャネルにおいてのみ利用され、アップリンクチャネルでは利用されない。その一方で、ネットワークにおける他のチャネルは、他のユーザーが利用できるように解放されている。特定ブロードキャストについての課金は、定額に設定されても良い。ブロードキャストされる情報は暗号化されても良いし、また、サインアップした加入者のみが確実にブロードキャスト情報を受信できるようにするためにコードエントリを要求しても良い。ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）システムでは、移動通信端末がマルチキャストを受信できるように、ＳＩＭカードにキーをセットする事ができる。
【０００３】
マルチキャストは効果的であり、かつ、送信時に最小限のリソースを利用するだけでよい。しかし、サービスの品質（ＱｏＳ、即ち、送信品質など）はベアラ（bearer）に依存する。マルチキャストプロトコルは、送信時における転送媒体を考慮しないより高いネットワークレイヤにおいて実施され、システムオペレータは、マルチキャストされる情報が、送信されるデータタイプについての十分な送信品質において移動通信端末によって受信されているかどうかをマルチキャストの間は知らない。一方、ポイント・ツー・ポイントのユニキャストは、受信者による確認応答（acknowledgement）を要求することにより伝達を確実にすることができる。この手法は、パケット損失の可能性が低い有線ネットワークにおいてよく利用される。しかしながら、無線ネットワークがマルチキャストパケットをエアインタフェースを介してリレーするとき、パケット損失の可能性はかなり高くなる。これを補償するために、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）のようなデータネットワークが、マルチキャストパケットを各無線端末にポイント・ツー・ポイントのユニキャストパケットとして送信する。例えば、グループ・コール・サービス（Group Call Service,PTM-G）は、ＧＳＭのＧＰＲＳ規格において定義されているが、これは、マルチキャスト入力を、例えば、共用ＬＡＮ（corporate LAN：例えば無線イーサネット（登録商標））のような信頼できるソースから取得し、それらを無線ＧＰＲＳレシーバーにポイント・ツー・ポイントのユニキャストとして送信する。これを実現するためには、ＰＴＭ−Ｇは、マルチキャストに加入している個々のレシーバーのリストを利用し、各レシーバーにデータのコピーを個別に送信する。確認応答は、各レシーバーからネットワークへ送信される。このタイプの送信は、無線リンクレイヤにおける再送信を利用するので、リアルタイムにはあまり適していない高帯域幅の送信である。さらに、マルチキャストサービスの受信者数が増加すると拡張性が低下し、相当量のネットワーク資源を必要とするかもしれない。
【０００４】
これとは別に、受信者側からの確認応答をなくして、パケットを単にセルラーのカバーエリアにおいてブロードキャストするだけの簡単な方法もある。この方法の問題点は、マルチキャストサービスが課金サービスであり、送信を測定し、送信のＱｏＳに応じて調整するメカニズムが不可欠なことである。
【０００５】
さらに、ＧＰＲＳでは他のほとんどのネットワークと同様に、各移動通信端末が、それがサポートする帯域幅と、現在のアプリケーションをサポートするための能力が異なることに注意すべきである。現在のマルチキャスト処理は、異なる移動通信端末のクラス及びそれらの性能をよく考慮したものではない。
【０００６】
既存のソリューションの欠点を克服するに際して、複数の移動通信端末に対しエアインタフェースを介したマルチキャストでの品質をブロードキャストする方法を有することは利益となるだろう。当該方法は、マルチキャストサービスの受信者数が増加した場合には、十分に拡張されるべきであり、異なる移動通信端末クラスやそれらの性能を考慮するべきである。さらには、システムオペレータに、送信の測定及び転送のＱｏＳに応じた調整を可能とするものであるべきである。その一方では、マルチキャストを受信した各移動通信端末からの確認応答を受信する必要はない。本発明は、そのような方法を提供するものである。
［発明の概要］
ある側面において、本発明は、無線電気通信ネットワークにおいて、移動通信端末のグループに対してエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法である。当該方法は、ブロードキャストされるデータタイプについて、移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定し、テスト送信を移動通信端末へブロードキャストすると共に、グループを代表する移動通信端末から応答を受信することによって開始される。当該応答には、受信した送信品質の表示が含まれ、当該方法は、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する。もし、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上である場合には、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータがブロードキャストされる。
【０００７】
他の側面では、本発明は移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、ブロードキャストされるデータタイプについて、移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定するステップと、最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を含むテスト送信を移動通信端末へブロードキャストするステップを含むものである。移動通信端末は、移動通信端末が受信した送信品質がＴＱｍａｘを越える場合に、テスト送信に対する応答をしないように指示される。これに続いて、応答タイマーが始動し、グループを代表する移動通信端末から、受信した送信品質の表示を含む応答を受信する。このとき、当該応答は、この応答を送信する移動通信端末が受信した送信品質の表示をそれぞれが含むものである。次に、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上であるかどうかが決定される。もし、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ未満であり、さらに応答タイマーが満了した場合は、ＴＱｍｉｎを下げ、当該下げたＴＱｍｉｎにおいて移動通信端末へのテスト送信を再びブロードキャストする。もし、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上である場合には、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする。
【０００８】
更に別の側面では、本発明は移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、ブロードキャストされるデータタイプについて、移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定するステップと、最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を含むテスト送信を移動通信端末へブロードキャストするステップを含むものである。移動通信端末は、移動通信端末が受信した送信品質がＴＱｍａｘを越える場合に、テスト送信に対する応答をしないように指示される。これに続いて、グループ内の複数の移動通信端末から応答を受信する。ここで、当該応答は、この応答を送信する移動通信端末が受信した送信品質の表示をそれぞれが含むものである。そして、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する。もし、所定の閾値数の受信した応答について、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上である場合は、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータがブロードキャストされる。
【０００９】
詳細な説明の記載と併せて、添付図面を参照することにより、本発明はより理解され、多くの目的及び利益が当業者にとってより明白になるであろう。
【００１０】
［実施形態の詳細な説明］
本発明は、最も効果的なモードであって、受信者として想定される移動通信端末の特定グループに到達する可能性が最も高くなるような、マルチキャストブロードキャストにおいて利用されるダウンリンク送信モードを決定する。本方法は、全ての受信加入者に最良の伝達を行うための送信調整をするために、ペイロードのマルチキャスト送信の前に利用される。本発明は、最低限のブロードキャスト品質を規定する一方で、ブロードキャストをマルチキャストの受信者の性能に基づいて順応させる。本発明の好適な実施形態は、ＧＰＲＳに関連して以下に記載される。
【００１１】
本発明以外の場合、オペレータがデータを加入者グループにプッシュする必要が有る場合、オペレータはデータの送信を試みるが、利用するビットレートが何であるかを知る手立てはない。大抵、オペレータは最良の送信品質を生むための最適なビットレートにおいてデータを送信するであろう。しかし、どんなデータの送信においても、悪い品質、中程度の品質及び良好な品質を定義するための閾値が存在し、ある送信においては、最適な送信品質よりも低くても十分であるかもしれない。本発明は、オペレータに最適品質よりも低い品質で送信することを可能とすると共に、それを受信可能な移動通信端末が存在することを決定することを可能とする。
【００１２】
マルチキャストが、セル内の加入者グループにターゲットを絞る場合、本発明の方法は、所定のＱｏＳ基準を適用し、グループのメンバーを代表する１の応答を抽出する。このことは、各移動通信端末からの個別の応答を必要とすることなく、エラー無しで全てのグループメンバーにマルチキャストパケットが到達する可能性を最大とする。適切な代表メンバーは、全てのメンバーがマルチキャスト送信を受信する可能性が高いことを保証するものとして、識別されなければならない。一旦ネットワークが応答を受信すると、他の移動通信端末が応答しないようにするために当該グループにはこの事実が通知される。
【００１３】
図１は、基地局１０を囲むセルラーサービスエリアと、基地局によってマルチキャストのサービスがなされるエリア１１を示す図である。外側の境界線１２は、特定のブロードキャストサービスを伝達するために必要とされる最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）によって規定されるマルチキャストエリアを定める。ＴＱｍｉｎは、ソフトウェア、イメージ、テキスト文書のような損失に敏感なデータ、或いは、音声や映像のような損失により耐性のあるデータを含む送信の内容に応じて変化できる。
【００１４】
セルの統計的なデータが、各基地局のためのデータベースを構築するために一般的なポイントツーポイントセルラー伝送に基づいて収集される。統計的なデータは、セルにおいて動作している場合にユーザーが通常経験する最適な信号品質を示す。当該信号品質に基づいて、ＴＱｍｉｎは特定のデータ内容（例えば音声ストリーム等）について決定される。もしＴＱｍｉｎが例えば、５タイムスロットのうち３タイムスロットであれば、テストブロードキャストは、移動通信端末に５タイムスロットのうち３タイムスロットに応答する受信送信品質（ｔｑ）を有するよう要求する。
【００１５】
当該方法は、変化するＱｏＳレベルに対応してネットワークを適用する。もし、移動通信端末のほとんどが基地局１０に接近していた場合、品質閾値は、ビットレート同様に上昇する。しかしながら、もしグループ内の移動通信端末のほとんどが基地局からもっと遠くへ離れるように移動した場合、信号品質閾値は下がってもよい。クエリー（query）内の閾値範囲は、統計的データに基づいて選択される。
【００１６】
マルチキャストエリアの内側の境界線１３は、最高の送信品質（ＴＱｍａｘ）によって定義される。これは、ＴＱｍｉｎよりも良好な送信品質を測定する移動通信端末からの応答でネットワークがあふれることを回避するように定義される。さらに、当該レベルを超える通知ｔｑを有するどんな応答も当該グループを公平に代表するものとは言えず有用ではないので、最高の品質レベルが定義される。ＴＱｍｉｎ及びＴＱｍａｘが定義され、テストブロードキャスト内のグループにブロードキャストされる。ＴＱｍｉｎ＜ｔｑ＜ＴＱｍａｘの範囲内にあるｔｑを通知する最初の応答が基地局によって受信されると、他の移動端末は基地局から応答しないように通知される。
【００１７】
本発明は、基地局が各移動通信端末からの確認応答を受信しなければならないような既存のシステムにおける問題を解決する。これにより、アップリンクのトラヒックと基地局における処理が節約される。プロバイダからの一般的なオンポイント・ツー・ポイントによる移動通信端末へのセルラー接続においては、信号強度情報を伝達するダウンリンク接続とアップリンク接続の両方がある。このことは、ダウンリンク接続しかないマルチキャストには当てはまらない。本発明の方法は、グループの全メンバーが良好な受信を行う可能性を上げるための統計的なサンプリングを提供する。
【００１８】
マルチキャストのためのサービスエリアは、セルによってカバーされるエリアより小さくても良い。マルチキャストサービスエリアのエッジ位置における移動通信端末は、送信品質を制御するためのリファレンス的な移動通信端末として利用されても良い。この場合、所望のマルチキャストエリアの外に位置する移動通信端末は、マルチキャスト送信を受信することができない。
【００１９】
もし、最初に実行した当該方法によっては決定的な結果を生まない場合、本方法が、ＴＱｍｉｎ及びＴＱｍａｘ間のより広い範囲を利用して、或いは、テストブロードキャストの送信品質を上げて繰り返される。送信される情報タイプに応じて、異なるＱｏＳ閾値が設定されてもよい。異なる符号化手法が、例えば、音声、データ、及び、映像について利用される。このように送信されるデータタイプに依存するために、データ送信可能であることの保証が求められる最低閾値符号化手法（minimum threshold encoding scheme）と、当該応答が越えるべき最低信号品質とが存在する。
【００２０】
図２は、本発明のマルチキャスト品質手順２０と、マルチキャストブロードキャストとの関連を示す簡単化されたフローチャートである。マルチキャスト品質手順は、帯域幅最適化手順２１と、送信品質手順２２を備える。帯域幅最適化手順の目的は、どの帯域幅にマルチキャスト送信が割り当てられるべきかを決定することであり、ＴＱｍｉｎとＴＱｍａｘを特定することである。マルチキャストサービスに割り当てられる帯域幅は、システム内の現在のトラヒック、マルチキャスト送信によって必要とされる最小限の帯域幅、及び、マルチキャスト送信を受信しようとする移動通信端末の性能の影響を受けても良い。サービスに割り当てられたタイムスロットは、ＧＰＲＳにおいて１から８の範囲を有することができるので、帯域幅は１４ｋｂｓから１１５ｋｂｓまで変化しても良い。原理的には、最低限のマルチキャストサービス要求と、マルチキャスト送信のためにネットワークオペレータが割り当てる帯域幅は、マルチキャスト送信に割り当てられるタイムスロットの最低数と最大数を決定する。実際には、受信グループにおける移動通信端末クラスは、本発明の方法において決定されるように、マルチキャスト送信に利用されるタイムスロットの実際の数を決定する。
【００２１】
帯域幅最適化手順では、所定のセルにおける送信品質がテストパケットをブロードキャストチャネルで送信することによって評価される。テストパケットは、リンク上で理想的な状態（即ち、１タイムスロット、最小符号化（minimal coding）など）を想定するダウンリンク送信方法を利用して送信される。当該送信は、この送信に必要とされる最小限の帯域幅を規定する。帯域幅最適化手順は、図３と関連して以下により詳細に記載される。
【００２２】
ステップ２２において送信品質手順が実行され、代表の移動通信端末からの応答を取得する。送信品質手順の目的は、真のマルチキャストモデルを向上させること、即ち、１パケットのみを多くのユーザーに送信することである。当該手順では、移動通信端末（エンドユーザー）の観点からマルチキャスト送信の品質を測定し、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（リンク層）のパラメータを調整する。無線の場合は、送信品質を信号強度とビットエラーレート（ＢＥＲ）と関連して測定することができる。
【００２３】
送信品質手順では、所定のセル内における送信品質をブロードキャストチャネルでテストパケットを送信することによって評価できる。テストパケットは、リンク上で理想的な状態（即ち、１タイムスロット、最小符号化など）を想定するダウンリンク送信方法を利用して送信される。当該テストパケットは、最高の送信品質ＴＱｍａｘをも特定する。ブロードキャスト送信が行われているセルにキャンプオンしていて、テストパケットと関連する特定のブロードキャストサービスの受信に関心を有する移動通信端末は、品質の所定のレベルＴＱｍｉｎで送信を受信できることを保証する。もし、特定の移動通信端末の受信信号品質がＴＱｍａｘ以上の場合、当該移動通信端末はリプライするのに適切ではない。というのも、それが基地局に接近して位置している可能性が高く、セル／サービスエリアのエッジ付近に位置する移動通信端末を代表するものではないからである。
【００２４】
ＴＱｍａｘよりも小さい受信送信品質（ｔｑ）を有する全ての移動通信端末は、ネットワークに対してそのｔｑのリプライを開始する。ブロードキャストサービスのＴＱｍｉｎに等しいｔｑが基地局において受信されると、これ以上のｔｑ測定値の送信を停止する命令が移動通信端末にブロードキャストされる。もし、所定の時間ウィンドウ内に基地局が、移動通信端末がＴＱｍｉｎより大きいｔｑにおいてテストパケットを受信することを示す応答を受信しない場合は、要求されるダウンリンクｔｑを引き下げて、マルチキャスト品質手順を繰り返す。送信品質手順は、図３と関連してより詳細に記載される。
【００２５】
帯域幅最適化手順２１及び送信品質手順２２の結果は、ステップ２３においてマルチキャストの送信に利用される。本発明のこの実施形態においては、帯域幅最適化手順及び送信品質手順はマルチキャストの間は繰り返されない。本実施形態は、スポーツイベントやコンサートにおける観客のような、比較的静止した状態にあるユーザーに対するマルチキャストにおいて利用される。
【００２６】
図３は、図２のマルチキャスト品質手順２０の好適な実施形態の処理の示すフローチャートである。ステップ３１においてシステムオペレータはＴＱｍｉｎ、即ち、マルチキャストで送信されるデータのタイプについて要求される最小限の帯域幅を規定する。上記のように、オペレータはＴＱｍｉｎを、マルチキャスト送信される同一のデータタイプの一般的なポイント・ツー・ポイントのセルラー通信から収集したセルについての統計的なデータから決定しても良い。ステップ３２において、ＴＱｍａｘが規定される。ステップ３３において、テストパケットがブロードキャストチャネルで、理想的なダウンリンク状況を想定する方法を利用してブロードキャストされる。テストパケットは、ＴＱｍｉｎとＴＱｍａｘを識別し、ＴＱｍｉｎからＴＱｍａｘの間の範囲で送信品質（ｔｑ）を有するテストパケットを受信した移動通信端末は、応答するように指示される。
【００２７】
応答タイマーはステップ３４において始動する。応答タイマーは、テストパケットがブロードキャストされたが、所定の範囲内にｔｑを通知する移動通信端末がいないような状況を扱うものである。その場合移動通信端末は、例えば基地局から遙かに離れて位置し、ＴＱｍｉｎよりも低い品質を有する信号を受信するか、もしくは、基地局にかなり接近して位置しており、ＴＱｍａｘよりも遙かに高い品質を有する信号を受信しているかもしれない。応答タイマーは、応答期間を測定するために利用され、それが満了すると、ネットワークは応答をリスニングするのをやめる。故に、タイマーが切れると、所定の送信品質範囲内で信号を受信できる移動通信端末が、セル内に存在しないことがわかる。
【００２８】
ステップ３５では、ＴＱｍａｘよりも低いｔｑを有するブロードキャストを受信した全ての移動通信端末が基地局１０への応答の送信を開始する。当該応答には、受信したｔｑと移動通信端末のクラスが含まれる。ＧＰＲＳは移動通信端末の異なるクラスを含み、故に、マルチキャストは異なる性能を有する移動通信端末に送信されるかもしれない。本発明は、オペレータにマルチキャスト送信に際して、これらのクラスを利用することを可能とする。移動通信端末のクラスは応答において示され、応答する移動通信端末がマルチスロットであるかどうか、及び、応答する移動通信端末の受信性能を識別する。
【００２９】
ステップ３６において、基地局１０は報知されたｔｑ及び移動通信端末のクラスを伴う応答を受信する。３７において、報知されたｔｑがＴＱｍｉｎ以上であるかが決定される。もし、ＴＱｍｉｎよりも小さい場合は、処理はステップ３８に移行して、応答タイマーが満了したかどうかが決定される。もし、満了しない場合は、処理はステップ３６に戻って、基地局は、移動通信端末からの応答の受信を継続する。もし、３８において応答タイマーが満了したら、ＴＱｍｉｎよりも大きいか、又はそれと等しいｔｑを有する送信を受信した移動通信端末が存在しなかったことになる。それ故に、ステップ３９では、ＴＱｍｉｎが下げられ、処理はステップ３２に戻り、テストシーケンスを再開する。ＴＱｍａｘは、ステップ３２において、ＴＱｍａｘとＴＱｍｉｎ間の所定範囲を増加するように調整されても良い。
【００３０】
しかしながら、もしステップ３７において、ＴＱｍｉｎ以上のｔｑを報知する応答が受信された場合は、処理はステップ４１に移行して、システムは残りの移動通信端末に応答を停止するように指示する。この意図は、テストパケットの受信に成功した最初の適格な移動通信端末からの確認応答のみを受信することである。この確認応答が受信されると、許容可能な送信品質が達成されたことを意味する。この結果、他の移動通信端末からのこれ以上の応答を回避するために、セル内への再度のブロードキャストを行って、ネットワーク上の負荷を軽減する。
【００３１】
本方法では、ステップ４２において、移動通信端末及びエアインタフェースによりサポートされる帯域幅を決定する。ステップ４３では、マルチキャスト送信が開始される。ＧＰＲＳブロードキャストは、１から８のタイムスロットを埋めても良い。もし、全ての移動通信端末が８タイムスロットのうち４スロットを受信可能で有れば、オペレータはブロードキャストを４タイムスロットで開始しても良い。もし、オペレータが映像を送信する場合、最低４タイムスロットが設定され、４タイムスロット以下で動作可能な移動通信端末は利益を受けることができない。もしある移動通信端末が４タイムスロットを受信でき、それ以外が８タイムスロットを受信可能である場合は、オペレータはおそらく、最大限のユーザーがデータを受信できるように４タイムスロットで送信を行うであろう。しかし、より高いデータレートが好ましく、全ての移動通信端末が８タイムスロットでの受信性能を有する場合、オペレータはおそらく８タイムスロットでブロードキャストするであろう。
【００３２】
図４は、本発明の別の実施形態における処理のフローチャートである。この実施形態では、マルチキャスト品質手順２０が、ターゲットとなる移動通信端末がマルチキャストを依然として受信していることを保証し、受信基準を満たすどんな移動通信端末でも応答するように、周期的にブロードキャストされる。この実施形態は、ターゲットとなる移動通信端末が広いエリアを移動していて、受信ｔｑに大きな変化があるような場合に有効であるかもしれない。本実施形態の利用は、システム性能及び送信データに依存するかもしれない。と言うのも、システムリソースがマルチキャスト品質手順を実行するために利用されるからである。
【００３３】
ステップ２１では、帯域幅最適化手順が実行される。ステップ２２において実行される送信品質手順及び、これらの手順の結果は、ステップ２３において、マルチキャスト送信を実行するために利用される。任意に、オペレータはステップ４５において周期的タイマーをセットしてもよい。ステップ４６においてタイマーが切れたと判定されると、処理はステップ２１に戻って、帯域幅最適化手順と送信品質手順が反復される。
【００３４】
図５は、本発明のさらに別の実施形態における処理のフローチャートである。所定のタイプのデータについて、送信データが存在しないデッドタイム（dead time）の間に送信品質手順がブロードキャストされても良い。本実施形態においては、帯域幅最適化手順はステップ２１において実行され、送信品質手順がステップ２２において実行される。これらの手順の結果はステップ２３においてマルチキャスト送信に利用される。もし、ステップ５１においてデータ送信におけるデッドタイムが存在すると決定されると、オペレータは、ステップ５２において送信品質手順をデッドタイムにおいて繰り返すことを選択しても良い。そして、マルチキャスト送信はステップ２３において継続される。
【００３５】
図６は、本発明におけるマルチキャスト品質手順の別の実施形態における処理のフローチャートを示す。本実施形態では、オペレータが、サンプリングを得るため、及び、最低限の品質レベルにおいて複数の移動通信端末が受信可能であることを保証するために、１以上の移動通信端末に応答することを許可してもよい。本実施形態は、ネットワークの負荷が軽い場合に利用されても良い。しかし、ネットワークが混雑している場合は、オペレータは複数の応答のためにシステム資源を利用することを欲しないかもしれないし、図３に示す場合のように、所定のＱｏＳで受信できる単一の移動通信端末のみからの応答を要求するかもしれない。本実施形態ではまた、もし全ての移動通信端末が受信可能な場合には送信品質を下げるような、段階的アルゴリズムを明らかにする。ここでは、後に続くテスト送信は、適当な応答が依然として有るかどうかを見るために、より低い送信品質において実行される。
【００３６】
本方法は図３に示されるように開始され、同様のステップが同一の引用番号について与えられる。ステップ３１においてシステムオペレータはＴＱｍｉｎ、即ち、マルチキャストで送信されるデータのタイプについて要求される最小限の帯域幅を規定する。ステップ３２では、ＴＱｍａｘが規定される。３３において、テストパケットがブロードキャストチャネルで、理想的なダウンリンク状況を想定する方法を利用してブロードキャストされる。テストパケットは、ＴＱｍｉｎとＴＱｍａｘを識別し、ＴＱｍｉｎからＴＱｍａｘの間の範囲で送信品質（ｔｑ）を有するテストパケットを受信した移動通信端末は、応答するように指示される。
【００３７】
応答タイマーはステップ３４において始動する。ステップ３５では、ＴＱｍａｘよりも低いｔｑを有するブロードキャストを受信した全ての移動通信端末が基地局１０への応答の送信を開始する。当該応答には、受信したｔｑと移動通信端末のクラスが含まれる。ステップ６１では、通知ｔｑと移動通信端末のクラスを有する応答のサンプリングを、基地局が複数の移動通信端末から受信する。ステップ６２では、通知されたｔｑがＴＱｍｉｎ以上であるような応答が複数受信されたかどうかが決定される。もし受信されていない場合は、処理はステップ３８へ移行して、応答タイマーが満了したかどうかが決定される。もし、タイマーが満了していない場合は、ステップ６１に戻って、基地局は移動通信端末からの応答の受信を継続する。もし、ステップ３８において応答タイマーが満了した場合は、処理はステップ３９へ移行してＴＱｍｉｎが下げられた後、ステップ３２に戻ってテストシーケンスを再開する。ＴＱｍａｘは、ＴＱｍａｘとＴＱｍｉｎ間の所定範囲を上げるためにステップ３２において調整されても良い。
【００３８】
しかしながら、もしステップ６２においてＴＱｍｉｎ以上のｔｑを通知する応答が複数受信された場合は、処理はステップ６３に移行して、システムは残りの移動通信端末が受信に応答を停止するように指示する。処理は、ステップ６４へ移行して、全ての応答がＴＱｍｉｎ以上のｔｑを通知するかどうかを決定する。もし、そうでなければ、マルチキャストがステップ６５において実行される。オペレータは代替的に、所定の閾値を越える数の応答においてｔｑがＴＱｍｉｎ以上である場合に、マルチキャストを開始するように規定しても良い。しかしながら、もし全ての応答がＴＱｍｉｎ以上のｔｑを通知する場合は、ネットワーク資源を保護するためにステップ６６においてブロードキャスト送信品質が下げられ、処理がステップ３４に戻っても良い。
【００３９】
様々なパラメータが、移動通信端末へのダウンリンクにおいて送信品質を下げるために調整されても良い。当該パラメータには、チャネルコーディング、電力制御、拡散係数等が含まれる。実際の無線パラメータは、ネットワークからネットワークへ様々に変更されうる。チャネルコーディングについては、相異なる状況に対応した様々なＭＰＥＧコーディング手法が存在する。例えば、ＭＰＥＧ−４は、エアインタフェースにおいて低いデータレートのみが実現可能な場合におけるマルチメディアの符号化における選択肢である。利用可能なコーデックの他の例には、Ｈ２６１、Ｈ２６３及びリアルビデオ（ＲｅａｌＶｉｄｅｏ）などを含めることができる。ダウンリンクにおいて制御可能なパラメータは、特定の無線インタフェースに依存し、それらは、例えば、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ワイドバンドＣＤＭＡ等である。送信品質測定もまた無線インタフェースに依存する。
【００４０】
本発明の動作及び構成は上記記載により明らかになったものと信ずる。上記において示され、記載された方法、装置及びシステムは、好適なものとして特徴づけられる一方で、様々な変更及び修正が、特許請求の範囲において規定される本発明の範囲から逸脱することなく実施可能であることは直ちに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基地局を囲むセルラーサービスエリアと、基地局からマルチキャストによりサービスされるエリアを示す図である。
【図２】 本発明のマルチキャスト品質手順と、マルチキャストブロードキャストとの関連を示す簡単化されたフローチャートである。
【図３】 本発明のマルチキャスト品質手順の好適な実施形態における処理のフローチャートである。
【図４】 本発明の別の実施形態における処理の簡単化したフローチャートである。
【図５】 本発明の更に別の実施形態における処理のフローチャートである。
【図６】 本発明のマルチキャスト品質手順のさらなる実施形態における処理のフローチャートである。
［発明の背景］
［発明の属する技術分野］
本発明は、電気通信システムに関連し、更に詳細には、複数の移動通信端末に対し、エアインタフェースを介してマルチキャストにて品質（quality）をブロードキャストする方法に関連する。
【０００２】
［従来の技術］
マルチキャストは、共通の興味（common interest）を有する加入者グループが存在する場合は常にも便利なものであり、グループにとって興味のある情報は、単一送信において当該グループにブロードキャストされる。例えば、スポーツイベントでは、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人用携帯型情報端末）等のような移動端末を有する複数の観戦者は、ハイライトやゲームの統計などのブロードキャストを受信することを希望するかもしれない。ブロードキャスト送信においては、同一データが同時に全てのユーザーに対して送信され、移動通信端末からの応答は不要である。マルチキャスト処理は、ダウンリンクチャネルにおいてのみ利用され、アップリンクチャネルでは利用されない。その一方で、ネットワークにおける他のチャネルは、他のユーザーが利用できるように解放されている。特定ブロードキャストについての課金は、定額に設定されても良い。ブロードキャストされる情報は暗号化されても良いし、また、サインアップした加入者のみが確実にブロードキャスト情報を受信できるようにするためにコードエントリを要求しても良い。ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）システムでは、移動通信端末がマルチキャストを受信できるように、ＳＩＭカードにキーをセットする事ができる。
【０００３】
マルチキャストは効果的であり、かつ、送信時に最小限のリソースを利用するだけでよい。しかし、サービスの品質（ＱｏＳ、即ち、送信品質など）はベアラ（bearer）に依存する。マルチキャストプロトコルは、送信時における転送媒体を考慮しないより高いネットワークレイヤにおいて実施され、システムオペレータは、マルチキャストされる情報が、送信されるデータタイプについての十分な送信品質において移動通信端末によって受信されているかどうかをマルチキャストの間は知らない。一方、ポイント・ツー・ポイントのユニキャストは、受信者による確認応答（acknowledgement）を要求することにより伝達を確実にすることができる。この手法は、パケット損失の可能性が低い有線ネットワークにおいてよく利用される。しかしながら、無線ネットワークがマルチキャストパケットをエアインタフェースを介してリレーするとき、パケット損失の可能性はかなり高くなる。これを補償するために、ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）のようなデータネットワークが、マルチキャストパケットを各無線端末にポイント・ツー・ポイントのユニキャストパケットとして送信する。例えば、グループ・コール・サービス（Group Call Service,PTM-G）は、ＧＳＭのＧＰＲＳ規格において定義されているが、これは、マルチキャスト入力を、例えば、共用ＬＡＮ（corporate LAN：例えば無線イーサネット（登録商標））のような信頼できるソースから取得し、それらを無線ＧＰＲＳレシーバーにポイント・ツー・ポイントのユニキャストとして送信する。これを実現するためには、ＰＴＭ−Ｇは、マルチキャストに加入している個々のレシーバーのリストを利用し、各レシーバーにデータのコピーを個別に送信する。確認応答は、各レシーバーからネットワークへ送信される。このタイプの送信は、無線リンクレイヤにおける再送信を利用するので、リアルタイムにはあまり適していない高帯域幅の送信である。さらに、マルチキャストサービスの受信者数が増加すると拡張性が低下し、相当量のネットワーク資源を必要とするかもしれない。
【０００４】
これとは別に、受信者側からの確認応答をなくして、パケットを単にセルラーのカバーエリアにおいてブロードキャストするだけの簡単な方法もある。この方法の問題点は、マルチキャストサービスが課金サービスであり、送信を測定し、送信のＱｏＳに応じて調整するメカニズムが不可欠なことである。
【０００５】
さらに、ＧＰＲＳでは他のほとんどのネットワークと同様に、各移動通信端末が、それがサポートする帯域幅と、現在のアプリケーションをサポートするための能力が異なることに注意すべきである。現在のマルチキャスト処理は、異なる移動通信端末のクラス及びそれらの性能をよく考慮したものではない。
【０００６】
既存のソリューションの欠点を克服するに際して、複数の移動通信端末に対しエアインタフェースを介したマルチキャストでの品質をブロードキャストする方法を有することは利益となるだろう。当該方法は、マルチキャストサービスの受信者数が増加した場合には、十分に拡張されるべきであり、異なる移動通信端末クラスやそれらの性能を考慮するべきである。さらには、システムオペレータに、送信の測定及び転送のＱｏＳに応じた調整を可能とするものであるべきである。その一方では、マルチキャストを受信した各移動通信端末からの確認応答を受信する必要はない。本発明は、そのような方法を提供するものである。
［発明の概要］
ある側面において、本発明は、無線電気通信ネットワークにおいて、移動通信端末のグループに対してエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法である。当該方法は、ブロードキャストされるデータタイプについて、移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定し、テスト送信を移動通信端末へブロードキャストすると共に、グループを代表する移動通信端末から応答を受信することによって開始される。当該応答には、受信した送信品質の表示が含まれ、当該方法は、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する。もし、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上である場合には、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータがブロードキャストされる。
【０００７】
他の側面では、本発明は移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、ブロードキャストされるデータタイプについて、移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定するステップと、最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を含むテスト送信を移動通信端末へブロードキャストするステップを含むものである。移動通信端末は、移動通信端末が受信した送信品質がＴＱｍａｘを越える場合に、テスト送信に対する応答をしないように指示される。これに続いて、応答タイマーが始動し、グループを代表する移動通信端末から、受信した送信品質の表示を含む応答を受信する。このとき、当該応答は、この応答を送信する移動通信端末が受信した送信品質の表示をそれぞれが含むものである。次に、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上であるかどうかが決定される。もし、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ未満であり、さらに応答タイマーが満了した場合は、ＴＱｍｉｎを下げ、当該下げたＴＱｍｉｎにおいて移動通信端末へのテスト送信を再びブロードキャストする。もし、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上である場合には、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする。
【０００８】
更に別の側面では、本発明は移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、ブロードキャストされるデータタイプについて、移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定するステップと、最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を含むテスト送信を移動通信端末へブロードキャストするステップを含むものである。移動通信端末は、移動通信端末が受信した送信品質がＴＱｍａｘを越える場合に、テスト送信に対する応答をしないように指示される。これに続いて、グループ内の複数の移動通信端末から応答を受信する。ここで、当該応答は、この応答を送信する移動通信端末が受信した送信品質の表示をそれぞれが含むものである。そして、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する。もし、所定の閾値数の受信した応答について、受信した送信品質がＴＱｍｉｎ以上である場合は、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータがブロードキャストされる。
【０００９】
詳細な説明の記載と併せて、添付図面を参照することにより、本発明はより理解され、多くの目的及び利益が当業者にとってより明白になるであろう。
【００１０】
［実施形態の詳細な説明］
本発明は、最も効果的なモードであって、受信者として想定される移動通信端末の特定グループに到達する可能性が最も高くなるような、マルチキャストブロードキャストにおいて利用されるダウンリンク送信モードを決定する。本方法は、全ての受信加入者に最良の伝達を行うための送信調整をするために、ペイロードのマルチキャスト送信の前に利用される。本発明は、最低限のブロードキャスト品質を規定する一方で、ブロードキャストをマルチキャストの受信者の性能に基づいて順応させる。本発明の好適な実施形態は、ＧＰＲＳに関連して以下に記載される。
【００１１】
本発明以外の場合、オペレータがデータを加入者グループにプッシュする必要が有る場合、オペレータはデータの送信を試みるが、利用するビットレートが何であるかを知る手立てはない。大抵、オペレータは最良の送信品質を生むための最適なビットレートにおいてデータを送信するであろう。しかし、どんなデータの送信においても、悪い品質、中程度の品質及び良好な品質を定義するための閾値が存在し、ある送信においては、最適な送信品質よりも低くても十分であるかもしれない。本発明は、オペレータに最適品質よりも低い品質で送信することを可能とすると共に、それを受信可能な移動通信端末が存在することを決定することを可能とする。
【００１２】
マルチキャストが、セル内の加入者グループにターゲットを絞る場合、本発明の方法は、所定のＱｏＳ基準を適用し、グループのメンバーを代表する１の応答を抽出する。このことは、各移動通信端末からの個別の応答を必要とすることなく、エラー無しで全てのグループメンバーにマルチキャストパケットが到達する可能性を最大とする。適切な代表メンバーは、全てのメンバーがマルチキャスト送信を受信する可能性が高いことを保証するものとして、識別されなければならない。一旦ネットワークが応答を受信すると、他の移動通信端末が応答しないようにするために当該グループにはこの事実が通知される。
【００１３】
図１は、基地局１０を囲むセルラーサービスエリアと、基地局によってマルチキャストのサービスがなされるエリア１１を示す図である。外側の境界線１２は、特定のブロードキャストサービスを伝達するために必要とされる最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）によって規定されるマルチキャストエリアを定める。ＴＱｍｉｎは、ソフトウェア、イメージ、テキスト文書のような損失に敏感なデータ、或いは、音声や映像のような損失により耐性のあるデータを含む送信の内容に応じて変化できる。
【００１４】
セルの統計的なデータが、各基地局のためのデータベースを構築するために一般的なポイントツーポイントセルラー伝送に基づいて収集される。統計的なデータは、セルにおいて動作している場合にユーザーが通常経験する最適な信号品質を示す。当該信号品質に基づいて、ＴＱｍｉｎは特定のデータ内容（例えば音声ストリーム等）について決定される。もしＴＱｍｉｎが例えば、５タイムスロットのうち３タイムスロットであれば、テストブロードキャストは、移動通信端末に５タイムスロットのうち３タイムスロットに応答する受信送信品質（ｔｑ）を有するよう要求する。
【００１５】
当該方法は、変化するＱｏＳレベルに対応してネットワークを適用する。もし、移動通信端末のほとんどが基地局１０に接近していた場合、品質閾値は、ビットレート同様に上昇する。しかしながら、もしグループ内の移動通信端末のほとんどが基地局からもっと遠くへ離れるように移動した場合、信号品質閾値は下がってもよい。クエリー（query）内の閾値範囲は、統計的データに基づいて選択される。
【００１６】
マルチキャストエリアの内側の境界線１３は、最高の送信品質（ＴＱｍａｘ）によって定義される。これは、ＴＱｍｉｎよりも良好な送信品質を測定する移動通信端末からの応答でネットワークがあふれることを回避するように定義される。さらに、当該レベルを超える通知ｔｑを有するどんな応答も当該グループを公平に代表するものとは言えず有用ではないので、最高の品質レベルが定義される。ＴＱｍｉｎ及びＴＱｍａｘが定義され、テストブロードキャスト内のグループにブロードキャストされる。ＴＱｍｉｎ＜ｔｑ＜ＴＱｍａｘの範囲内にあるｔｑを通知する最初の応答が基地局によって受信されると、他の移動端末は基地局から応答しないように通知される。
【００１７】
本発明は、基地局が各移動通信端末からの確認応答を受信しなければならないような既存のシステムにおける問題を解決する。これにより、アップリンクのトラヒックと基地局における処理が節約される。プロバイダからの一般的なオンポイント・ツー・ポイントによる移動通信端末へのセルラー接続においては、信号強度情報を伝達するダウンリンク接続とアップリンク接続の両方がある。このことは、ダウンリンク接続しかないマルチキャストには当てはまらない。本発明の方法は、グループの全メンバーが良好な受信を行う可能性を上げるための統計的なサンプリングを提供する。
【００１８】
マルチキャストのためのサービスエリアは、セルによってカバーされるエリアより小さくても良い。マルチキャストサービスエリアのエッジ位置における移動通信端末は、送信品質を制御するためのリファレンス的な移動通信端末として利用されても良い。この場合、所望のマルチキャストエリアの外に位置する移動通信端末は、マルチキャスト送信を受信することができない。
【００１９】
もし、最初に実行した当該方法によっては決定的な結果を生まない場合、本方法が、ＴＱｍｉｎ及びＴＱｍａｘ間のより広い範囲を利用して、或いは、テストブロードキャストの送信品質を上げて繰り返される。送信される情報タイプに応じて、異なるＱｏＳ閾値が設定されてもよい。異なる符号化手法が、例えば、音声、データ、及び、映像について利用される。このように送信されるデータタイプに依存するために、データ送信可能であることの保証が求められる最低閾値符号化手法（minimum threshold encoding scheme）と、当該応答が越えるべき最低信号品質とが存在する。
【００２０】
図２は、本発明のマルチキャスト品質手順２０と、マルチキャストブロードキャストとの関連を示す簡単化されたフローチャートである。マルチキャスト品質手順は、帯域幅最適化手順２１と、送信品質手順２２を備える。帯域幅最適化手順の目的は、どの帯域幅にマルチキャスト送信が割り当てられるべきかを決定することであり、ＴＱｍｉｎとＴＱｍａｘを特定することである。マルチキャストサービスに割り当てられる帯域幅は、システム内の現在のトラヒック、マルチキャスト送信によって必要とされる最小限の帯域幅、及び、マルチキャスト送信を受信しようとする移動通信端末の性能の影響を受けても良い。サービスに割り当てられたタイムスロットは、ＧＰＲＳにおいて１から８の範囲を有することができるので、帯域幅は１４ｋｂｓから１１５ｋｂｓまで変化しても良い。原理的には、最低限のマルチキャストサービス要求と、マルチキャスト送信のためにネットワークオペレータが割り当てる帯域幅は、マルチキャスト送信に割り当てられるタイムスロットの最低数と最大数を決定する。実際には、受信グループにおける移動通信端末クラスは、本発明の方法において決定されるように、マルチキャスト送信に利用されるタイムスロットの実際の数を決定する。
【００２１】
帯域幅最適化手順では、所定のセルにおける送信品質がテストパケットをブロードキャストチャネルで送信することによって評価される。テストパケットは、リンク上で理想的な状態（即ち、１タイムスロット、最小符号化（minimal coding）など）を想定するダウンリンク送信方法を利用して送信される。当該送信は、この送信に必要とされる最小限の帯域幅を規定する。帯域幅最適化手順は、図３と関連して以下により詳細に記載される。
【００２２】
ステップ２２において送信品質手順が実行され、代表の移動通信端末からの応答を取得する。送信品質手順の目的は、真のマルチキャストモデルを向上させること、即ち、１パケットのみを多くのユーザーに送信することである。当該手順では、移動通信端末（エンドユーザー）の観点からマルチキャスト送信の品質を測定し、レイヤ１（物理層）とレイヤ２（リンク層）のパラメータを調整する。無線の場合は、送信品質を信号強度とビットエラーレート（ＢＥＲ）と関連して測定することができる。
【００２３】
送信品質手順では、所定のセル内における送信品質をブロードキャストチャネルでテストパケットを送信することによって評価できる。テストパケットは、リンク上で理想的な状態（即ち、１タイムスロット、最小符号化など）を想定するダウンリンク送信方法を利用して送信される。当該テストパケットは、最高の送信品質ＴＱｍａｘをも特定する。ブロードキャスト送信が行われているセルにキャンプオンしていて、テストパケットと関連する特定のブロードキャストサービスの受信に関心を有する移動通信端末は、品質の所定のレベルＴＱｍｉｎで送信を受信できることを保証する。もし、特定の移動通信端末の受信信号品質がＴＱｍａｘ以上の場合、当該移動通信端末はリプライするのに適切ではない。というのも、それが基地局に接近して位置している可能性が高く、セル／サービスエリアのエッジ付近に位置する移動通信端末を代表するものではないからである。
【００２４】
ＴＱｍａｘよりも小さい受信送信品質（ｔｑ）を有する全ての移動通信端末は、ネットワークに対してそのｔｑのリプライを開始する。ブロードキャストサービスのＴＱｍｉｎに等しいｔｑが基地局において受信されると、これ以上のｔｑ測定値の送信を停止する命令が移動通信端末にブロードキャストされる。もし、所定の時間ウィンドウ内に基地局が、移動通信端末がＴＱｍｉｎより大きいｔｑにおいてテストパケットを受信することを示す応答を受信しない場合は、要求されるダウンリンクｔｑを引き下げて、マルチキャスト品質手順を繰り返す。送信品質手順は、図３と関連してより詳細に記載される。
【００２５】
帯域幅最適化手順２１及び送信品質手順２２の結果は、ステップ２３においてマルチキャストの送信に利用される。本発明のこの実施形態においては、帯域幅最適化手順及び送信品質手順はマルチキャストの間は繰り返されない。本実施形態は、スポーツイベントやコンサートにおける観客のような、比較的静止した状態にあるユーザーに対するマルチキャストにおいて利用される。
【００２６】
図３は、図２のマルチキャスト品質手順２０の好適な実施形態の処理の示すフローチャートである。ステップ３１においてシステムオペレータはＴＱｍｉｎ、即ち、マルチキャストで送信されるデータのタイプについて要求される最小限の帯域幅を規定する。上記のように、オペレータはＴＱｍｉｎを、マルチキャスト送信される同一のデータタイプの一般的なポイント・ツー・ポイントのセルラー通信から収集したセルについての統計的なデータから決定しても良い。ステップ３２において、ＴＱｍａｘが規定される。ステップ３３において、テストパケットがブロードキャストチャネルで、理想的なダウンリンク状況を想定する方法を利用してブロードキャストされる。テストパケットは、ＴＱｍｉｎとＴＱｍａｘを識別し、ＴＱｍｉｎからＴＱｍａｘの間の範囲で送信品質（ｔｑ）を有するテストパケットを受信した移動通信端末は、応答するように指示される。
【００２７】
応答タイマーはステップ３４において始動する。応答タイマーは、テストパケットがブロードキャストされたが、所定の範囲内にｔｑを通知する移動通信端末がいないような状況を扱うものである。その場合移動通信端末は、例えば基地局から遙かに離れて位置し、ＴＱｍｉｎよりも低い品質を有する信号を受信するか、もしくは、基地局にかなり接近して位置しており、ＴＱｍａｘよりも遙かに高い品質を有する信号を受信しているかもしれない。応答タイマーは、応答期間を測定するために利用され、それが満了すると、ネットワークは応答をリスニングするのをやめる。故に、タイマーが切れると、所定の送信品質範囲内で信号を受信できる移動通信端末が、セル内に存在しないことがわかる。
【００２８】
ステップ３５では、ＴＱｍａｘよりも低いｔｑを有するブロードキャストを受信した全ての移動通信端末が基地局１０への応答の送信を開始する。当該応答には、受信したｔｑと移動通信端末のクラスが含まれる。ＧＰＲＳは移動通信端末の異なるクラスを含み、故に、マルチキャストは異なる性能を有する移動通信端末に送信されるかもしれない。本発明は、オペレータにマルチキャスト送信に際して、これらのクラスを利用することを可能とする。移動通信端末のクラスは応答において示され、応答する移動通信端末がマルチスロットであるかどうか、及び、応答する移動通信端末の受信性能を識別する。
【００２９】
ステップ３６において、基地局１０は報知されたｔｑ及び移動通信端末のクラスを伴う応答を受信する。３７において、報知されたｔｑがＴＱｍｉｎ以上であるかが決定される。もし、ＴＱｍｉｎよりも小さい場合は、処理はステップ３８に移行して、応答タイマーが満了したかどうかが決定される。もし、満了しない場合は、処理はステップ３６に戻って、基地局は、移動通信端末からの応答の受信を継続する。もし、３８において応答タイマーが満了したら、ＴＱｍｉｎよりも大きいか、又はそれと等しいｔｑを有する送信を受信した移動通信端末が存在しなかったことになる。それ故に、ステップ３９では、ＴＱｍｉｎが下げられ、処理はステップ３２に戻り、テストシーケンスを再開する。ＴＱｍａｘは、ステップ３２において、ＴＱｍａｘとＴＱｍｉｎ間の所定範囲を増加するように調整されても良い。
【００３０】
しかしながら、もしステップ３７において、ＴＱｍｉｎ以上のｔｑを報知する応答が受信された場合は、処理はステップ４１に移行して、システムは残りの移動通信端末に応答を停止するように指示する。この意図は、テストパケットの受信に成功した最初の適格な移動通信端末からの確認応答のみを受信することである。この確認応答が受信されると、許容可能な送信品質が達成されたことを意味する。この結果、他の移動通信端末からのこれ以上の応答を回避するために、セル内への再度のブロードキャストを行って、ネットワーク上の負荷を軽減する。
【００３１】
本方法では、ステップ４２において、移動通信端末及びエアインタフェースによりサポートされる帯域幅を決定する。ステップ４３では、マルチキャスト送信が開始される。ＧＰＲＳブロードキャストは、１から８のタイムスロットを埋めても良い。もし、全ての移動通信端末が８タイムスロットのうち４スロットを受信可能で有れば、オペレータはブロードキャストを４タイムスロットで開始しても良い。もし、オペレータが映像を送信する場合、最低４タイムスロットが設定され、４タイムスロット以下で動作可能な移動通信端末は利益を受けることができない。もしある移動通信端末が４タイムスロットを受信でき、それ以外が８タイムスロットを受信可能である場合は、オペレータはおそらく、最大限のユーザーがデータを受信できるように４タイムスロットで送信を行うであろう。しかし、より高いデータレートが好ましく、全ての移動通信端末が８タイムスロットでの受信性能を有する場合、オペレータはおそらく８タイムスロットでブロードキャストするであろう。
【００３２】
図４は、本発明の別の実施形態における処理のフローチャートである。この実施形態では、マルチキャスト品質手順２０が、ターゲットとなる移動通信端末がマルチキャストを依然として受信していることを保証し、受信基準を満たすどんな移動通信端末でも応答するように、周期的にブロードキャストされる。この実施形態は、ターゲットとなる移動通信端末が広いエリアを移動していて、受信ｔｑに大きな変化があるような場合に有効であるかもしれない。本実施形態の利用は、システム性能及び送信データに依存するかもしれない。と言うのも、システムリソースがマルチキャスト品質手順を実行するために利用されるからである。
【００３３】
ステップ２１では、帯域幅最適化手順が実行される。ステップ２２において実行される送信品質手順及び、これらの手順の結果は、ステップ２３において、マルチキャスト送信を実行するために利用される。任意に、オペレータはステップ４５において周期的タイマーをセットしてもよい。ステップ４６においてタイマーが切れたと判定されると、処理はステップ２１に戻って、帯域幅最適化手順と送信品質手順が反復される。
【００３４】
図５は、本発明のさらに別の実施形態における処理のフローチャートである。所定のタイプのデータについて、送信データが存在しないデッドタイム（dead time）の間に送信品質手順がブロードキャストされても良い。本実施形態においては、帯域幅最適化手順はステップ２１において実行され、送信品質手順がステップ２２において実行される。これらの手順の結果はステップ２３においてマルチキャスト送信に利用される。もし、ステップ５１においてデータ送信におけるデッドタイムが存在すると決定されると、オペレータは、ステップ５２において送信品質手順をデッドタイムにおいて繰り返すことを選択しても良い。そして、マルチキャスト送信はステップ２３において継続される。
【００３５】
図６は、本発明におけるマルチキャスト品質手順の別の実施形態における処理のフローチャートを示す。本実施形態では、オペレータが、サンプリングを得るため、及び、最低限の品質レベルにおいて複数の移動通信端末が受信可能であることを保証するために、１以上の移動通信端末に応答することを許可してもよい。本実施形態は、ネットワークの負荷が軽い場合に利用されても良い。しかし、ネットワークが混雑している場合は、オペレータは複数の応答のためにシステム資源を利用することを欲しないかもしれないし、図３に示す場合のように、所定のＱｏＳで受信できる単一の移動通信端末のみからの応答を要求するかもしれない。本実施形態ではまた、もし全ての移動通信端末が受信可能な場合には送信品質を下げるような、段階的アルゴリズムを明らかにする。ここでは、後に続くテスト送信は、適当な応答が依然として有るかどうかを見るために、より低い送信品質において実行される。
【００３６】
本方法は図３に示されるように開始され、同様のステップが同一の引用番号について与えられる。ステップ３１においてシステムオペレータはＴＱｍｉｎ、即ち、マルチキャストで送信されるデータのタイプについて要求される最小限の帯域幅を規定する。ステップ３２では、ＴＱｍａｘが規定される。３３において、テストパケットがブロードキャストチャネルで、理想的なダウンリンク状況を想定する方法を利用してブロードキャストされる。テストパケットは、ＴＱｍｉｎとＴＱｍａｘを識別し、ＴＱｍｉｎからＴＱｍａｘの間の範囲で送信品質（ｔｑ）を有するテストパケットを受信した移動通信端末は、応答するように指示される。
【００３７】
応答タイマーはステップ３４において始動する。ステップ３５では、ＴＱｍａｘよりも低いｔｑを有するブロードキャストを受信した全ての移動通信端末が基地局１０への応答の送信を開始する。当該応答には、受信したｔｑと移動通信端末のクラスが含まれる。ステップ６１では、通知ｔｑと移動通信端末のクラスを有する応答のサンプリングを、基地局が複数の移動通信端末から受信する。ステップ６２では、通知されたｔｑがＴＱｍｉｎ以上であるような応答が複数受信されたかどうかが決定される。もし受信されていない場合は、処理はステップ３８へ移行して、応答タイマーが満了したかどうかが決定される。もし、タイマーが満了していない場合は、ステップ６１に戻って、基地局は移動通信端末からの応答の受信を継続する。もし、ステップ３８において応答タイマーが満了した場合は、処理はステップ３９へ移行してＴＱｍｉｎが下げられた後、ステップ３２に戻ってテストシーケンスを再開する。ＴＱｍａｘは、ＴＱｍａｘとＴＱｍｉｎ間の所定範囲を上げるためにステップ３２において調整されても良い。
【００３８】
しかしながら、もしステップ６２においてＴＱｍｉｎ以上のｔｑを通知する応答が複数受信された場合は、処理はステップ６３に移行して、システムは残りの移動通信端末が受信に応答を停止するように指示する。処理は、ステップ６４へ移行して、全ての応答がＴＱｍｉｎ以上のｔｑを通知するかどうかを決定する。もし、そうでなければ、マルチキャストがステップ６５において実行される。オペレータは代替的に、所定の閾値を越える数の応答においてｔｑがＴＱｍｉｎ以上である場合に、マルチキャストを開始するように規定しても良い。しかしながら、もし全ての応答がＴＱｍｉｎ以上のｔｑを通知する場合は、ネットワーク資源を保護するためにステップ６６においてブロードキャスト送信品質が下げられ、処理がステップ３４に戻っても良い。
【００３９】
様々なパラメータが、移動通信端末へのダウンリンクにおいて送信品質を下げるために調整されても良い。当該パラメータには、チャネルコーディング、電力制御、拡散係数等が含まれる。実際の無線パラメータは、ネットワークからネットワークへ様々に変更されうる。チャネルコーディングについては、相異なる状況に対応した様々なＭＰＥＧコーディング手法が存在する。例えば、ＭＰＥＧ−４は、エアインタフェースにおいて低いデータレートのみが実現可能な場合におけるマルチメディアの符号化における選択肢である。利用可能なコーデックの他の例には、Ｈ２６１、Ｈ２６３及びリアルビデオ（ＲｅａｌＶｉｄｅｏ）などを含めることができる。ダウンリンクにおいて制御可能なパラメータは、特定の無線インタフェースに依存し、それらは、例えば、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ワイドバンドＣＤＭＡ等である。送信品質測定もまた無線インタフェースに依存する。
【００４０】
本発明の動作及び構成は上記記載により明らかになったものと信ずる。上記において示され、記載された方法、装置及びシステムは、好適なものとして特徴づけられる一方で、様々な変更及び修正が、特許請求の範囲において規定される本発明の範囲から逸脱することなく実施可能であることは直ちに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基地局を囲むセルラーサービスエリアと、基地局からマルチキャストによりサービスされるエリアを示す図である。
【図２】 本発明のマルチキャスト品質手順と、マルチキャストブロードキャストとの関連を示す簡単化されたフローチャートである。
【図３】 本発明のマルチキャスト品質手順の好適な実施形態における処理のフローチャートである。
【図４】 本発明の別の実施形態における処理の簡単化したフローチャートである。
【図５】 本発明の更に別の実施形態における処理のフローチャートである。
【図６】 本発明のマルチキャスト品質手順のさらなる実施形態における処理のフローチャートである。
Claims (8)
- 無線電気通信ネットワークにおいて、移動通信端末のグループに対してエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、
ブロードキャストされるデータタイプについて、前記移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定する工程と、
最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を定義する工程と、
テスト送信を前記移動通信端末へブロードキャストする工程と、
前記移動通信端末へのテスト送信に前記ＴＱｍａｘを包含する工程と、
前記移動通信端末が受信した送信品質が前記ＴＱｍａｘを越える場合に、前記テスト送信に対する応答をしないように前記移動通信端末に指示する工程と、
前記グループを代表できる移動通信端末から、受信した送信品質の表示を含む応答を受信する工程と、
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する工程と、
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であるとの決定に基づいて、前記移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 前記移動通信端末へのテスト送信をブロードキャストした後に応答タイマーを始動する工程と、
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ未満であるとの決定に応じて、前記応答タイマーが満了したかどうかを決定する工程と、
前記応答タイマーが満了したことに基づいて前記ＴＱｍｉｎを下げ、前記移動通信端末へのテスト送信を再びブロードキャストする工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法。 - 前記マルチキャストの間において、前記テスト送信を周期的に前記移動通信端末へ再ブロードキャストする工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法。
- 送信される前記データタイプにおいてデッドタイムが存在するかどうかを決定する工程と、
前記デッドタイムにおいて前記移動通信端末へのテスト送信を再ブロードキャストする工程とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法。 - 前記応答が応答する移動通信端末のクラスの表示を含み、前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であると決定された後に、
前記グループ内の他の全ての移動通信端末に応答の停止を指示する工程と、
前記応答における受信した送信品質と前記移動通信端末のクラスから、前記マルチキャストをサポート可能な帯域幅を決定する工程と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法。 - 無線電気通信ネットワークにおいて、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、
ブロードキャストされるデータタイプについて、前記移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定する工程と、
最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を含むテスト送信を前記移動通信端末へブロードキャストする工程と、
前記移動通信端末が受信した送信品質が前記ＴＱｍａｘを越える場合に、前記テスト送信に対する応答をしないように前記移動通信端末に指示する工程と
前記グループ内の複数の移動通信端末から応答を受信する工程であって、前記応答を送信する前記移動通信端末が受信した送信品質の表示を前記応答のそれぞれが示すことを特徴とする工程と、
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する工程と、
所定の閾値数の前記受信した応答について、前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であるとの決定に基づいて、前記移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 前記受信した送信品質が全ての受信した応答について前記ＴＱｍｉｎ以上であるとの決定に基づいて、前記テスト送信の送信品質を下げる工程と
前記下げられた送信品質において前記テスト送信を再ブロードキャストする工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のエアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法。 - 無線電気通信ネットワークにおいて、移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする方法であって、
ブロードキャストされるデータタイプについて、前記移動通信端末が受信しなければならない最低送信品質（ＴＱｍｉｎ）を決定する工程と、
最高送信品質閾値（ＴＱｍａｘ）を含むテスト送信を前記移動通信端末へブロードキャストする工程と、
前記移動通信端末が受信した送信品質が前記ＴＱｍａｘを越える場合に、前記テスト送信に対する応答をしないように前記移動通信端末に指示する工程と
応答タイマーを始動する工程と、
前記グループを代表できる移動通信端末から、受信した送信品質の表示を含む応答を受信する工程と、
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であるかどうかを決定する工程と、
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ未満であるとの決定に応じて、前記応答タイマーが満了したかどうかを決定する工程と、
前記応答タイマーが満了したことに基づいて、前記ＴＱｍｉｎを下げ、前記移動通信端末への前記テスト送信を再びブロードキャストする工程と
前記受信した送信品質が前記ＴＱｍｉｎ以上であるとの決定に基づいて、前記移動通信端末のグループに対して、エアインタフェースを介してマルチキャストにてデータをブロードキャストする工程と
を備えることを特徴とする方法。
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