JP4981827B2

JP4981827B2 - アプリケーションレイヤメディアマルチキャスティングをサポートする方法及び装置

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Publication number: JP4981827B2
Application number: JP2009022425A
Authority: JP
Inventors: アン・メイ・チェン; エリク・シー・ローズン
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2023-05-06
Also published as: RU2313198C2; WO2003096738A3; AR039984A1; KR100972487B1; JP4308131B2; CN101242657B; US20030211859A1; WO2003096738A2; JP2009177820A; CN100411473C; JP2005525060A; CN1666563A; MXPA04010991A; NZ536367A; US7035657B2; AU2003230258B2; BR0311852A; RU2004135826A; CN101242657A; KR20040102217A

Description

本発明は、ポイントツーマルチポイント通信システムに関する。より詳細には、本発明は、無線通信ネットワークにおいて対象通信デバイスへメディアをストリーミングするアプリケーションレイヤマルチキャスティングをサポートする方法及び装置に関する。

グループ通話サービスにおいては、通常、建設現場のような小さな地理的エリアに多数のグループ参加者が集中している。単一のセクタに位置しうるそのようなグループ参加者のために、複数のポイントツーポイント通信リンクを設定することは難しい。グループ参加者は、そのセクタのために利用可能なリソースの全てを“独り占め”するかもしれない。これにより、他のユーザは、非常に高い通話ブロックレートを経験することになるであろう。更に、所定のセクタでのグループ参加者の集中度が高ければ、ネットワークは全てのグループ参加者に専用チャネルを割り当てるだけの十分なリソースを持つことはできない。従って、グループメンバーシップの問題を持つせいではなく、利用可能なネットワークリソースの欠如のせいで、ユーザはグループ通話へのアクセスが否定されるかもしれない。この問題はグループ通話ユーザへのネガティブな影響をもたらす。

既存のグループ通話サービスは、グループ通話サーバに対して、メディアを複製して、個々のポイントツーポイント通信リンク上の各グループ参加者に１つのコピーを送信するよう要求する。グループ通話サーバに対して、対象グループの全ての参加者へ送信するためにメディアを複製させることはプロセッサ集中型のタスクであり、グループ参加者の数が大きい場合には、サーバにかなりの負担をかけるだろう。グループ通話サーバに対して、各グループ参加者にメディアの１つのコピーを送信させることは、無線インフラストラクチャの無線接続ネットワーク（ＲＡＮ）とサービスプロバイダの広域ネットワーク（ＷＡＮ）のいずれのネットワークトラフィックも増大させる。

例えば、１クラスの無線サービスは、迅速で効率的な１対１又は１対多（グループ）通信を意図している。一般的にこれらのサービスはハーフデュプレクスである。ここでは、ユーザが電話機又は無線上で“プシュツートーク”（ＰＴＴ）ボタンを押してグループ通話を開始する。発言権が認められれば、話者は一般的に２，３秒話す。話者がＰＴＴボタンを離すと他のグループメンバが発言権を要求できる。これらのサービスは従来的に、１人の人間である“ディスパッチャ”が、フィールドサービス担当者やタクシードライバのような１グループの人々に通信する必要がある場面で利用されてきた。このことから、このサービスに対する“ディスパッチ”という名称が由来する。同様のサービスはインターネット上で提供されており、一般的に“ボイスチャット”として知られている。

このように、無線リソースを節約し、サーバの処理負荷を低減し、無線インフラストラクチャのＲＡＮとサービスプロバイダのＷＡＮとの両方のネットワークトラフィックを低下させるメカニズムに対する必要性が存在する。

開示されている実施形態は、ネットワークリソースを節約するために、アプリケーションレイヤメディアマルチキャスティングメカニズムを用いて、１グループの対象通信デバイスにメディアを配信する新規で改良された方法及び装置を提供する。１つの局面では、無線インフラストラクチャ及びグループ通話サーバ（ＧＣＳ）を含む無線通信ネットワークにおいて、１グループの対象通信デバイスにメディアをマルチキャストする方法及び装置が提供される。この方法は、１グループの対象通信デバイスに送信するために、ＧＣＳから無線インフラストラクチャに対してメディアの１つのコピーをマルチキャストすることを備えている。この方法は更に、無線インフラストラクチャから、第１のセル又はセクタ内の第１の複数の対象通信デバイスのそれぞれに対してメディアの１つのコピーを送信し、無線インフラストラクチャから、第２のセル又はセクタ内の第２の複数の対象通信デバイスに対してメディアの１つのコピーをマルチキャストすることを備えている。

１つの局面では、マルチキャストパス上で、１グループの対象通信デバイスに、メディアをマルチキャストすべきかを判定する方法及び装置は、１グループの対象通信デバイスにおける参加者の数を決定することと、決定された数が所定のしきい値を超えているのであれば、１グループの対象通信デバイスに送信するために無線インフラストラクチャにメディアをマルチキャストすることとを備える。

１つの局面では、無線通信システムにおける１グループの対象通信デバイスに情報を配信する装置は、メモリユニット、受信機、送信機、及びこれらメモリユニットと受信機と送信機とに通信可能に結合されたプロセッサを備えている。このプロセッサは上述した方法を実行することができる。

本発明の特徴及び利点は、同一の参照符号が全体を通じて対応して区別された図面と組み合わせれば、以下の詳細な説明からより明らかとなるだろう。

いくつかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その出願明細書において、下記の説明で記載されているか又は図面で図示されている構成要素の構造及び構成の詳細に限定されないことが理解されなければならない。本発明は、他の実施形態で実現でき、様々な方法で実行できる。更に、ここで使用されている用語や表現は説明の目的であることが理解されなければならず、限定とみなされるべきではない。

図１は、１つの実施形態に従ったグループ通信システム１００の機能ブロック図を図示する。グループ通信システム１００はプッシュツートーク（ＰＴＴ）システム、ネットワークブロードキャストサービス（ＮＢＳ）、ディスパッチシステム、又はポイントツーマルチポイント通信システムとしても知られる。１つの実施形態では、グループ通信システム１００はグループ通話サーバ１０２を備える。このグループ通話サーバ１０２は、同時係属中の２００２年２月１４日に出願された米国特許出願番号第１０／０７６，７２６号（「‘０７６出願」）で説明されているように、集中型配置又は局所型配置のいずれで配置されてもよい。この‘０７６出願は同一の譲受人に譲渡されており、その全体を本願に引用して援用する。

例えば、ｃｄｍａ２０００系のハンドセット等を採用しうるグループ通信デバイス１０４は、データサービスオプションを利用してパケットデータセッションを要求する。各通信デバイスは、通信デバイスのＩＰアドレスをグループ通話サーバ１０２に登録してグループ通話の開始を行うために、このセッションを利用する。１つの実施形態では、通信デバイス１０４は、無線インフラストラクチャからパケットデータセッションを要求すると、ＰＤＳＮ１０６及びインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１０８を通してグループ通話サーバ１０２へのＩＰ接続を持つ。ＰＤＳＮは、固定ネットワークにおけるデータの送信と、無線インターフェースを介するデータの送信との間のインターフェースを提供する。各ＰＤＳＮは、ＢＳＣと共に配置されうるパケット制御機能（ＰＣＦ）１１２を通して基地局制御装置（ＢＳＣ）１１０とインターフェースする。

電源投入後、ＣＤ１０４はデータサービスオプションを使用してパケットデータセッションを要求する。パケットデータセッションの確立の一部分として、各ＣＤはＩＰアドレスが割り当てられる。各ＣＤはＣＤのＩＰアドレスのＧＣＳ１０２に通知するために登録処理を行う。登録は、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）を介して、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）のようなＩＰプロトコルを使用して行われてもよい。ＣＤのＩＰアドレスは、対応するユーザがグループ通話に招かれた場合に、ＣＤにコンタクトするために用いられる。グループ通話が確立されると、ＣＤ１０４とＧＣＳ１０２はメディア及びシグナリングメッセージを交換する。１つの実施形態では、メディアは、ＵＤＰを介してリアルタイムプロトコル（ＲＴＰ）を使用して通話参加者とＧＣＳ１０２との間で送信される。シグナリングメッセージは、ＵＤＰを介するシグナリングプロトコルであってもよい。

グループ通信システム１００は、グループサービスを動作させるためにいくつかの異なる機能を行う。ユーザサイドに関する機能には、ユーザ登録、グループ通話の開始、グループ通話の終了、グループメンバにアラートを送信すること、グループ通話への遅れた参加、話者アービトレーション、グループにメンバを追加すること、グループからメンバを排除すること、メンバを非登録にすること、及び認証が含まれる。システム準備及び動作に関する機能には、管理及び環境整備、スケーラビリティ、並びに信頼性が含まれる。これらの機能は上述した‘０７６出願で詳細に説明されている。

図２は、様々な開示されている実施形態を実現できる基地局２０４及び移動局２０６の実施形態の簡単化されたブロック図である。特定の通信に関して、無線インターフェース２０８を介して基地局２０４と移動局２０６との間で、音声データ、パケットデータ、及び／又はメッセージが交換される。基地局と移動局との間の通信セッションを確立するために使用されるメッセージ、登録及びページングメッセージ、並びにデータ送信を制御するために使用されるメッセージ（例えば、電力制御、データレート情報、アクノリッジメント等）のような、様々なタイプのメッセージが送信される。これらのメッセージタイプのいくつかは、以下でより詳細に説明される。

逆方向リンクに関して、移動局２０６で、（例えば、データソース２１０からの）音声及び／又はパケットデータ、並びに（例えば、制御装置２３０からの）メッセージが、送信（ＴＸ）データプロセッサ２１２に提供される。このプロセッサ２１２は、符号化データを生成するために1つ又は複数の符号化スキームでデータ及びメッセージをフォーマットして符号化する。各符号化スキームは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、重畳、ターボ、ブロック、及び他の符号化の任意の組み合わせ、又は全く符号化しないことを含みうる。音声データ、パケットデータ、及びメッセージは、異なるスキームを用いて符号化されることができ、異なるタイプのメッセージは別の方法で符号化されてよい。

その後符号化データは変調器（ＭＯＤ）２１４へ提供され、更に処理される（例えば、カバーされ、短ＰＮシーケンスで拡散され、及びユーザ端末に割り当てられた長ＰＮシーケンスでスクランブルされる）。変調データはその後送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２１６に提供され、逆方向リンク信号を生成するために調整される（例えば、１つ又は複数のアナログ信号に変換され、増幅され、フィルタされ、及び直交変調される）。逆方向リンク信号はデュプレクサ（Ｄ）２１８を通してルーティングされ、アンテナ２２０を介して基地局２０４に送信される。

基地局２０４では、逆方向リンク信号はアンテナ２５０により受信され、デュプレクサ２５２を通してルーティングされ、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）２５４へ提供される。基地局２０４は、登録情報及び、移動局の移動速度のようなステータス情報を移動局２０６から受信できる。受信機２５４は受信信号を調整し（例えば、フィルタ、増幅、ダウンコンバート、及びデジタル化し）、サンプルを提供する。復調器（ＤＥＭＯＤ）２５６は、リカバされたシンボルを提供するためにこのサンプルを受信及び処理する。復調器２５６は、受信信号の複数のインスタンスを処理し合成シンボルを生成するレーキ受信機を実現してもよい。受信（ＲＸ）データプロセッサ２５８はその後、逆方向リンクで送信されるデータ及びメッセージをリカバするためにシンボルを復号する。リカバされた音声／パケットデータはデータシンク２６０に提供され、リカバされたメッセージは制御装置２７０に提供される。制御装置２７０には、１グループの移動局をページングし、無線パラメータを移動局へ送信し、移動局をマルチキャストグループに結びつける命令が含まれてもよい。復調器２５６及びＲＸデータプロセッサ２５８による処理は、移動局２０６で行われる処理と相補的である。復調器２５６及びＲＸデータプロセッサ２５８は、逆方向基本チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）及び逆方向予備チャネル（Ｒ−ＳＣＨ）のような複数のチャネルを介して受信される複数の送信を処理するよう更に動作される。更に、逆方向基本チャネル、逆方向予備チャネル、又はこれら両方で送信しうる複数の移動局から同時に送信されてもよい。

順方向リンク上では、基地局２０４において、（例えば、データソース２６２からの）音声及び／又はパケットデータ、並びに（例えば、制御装置２７０からの）メッセージが、送信（ＴＸ）データプロセッサ２６４により処理（例えば、フォーマットや符号化）され、更に、変調器（ＭＯＤ）２６６により処理（例えば、カバー及び拡散）され、送信機ユニット（ＴＭＴＲ）２６８により調整（例えば、アナログ信号に変換、増幅、フィルタ、及び直交変調）され、順方向リンク信号が生成される。この順方向リンク信号は、デュプレクサ２５２を通してルーティングされ、アンテナ２５０を介して移動局２０６へ送信される。順方向リンク信号にはページング信号が含まれる。

移動局２０６では、この順方向リンク信号がアンテナ２２０により受信され、デュプレクサ２１８を通してルーティングされ、受信機ユニット２２２に提供される。受信機ユニット２２２は、受信信号を調整（例えば、ダウンコンバート、フィルタ、増幅、直交変調、及びデジタル化）し、サンプルを提供する。このサンプルは、復調器２２４により処理（例えば、逆拡散、デカバ、及びパイロット復調）され、シンボルが提供される。このシンボルは、受信データプロセッサ２２６によって更に処理（例えば、復号及びチェック）され、順方向リンク上で送信されるデータ及びメッセージがリカバされる。このリカバデータはデータシンク２２８に提供され、リカバメッセージは制御装置２３０に提供される。制御装置２３０には、移動局２０６を登録し、グループ通話を要求し、基地局２０４へメディアを送信する命令が含まれてもよい。

グループ通話サービス（ＧＣＳ）は、１人のユーザがハーフデュプレクスモード又はフルデュプレクスモードで１グループのユーザに話しかけることができるようにする。前者の場合、一度に１人の人間のみが話すことを許されるので、発話の許可はインフラストラクチャによって調整されうる。このようなシステムでは、ユーザは、例えば“プッシュツートーク”ボタン（ＰＴＴ）を押すことによって、発話の許可を要求してもよい。システムは、複数のユーザから受信する要求をアービトレートし、コンテンション解決プロセスを経て、予め定めたアルゴリズムに従って、要求者のうちの１人を選ぶ。システムはその後、選ばれたユーザに対して、そのユーザが発話の許可を有していることを通知する。システムは、認証された話者から、“受話者”とみなされる残りのグループメンバに対して、音声及び／又はデータのようなユーザのトラフィック情報を意識させることなくディスパッチする。ＧＣＳにおける音声及び／又はデータトラフィックは、従来的な１対１電話通話とは異なり、いくつかの会話において優先度が置かれる。

図３は、ＣＤ３０２，３０４、及び３０６がグループ通話サーバ３０８と相互作用する方法を示す、グループ通話の配置を図示する。大規模グループのために必要とされる場合には、複数のグループ通話サーバが配置されていてもよい。図３では、ＣＤ３０２がグループの他のメンバへメディアを送信する許可を有している場合、ＣＤ３０２は話者として知られ、確立されたチャネルを介してメディアを送信する。ＣＤ３０２が話者として指定されている場合、残りの参加者ＣＤ３０４及びＣＤ３０６は、グループにメディアを送信する許可を有しない。従って、ＣＤ３０４及びＣＤ３０６は受話者として指定される。上述のように、ＣＤ３０２，３０４，及び３０６は、少なくとも１つのチャネルを用いてグループ通話サーバ３０８に接続される。１つの実施形態では、チャネルには、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）チャネル、メディアシグナリングチャネル、及びメディアトラフィックチャネルが含まれる。

図４は、図１のシステムで動作するグループ通話サーバ１０２に関する１つの実施形態を図示する。グループ通話サーバは、データを送受信するアンテナ４０２，４０４を備えている。アンテナ４０２は受信機回路４０６に接続され、アンテナ４０４は送信機回路４０８に接続されている。通信バス４１０は図４の他のモジュールとの間に共通の接続を提供している。通信バス４１０は更に、メモリユニット４１２にも接続されている。メモリ４１２は、グループ通話サーバにより行われる様々な動作や機能に関するコンピュータ読み取り可能命令を記憶する。プロセッサ４１４はメモリ４１２に記憶された命令を実行する。

グループ通信システムでは、図１に示すように、例えば建設現場のような小さな地理的領域に通常多数のグループ参加者が集中している。単一のセクタに位置しうる全ての参加者のために複数のポイントツーポイント通信リンクを設定することは難しい。グループ参加者は、そのセクタ内の全ての利用可能なリソースを“独り占め”するかもしれない。これにより、グループに属しない他のユーザは、非常に高い通話ブロッキングレートを経験することになるであろう。加えて、所定のセクタにおけるグループ参加者の集中度が高ければ、ネットワークは全てのグループ参加者に専用チャネルを割り当てるだけの十分なリソースを有していないかもしれない。従って、メンバーシップの問題を持つせいではなく、利用可能なネットワークリソースの欠如のせいで、ユーザはグループ通話へのアクセスが拒否されるかも知れない。この問題は、グループ通話ユーザにネガティブな影響をもたらす。

１つの実施形態によると、メディアマルチキャスティングメカニズムはネットワークトラフィックを減少させる。なぜなら、メディアマルチプレクシングメカニズムが、グループ通話サーバと、１グループの対象通信デバイスの各メンバとの間で個々のトラフィックチャネルを確立する必要性を無くするからである。このメカニズムは、対象グループの全てのメンバへ送信するためのグループ通話サーバによるメディアの複製をも省く。１つの実施形態では、メディアの１つのコピーがグループアドレスに送信され、基になる無線インフラストラクチャは、異なるグループメンバに対するパスが分岐する無線インフラストラクチャホップにおいてメディアを複製する。グループ通話サーバがメディアの１つのコピーを送信し、メディアが必要な場合にはネットワークホップで複製されるので、無線インフラストラクチャＲＡＮとサービスプロバイダのＷＡＮとの両方におけるネットワークトラフィックはかなり減少する。

１つの実施形態では、アプリケーションレイヤメディアマルチキャスティングの起動は、通信が１対１であるか又は１対多（グループ）であるかに左右される。別の実施形態では、グループ通信サービスにおいて、アプリケーションレイヤメディアマルチキャスティングの起動は、対象グループ内の参加者の数に左右される。図５は、第１の実施形態に従った通話設定処理を図示している。ここでは、グループ内に１対１通話のような２人の参加者のみが存在していてもよい。あるいは、対象グループ内の参加者の数が、アプリケーションレイヤメディアマルチキャスティングメカニズムを起動するために必要とされる予め定めたしきい値よりも低い。

グループ通話の開始を望むユーザは、１つ又は複数の対象ユーザ、１つ又は複数の予め定められたグループ、又はこれら２つの組み合わせを選択し、プッシュツートーク（ＰＴＴ）ボタンを押してグループ通話を開始する。対象グループ内の参加者は、発信者がグループ通話を開始する時に休眠パケットデータセッション状態でありうる。参加ＣＤはパケットデータセッション５０２を確立し、上述した同時係属中の特許出願において説明されているように必要な登録を行う。発信者のＣＤは、確立されたパケットデータセッションを用いて、グループ通話を設定するためにグループ通話サーバへグループ通話要求５０４を送信する。グループ通話要求は、同時係属中の特許出願で説明されているように、発信者のＣＤが専用トラフィックチャネルを有しているか否かに関わらず、グループ通話サーバに送信されてよい。２００１年１２月４日に出願された米国特許出願番号第１０／００６，０３７号は、同一の譲受人に譲り渡されており、その全体を本願に引用して援用する。

１つの実施形態では、発信者のＣＤは、この発信者のＣＤのために専用チャネルが確立されるのを待つことなく、利用可能なチャネル上でグループ通話要求をグループ通話サーバに送信する。１つの実施形態では、グループ通話要求は短データバースト（ＳＤＢ）としてグループ通話サーバに送信される。この要求が送信された後、発信者のＣＤが休眠パケットデータセッション状態にあれば、発信者のＣＤは、専用トラフィックチャネルを再確立する処理を開始し、メディアアクティビティのためのパケットデータセッションを準備する。

グループ通話サーバがグループ通話要求を受信する場合、この要求において特定されるものがあれば、予め定められたグループを対象メンバのリストに拡張する。グループ通話サーバは、その対象メンバに関するＩＰアドレスのような位置情報を検索する。グループ通話サーバは更に、所望のグループが既にシステムにおいて実行しているかを判定する。グループ通話サーバは、確立したパケットデータセッションを用いてグループ通話要求アクノリッジメントで応答する５０６。１つの実施形態では、グループ通話サーバは、対象グループ内の参加者の数が、アプリケーションレイヤメディアマルチキャスティングメカニズムを起動するために必要なしきい値を満足するかを判定する５０８。対象グループ内の参加者の数が、必要なしきい値を満足していなければ、グループ通話サーバは、発信者のＣＤだけでなく確立されたパケットデータセッションにおける受話者のＣＤへグループ通話アナウンスメントを送信する５１０。

グループ通話アナウンスメント５１０には、グループ通話サーバがユニキャストメカニズムを使用してもよいことを示す情報が含まれる。ここで、グループ通話サーバは、メディアをグループメンバへ移送する確立されたパケットデータセッションを利用しうる。これは、グループ通話サーバが、各個別のグループメンバにメディアの１つのコピーを複製して送信することを要求するかもしれないが、１対１通話、又は少ない数の参加者によるグループ通話のためのマルチキャストツリーを設定する時間を節約する。グループ通話サーバは、発信者のＣＤからメディアを受信し５１２、受信したメディアを、確立されたパケットデータセッション上で受話者のＣＤへ転送する５１４。

図６は、１つの実施形態に従った通話設定処理を図示している。ここでは、グループ参加者の数が、アプリケーションレイヤマルチキャスティングメカニズムを起動させるために必要な予め定めたしきい値を超えている。図５とともに議論するように、パケットデータセッションの確立後６０２、発信者のＣＤは、グループ通話を設定するために、グループ通話要求をグループ通話サーバへ送信する６０４。グループ通話サーバがグループ通話要求を受信すると６０４、グループ通話サーバはグループ通話要求アクノリッジメントで応答する６０６。

１つの実施形態では、グループ通話サーバは応答を送信するために、確立されたパケットデータセッションを使用する。グループ通話サーバは、対象グループ内の参加者の数を判定する６０８。対象グループ内の参加者の数が、必要とされるしきい値を超えていれば、グループ通話サーバはＩＰメディアマルチキャスティングメカニズムを使用して、発信者のＣＤから受信したメディアを対象の受話者のＣＤに配信する。グループ通話サーバは、発信者のＣＤだけでなく、確立されたパケットデータセッションにおける受話者のＣＤへグループ通話アナウンスメントを送信する６１０。グループ通話サーバからグループ参加者へ送信されたグループ通話アナウンスメント６１０には、ネットワークリソースを節約するために、グループ通話サーバがＩＰメディアマルチキャスティングメカニズムを利用してもよいことを示す情報が含まれる。

グループ通話アナウンスメントは、対象グループメンバを、要求されるグループ通話に結びつける必要があることを示す情報も含む。このような情報には、ＩＰマルチキャストアドレス及び／又は何らかのマルチキャストサービス識別子が含まれてもよい。１つの実施形態では、グループ通話サーバは、別のネットワーク構成部品をクエリして、対象グループ通話とともに使用するＩＰマルチキャストアドレスを獲得する。１つの実施形態では、グループ通話サーバは、グループ通信に使用するために、ＩＰマルチキャストアドレスのプールに割り当てられる。ＩＰマルチキャストアドレスは、グループ通話が終了した場合プールに戻される。

グループ通話アナウンスの受信後、各参加ＣＤは無線インフラストラクチャとの登録処理を行う６１２。この登録処理６１２は、逆方向基本チャネル（Ｒ−ＦＣＨ）のような専用チャネル、或いは逆方向拡張接続チャネル（Ｒ−ＥＡＣＨ）又は逆方向接続チャネル（Ｒ−ＡＣＨ）のような共通チャネルを介して行われる。登録メッセージは、参加ＣＤがグループ通話に参加したがっていることをＢＳＣに通知する。登録メッセージには、各参加ＣＤが位置するセル及び／又はセクタを識別する情報も含まれる。登録メッセージには、ＩＰマルチキャストアドレス、マルチキャストサービス識別子、及び参加ＣＤがグループ通話サーバから受信した他のネットワークパラメータも含まれる。

ＢＳＣは、登録された参加ＣＤを、対象グループのマルチキャストＩＰマルチキャストアドレスに結びつける６１４。１つの実施形態では、ＢＳＣは、各登録された参加ＣＤを個々の専用チャネルを通してＩＰマルチキャストアドレスと結びつける。これは、セル及び／又はセクタ内の登録された参加ＣＤの数が予め定めた数よりも少ないか、又は登録された参加ＣＤが複数のセル及び／又はセクタに散在している場合に生じうる。例えば、対象受話者のＣＤが図１で示されるＣＤ１０４Ｂ又は１０４Ｃのように位置しているのであれば、各々のＢＳＣは専用チャネルを介して、このようなＣＤをＩＰマルチキャストアドレスと結びつける。

１つの実施形態では、ＢＳＣは共有チャネルを通して、登録された参加ＣＤを、ＩＰマルチキャストアドレスへマッピングする。これは、セル及び／又はセクタ内の登録された参加ＣＤの数が予め定めた数よりも多いか、登録された参加ＣＤが１つのセル及び／又はセクタ内に位置している場合に生じる。例えば、対象受話者のＣＤが図１で示されるＣＤ１０４Ａ又は１０４Ｄのように位置しているのであれば、各々のＢＳＣは共有チャネルを介して、このようなＣＤをＩＰマルチキャストアドレスにマッピングする。１つの実施形態では、１グループの対象受話者にグループ通話メディアを配信するために、順方向ブロードキャスト制御チャネル（Ｆ−ＢＣＣＨ）、順方向共通制御チャネル（Ｆ−ＣＣＣＨ）、順方向ページングチャネル（Ｆ−ＰＣＨ）、又は順方向予備チャネル（Ｆ−ＳＣＨ）のような物理レイヤチャネルが存在すれば、ＢＳＣは共有順方向チャネル容量を持つ。

ＢＳＣは、ある無線パラメータ６１６をある時間期間内にオーバーヘッドメッセージとして参加ＣＤへブロードキャストするか、又は個別に送信する。ＢＳＣはこのようなパラメータを各セル及び／又はセクタへ別々に転送する。無線パラメータには、対象ＣＤが専用チャネル又は共有チャネルを介してＩＰマルチキャストアドレスに結びつけられているかを示す情報が含まれる。１つの実施形態では、ＢＳＣは、順方向ブロードキャスト制御チャネル（Ｆ−ＢＣＣＨ）、順方向ページングチャネル（Ｆ−ＰＣＨ）、又は順方向共通制御チャネル（Ｆ−ＣＣＣＨ）上で無線パラメータを送信する。代わりに、ＢＳＣは既存のパケットデータセッションにおいて参加ＣＤへ直接に無線パラメータを送信してもよい。

１つの実施形態では、ＢＳＣが、登録されていない参加ＣＤが位置するセル及び／又はセクタに共有チャネルをマップしたことを無線パラメータにおいて示したのであれば、無線パラメータを受信しているものの、対応するＢＳＣに登録していない参加ＣＤは、ＢＣＳに登録する必要はない。しかしながら、ＢＳＣが、そのような未登録のＣＤが位置するセル及び／又はセクタに専用チャネルをマップしたことを無線パラメータにおいて示したのであれば、未登録の参加ＣＤは、対応するＢＳＣに登録する必要がある。

ＢＳＣはその後、同時係属中の特許出願で説明されているように、ＢＳＣとグループ通話サーバの間でマルチキャストパスを設定する６１８。この特許出願は、２００１年１１月５日に提出された米国特許出願番号第１０／０１１，５２６号であり、これは譲受人に譲渡されており、その全体を本願に引用して援用する。

グループ通話アナウンスメントを受信し、ＢＳＣにより正常に登録された後、発信者のＣＤは、逆方向予備チャネル（Ｒ−ＳＣＨ）、逆方向専用制御チャネル（Ｒ−ＤＣＣＨ）、又は逆方向基本チャネル（Ｒ−ＦＣＨ）のような逆方向専用チャネル上で、メディアをグループ通話サーバに送信する６２０。代わりに、発信者のＣＤはＢＳＣと通信するために、逆方向拡張接続チャネル（Ｒ−ＥＡＣＨ）、又は逆方向接続チャネル（Ｒ−ＡＣＨ）のような逆方向共通チャネルを用いてもよい。いずれの場合でも、既存のパケットデータセッションは休眠モードに入れられる。ＢＳＣは、確立したパケットデータセッション又はマルチキャストパスを用いて、ＢＳＣが発信者のＣＤから受信したメディアをグループ通話サーバへ送信する６２２。

グループ通話サーバはＩＰマルチキャストアドレスを使用し、確立されたＩＰマルチキャストパス上で、メディアの１つのコピーを関連ＢＳＣへマルチキャストする６２４。メディアはマルチキャストパスを通り６２４、同一のＩＰマルチキャストアドレスのためにマルチキャストパスを確立したＢＳＣに到達する。１つの実施形態では、ＢＳＣは、対象受話者のＣＤへ送信するために、グループ通話サーバから受信したメディアを複製する必要があるかもしれない。これは、ＩＰマルチキャストアドレスが、例えば図１で図示されたＣＤ１０４Ｂ又は１０４Ｃの場合のように、専用トラフィックチャネルを介して、対象ＣＤへマップされる場合に生じる。

ＢＳＣは、そのような確立された専用チャネル上で専用チャネルを介して、ＩＰマルチキャストアドレスにマップされる各対象受話者のＣＤへメディアの１つのコピーを送信する６２６。ＢＳＣは、共有チャネルを介して、ＩＰマルチキャストアドレスにマップされる対象受話者のＣＤにもメディアの１つのコピーを送信する６２６。

１つの実施形態では、ＢＳＣは、グループ通話内の参加者の数に関係なく、順方向トラフィックチャネルを共有順方向チャネルとして設定する。ＢＳＣは、参加ＣＤに対するメッセージ中で、ＢＳＣが無線パラメータを参加ＣＤにブロードキャストすることを示す。メッセージを受信するが登録を行わなかったかもしれない参加ＣＤは、これ以上登録する必要がないかも知れない。グループ通話メディアを受信するために、そのようなＣＤはメッセージ内で特定された無線パラメータに同調する。この無線パラメータは、共通逆方向リンク上で送信された登録メッセージによって溢れることを有利に回避するので、これにより、ＢＳＣにより処理される不必要な登録メッセージの数が減少する。

１つの実施形態では、ＢＳＣが所定のセル又はセクタから受信する登録メッセージの数が所定のしきい値を超えるのであれば、ＢＳＣは、順方向トラフィックチャネルを共有順方向チャネルとして設定する。ＢＳＣがセル又はセクタから受信する登録メッセージの数がしきい値より低いのであれば、ＢＳＣは、専用チャネル上の各参加ＣＤに対してメディアを送信する。ＢＳＣは、参加ＣＤのそれぞれ又はいくつかに対して、ＢＳＣが共有チャネル又は専用順方向チャネルのいずれかを使用できると示すメッセージを発信する。

１つの実施形態では、グループ通信システム１００は、グループ通話サービスのために、チャットルームモデル及びアドホックモデルの両方をサポートしている。チャットルームモデルでは、グループは予め定められており、グループ通話ディスパッチサーバ上に記憶されている。予め定められたグループ又はネットは公開であってよく、グループがオープンメンバリストを有していることを示唆する。即ち、任意のＣＤがグループに参加してよい。この場合、各グループメンバディスパッチユーザは、グループ通話内の潜在的な参加者である。チャットルームモデルでは、第１のグループメンバがグループ通話への参加を開始すると選択する場合に、グループ通話が開始する。通話は、発話アクティビティに関係なく、サービスプロバイダにより構成されうる予め定められた時間の間、その通話に割り当てられたサーバリソースによってつながっているままである。グループ通話の間、グループメンバは、これらのタイプの通話への参加、及び／又は退散を特に要求する。発話アクティビティの期間の間、各グループ通話は、後に議論するように、グループメンバが発話の許可を要求するまでグループ休眠状態に入れられる。チャットルームモデルで動作している場合、１グループの通信デバイスユーザは、ネットメンバとしても知られ、各ネットメンバに割り当てられた通信デバイスを使用して互いに通信する。“ネット”という用語は互いに通信するよう認証された通信デバイスユーザのグループを示す。

しかしながら、グループ通話サーバのアドホックモデルでは、グループはリアルタイムで定義され、各グループに関連した閉じたメンバリストを持つ。閉じたメンバリストは、どのメンバがグループ通話に参加することを許可されているかを特定する。このメンバリストは、閉じたメンバリスト以外の他のユーザには利用可能でなく、通話の続く限りにおいてのみ存在する。アドホックグループ定義は、グループ通話サーバには記憶されない。この定義はグループ通話を確立するために使用され、通話の終了後解放される。アドホックグループは、発信元話者が１つ又は複数の対象メンバを選択して、通話を開始するためにグループ通話サーバへ送信されるグループ通話要求を生成する場合に形成される。グループ通話サーバは、対象グループメンバがグループ内に含まれているという通知を対象グループメンバへ送信する。グループ通話サーバは、対象メンバを自動的にグループ通話へ参加させる。すなわち、対象メンバからのユーザによる動作は要求されない。

アドホック通話が非アクティブとなる場合、グループ通話サーバは通話を“分解（tear down）”し、通話を開始するために用いられるグループ定義を含むグループに割り当てられたリソースを解放する。１つの実施形態では、ある非アクティブ期間の後、ＢＳＣは共有及び／又は専用トラフィックチャネルのようなトラフィックチャネルを解放するが、マルチキャストパスをアクティブのまま維持する。しかしながら、延長された非アクティブ期間の後には、ＢＳＣ及び／又は無線ネットワークインフラストラクチャは、インターネットグループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）のようなマルチキャストグループの解放をトリガしてもよく、これによりマルチキャストツリーが分解される。このことは、無線ネットワークインフラストラクチャのＲＡＮ及び／又はサービスプロバイダのＷＡＮが、ネットワーク又はグループ通話サーバの失敗のせいで終了したグループ通話セッションとの接続を維持しなくてよいようにする。

このようにして、開示された実施形態は、ＩＰマルチキャスティングモードでメディアを送信することにより、ネットワークトラフィック及びメディア処理時間の大幅な減少のために提供される。ここでは、１グループの対象参加者に向けられたメディアの単一のコピーが、単一マルチキャストパスを介して無線インフラストラクチャへ送信される。無線インフラストラクチャは、受信メディアの１つのコピーを複製して、専用チャネルに割り当てられている各対象受信者に送信する。しかしながら、無線インフラストラクチャは、受信メディアの１つのコピーを、共有チャネルに割り当てられている対象受信者に送信する。

当業者であれば、情報や信号は様々な異なる技術やプロトコルを用いて表されてよいことを理解するだろう。例えば、上述の記載を通じて参照されうるデータ、命令、指令、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは電圧、電流、電磁波、磁界、又は磁粒、光学フィールド又は光粒子、あるいはこれらの任意の組み合わせによって表すことができる。

当業者であれば、ここに開示された実施形態に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップは電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は両方の組み合わせとして構成されてもよいことも更に認めるだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成部品、ブロック、モジュール、回路、及びステップが一般的にそれらの機能の点から説明されてきた。このような機能がハードウェア又はソフトウェアのいずれで構成されるかは、特定のアプリケーションやシステム全体に課された設計制限に左右される。当業者は説明された機能を特定のアプリケーションのそれぞれに対して様々な方法で実現してもよいが、このような構成の決定は本発明の範囲からの逸脱を生じさせるようには解釈されるべきでない。

ここに開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラム可能論理装置、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理装置、ディスクリートハードウェア構成部品、又はここに説明された機能を実行するよう設計されたこれらの任意の組み合わせにより構成又は実現されてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替的にこのプロセッサは従来型のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、又は状態機械であってもよい。プロセッサは計算装置の組み合わせとして構成されてもよい。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、あるいはそのような他の任意の構成などがある。

ここに開示された実施形態に関して説明された方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接具体化されてもよいし、プロセッサで実行されるソフトウェアモジュールあるいはこれら２つの組み合わせで具体化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは技術的に知られた他の任意の形式の記憶媒体に存していてよい。例示的な記憶媒体はプロセッサに接続しており、そのようなプロセッサは記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができる。代替的に、記憶媒体はプロセッサに統合されてもよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ内に存していてもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末内に存していてもよい。代替的には、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ端末のディスクリート構成部品として存在していてもよい。

開示された実施形態についての以上の説明は当業者が本発明を作成しあるいは使用することができるように提供されている。これらの実施形態に対する様々な修正は当業者にとって容易に想到でき、ここに定義される一般原理は、本発明の精神又は範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。従って、本発明はここに示された実施形態に限定されることを意図するものではなく、ここに開示された原理と新規な特徴とに一致する最も広い範囲に一致すべきである。「例示的に」という語は、専ら「具体例、代表例、又は図示として働く」を意味するためにここで使用されている。ここで「例示的に」説明される任意の実施形態は必ずしも、他の実施形態よりも好ましく又は有利なものとして構成されるべきものではない。本発明のいくつかの実施形態は、ある例示的なグループ通話サービスに関連して説明されているが、本発明はその出願明細書において、開示された説明に記され、又は図面で図示されている構成の詳細や構成部品の配置に限定されないことが理解されなければならない。本発明は、例えば、インスタントメッセージングサービス又は任意の一般的な無線データ通信アプリケーションにおいて、他の実施形態で実現され、様々な方法で実行されることができる。

図１は、グループ通信システムを図示する。図２は、図１における基地局と移動局に関する実施形態を図示する。図３は、いくつかの通信デバイスがグループ通話サーバと相互作用する方法を図示する。図４は、図１で動作するグループ通話サーバに関する１つの実施形態を図示する。図５は、第１の実施形態に従った通話設定処理を図示する。図６は、第２の実施形態に従った通話設定処理を図示する。

Claims

共有チャネルを介して、１グループに属する参加者の通信デバイスへメディアをマルチキャストするかを判定する方法であって、
発信者の通信デバイスからグループ通信要求がなされると、前記１グループに属する参加者の数を判定することと、
前記判定された参加者の数が、予め定めたしきい値を超えているが前記１グループに属する参加者が、複数のカバーエリア内に散在している場合、前記参加者の通信デバイスを、個々の専用チャネルを介して対象グループのマルチキャストアドレスへマッピングすることと、
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているが、前記１グループに属する参加者が、１つのカバーエリア内に位置している場合、前記参加者の通信デバイスを、共有チャネルを介してマルチキャストアドレスへマッピングすることと、
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているのであれば、前記メディアの１つのコピーを、前記共有チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへマルチキャストすることと
を備える方法。
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を下回るのであれば、前記メディアの１つのコピーを、専用チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへ送信することを更に備える請求項１に記載の方法。
前記カバーエリアはセルカバーエリアを含む請求項１に記載の方法。
前記カバーエリアはセクタカバーエリアを含む請求項１に記載の方法。
共有チャネルを介して、１グループに属する参加者の通信デバイスへメディアをマルチキャストするかを判定する方法を具体化するコンピュータ読取可能記録媒体であって、
コンピュータに、
発信者の通信デバイスからグループ通信要求がなされると、前記１グループに属する参加者の数を判定する手順、
前記判定された参加者の数が、予め定めたしきい値を超えているが前記１グループに属する参加者が、複数のカバーエリア内に散在している場合、前記参加者の通信デバイスを、個々の専用チャネルを介して対象グループのマルチキャストアドレスへマッピングする手順、
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているが、前記１グループに属する参加者が、１つのカバーエリア内に位置している場合、前記参加者の通信デバイスを、共有チャネルを介してマルチキャストアドレスへマッピングする手順、
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているのであれば、前記メディアの１つのコピーを、前記共有チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへマルチキャストする手順
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能記録媒体。
共有チャネルを介して、１グループに属する参加者の通信デバイスへメディアをマルチキャストするかを判定する装置であって、
発信者の通信デバイスからグループ通信要求がなされると、前記１グループに属する参加者の数を判定する手段と、
前記判定する手段によって判定された参加者の数が、予め定めたしきい値を超えているが前記１グループに属する参加者が、複数のカバーエリア内に散在している場合、前記参加者の通信デバイスを、個々の専用チャネルを介して対象グループのマルチキャストアドレスへマッピングする手段と、
前記判定する手段によって判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているが、前記１グループに属する参加者が、１つのカバーエリア内に位置している場合、前記参加者の通信デバイスを、共有チャネルを介してマルチキャストアドレスへマッピングする手段と、
前記判定する手段によって判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているのであれば、前記メディアの１つのコピーを、前記共有チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへマルチキャストする手段と
を備える装置。
前記判定する手段によって判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を下回るのであれば、前記メディアの１つのコピーを、専用チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへ送信する手段を更に備える請求項６に記載の装置。
共有チャネルを介して、１グループに属する参加者の通信デバイスへメディアをマルチキャストするかを判定する装置であって、
メモリユニットと、
受信機と、
送信機と、
前記メモリユニット、前記受信機、及び前記送信機に接続されたプロセッサとを備え、このプロセッサは、
発信者の通信デバイスからグループ通信要求がなされると、前記１グループに属する参加者の数を判定し、
前記判定された参加者の数が、予め定めたしきい値を超えているが前記１グループに属する参加者が、複数のカバーエリア内に散在している場合、前記参加者の通信デバイスを、個々の専用チャネルを介して対象グループのマルチキャストアドレスへマッピングし、
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているが、前記１グループに属する参加者が、１つのカバーエリア内に位置している場合、前記参加者の通信デバイスを、共有チャネルを介してマルチキャストアドレスへマッピングし、
前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を超えているのであれば、前記メディアの１つのコピーを、前記共有チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへマルチキャストする
ように構成された装置。
前記プロセッサは更に、前記判定された参加者の数が、前記予め定めたしきい値を下回るのであれば、前記メディアの１つのコピーを、専用チャネルを介して、前記１グループに属する参加者の通信デバイスへ送信するように構成された請求項８に記載の装置。