JP6027238B2 - マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク転送 - Google Patents

マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク転送 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2012年6月29日に出願した米国仮特許出願第61/666,038号の優先権を主張するものである。本出願はまた、その全体が、参照により本明細書に組み込まれており、また2012年6月29に出願した米国仮特許出願第61/666,122号の優先権を主張する、2012年12月20日に出願した米国特許出願第13/772,076号にも関連している。
本開示は、一般に通信システムに関し、またより詳細には、ワイヤレス通信システムに関する。
ワイヤレス通信システムは、基地局などのアクセス・ポイント(access points)のネットワークを使用して、ワイヤレス通信のために使用可能にされている、モバイル・ユニット、スマートフォン、他のデバイスなどの端末にアクセスするワイヤレス接続性を提供する。ワイヤレス通信システムのカバレッジ・エリアは、一般的に、セルまたはセクタと従来から称されているいくつかの地理的エリアに分割される。ワイヤレス・ネットワークの中の各セルのカバレッジ・エリアは、セルに対してカバレッジを提供するアクセス・ポイントによって送信される無線信号の伝搬損失によって制限される。それゆえに、各セルのカバレッジ・エリアは、アクセス・ポイントのロケーションおよび送信電力、ならびにセルの地形と任意の干渉する物体のロケーションとを含む他のファクタによって決定される。例えば、セルのカバレッジ・エリアは、建物または山が、アクセス・ポイントの近くに存在する場合に、低減されることもある。セルの境界は、厳密に規定されておらず、長期間または短期間の無線周波数変化に起因して、時間とともに変化する可能性がある。したがって、カバレッジ・エリアは、複数のアクセス・ポイントが、オーバーラップした地域に対してカバレッジを提供することができるように、オーバーラップする可能性があるが、それらのオーバーラップした地域の内部で提供される信号の強度が、異なるアクセス・ポイントごとに異なる可能性がある。例えば、いくつかのワイヤレス通信システムの中のセルの境界は、オーバーラップするように設計されて、複数の基地局からのダイバーシティ受信において利得を生成することができるようにする。これらのワイヤレス通信システムは、単一周波数ネットワーク(SFN:single frequency networks)と称されることもある。
ロング・ターム・エボリューション(LTE:Long Term Evolution、LTE−進化型)などのワイヤレス通信規格は、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:multimedia broadcast multicast service)やエンハンスト・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(eMBMS:enhanced multimedia broadcast multicast service)など、ブロードキャスティング・サービスまたはマルチキャスティング・サービスをサポートする。MBMSサービスは、1人または複数人のユーザによって受信され得るチャネルのエア・インターフェースを介して基地局からデータをブロードキャスト、またはマルチキャストする。eMBMSは、eMBMSサービスが、ユーザ機器に対してマルチメディア情報を搬送することを可能にするアーキテクチャや物理レイヤ機能強化など、追加の機能を提供するMBMSの機能強化されたバージョンである。用語「MBMS」を使用するが、コンテキストに応じてMBMSまたはeMBMSのいずれかを意味することができる。一般的に、ユーザは、それらのユーザが、MBMSサービスを使用して次いで受信することができる特定のプログラムに加入する。ひとたびユーザが、あるプログラムに加入し、そのプログラムを受信することを開始した後に、ユーザは、たとえユーザが、建物、車、バスなどの中へと移動し、またはそれらから外に移動する可能性があるとしても、中断なしにプログラムを受信すると思われる。しかしながら、ユーザと、基地局との間のどのような障害物も、MBMS信号の信号強度を低減させるチャネル損失を引き起こす可能性がある。例えば、建物の侵入損失は、一般的におよそ11〜20 dBであり、また車の侵入損失は、一般的におよそ7 dBである。これらのチャネル損失は、屋内侵入損失と称されることもある。
本開示は、添付の図面を参照することにより、よりよく理解され、またその非常に多数の特徴と利点とは、当業者に対して明らかにされる可能性がある。異なる図面における同じ参照シンボルの使用は、類似した項目、または同一の項目を示している。
いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態による、シームレスなメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をサポートするワイヤレス通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態に従ってメイク・ビフォア・ブレーク遷移中にコンテンツ・プロバイダによって提供されるマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームからパケットを搬送するための同時のマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションおよびオフロード・セッションを示すブロック図である。 いくつかの実施形態による、シームレスなメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をサポートするワイヤレス通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態による、シームレスなメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をサポートするワイヤレス通信システムのブロック図である。 いくつかの実施形態による、オフロード・セッションに対するマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク転送のための方法の流れ図である。 いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システムにおけるユーザ機器の中のMBOS管理ロジックと、MBOSアンカー・ロジックとの間の通信を終了させるための方法の流れ図である。
本明細書において考察されるように、ユーザ機器と、基地局などのアクセス・ポイントとの間のどのような障害物は、MBMS信号の信号強度を低下させるチャネル損失を引き起こす可能性がある。チャネル損失は、ワイヤレス通信システムにおいて、基地局のカバレッジ・エリアを縮小させる。与えられた伝送電力では、カバレッジ・エリアの近似的な半径は、式、すなわち
R=定数×10−損失(dB)
によって損失比(dB)に関係づけられることもある。この式の中の定数は、経験的に、理論的に、実験的に、または他の技法を使用して決定されることもある。一様なカバレッジを提供する個別の基地局によってカバーされるエリア(ABS)は、近似的に、Rに比例しており、またそのようにして、エリア(ACOV)に対するカバレッジを提供するために必要とされる基地局の数は、近似的に
によって与えられる。エリア(ACOV)をカバーするために必要とされる基地局の数は、それゆえに、期待されたチャネル損失(dB)が増大するにつれて、指数関数的に増大する。建物への侵入または車への侵入によって生成される大きなチャネル損失は、それゆえに、MBMSサービスについてのユビキタス・カバレッジを提供するために必要とされるリンク割当額(例えば、基地局の数、または個別の基地局の伝送電力)をかなり増大させる。その結果として、屋内侵入損失について補償するために、基地局の送信電力を単に増大させること、または基地局の数を増大させることは、サービス・プロバイダについての実際に役に立たないコスト増大をもたらすことになる。
屋内侵入損失に対処することに対する1つのアプローチは、建物、自動車、バス、列車、または他の障害物の内部のユーザ機器を用いて、ブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスを確立することができる屋内ゲートウェイを提供することである。既存のブロードキャスト・セッションまたはマルチキャスト・セッションの内部のユーザ機器は、次いで、屋内ゲートウェイに対してオフロードされる可能性があり、例えば、既存のマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションは、基地局から屋内ゲートウェイへと転送される可能性がある。屋内ゲートウェイの内部のマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを確立するための技法についてのいくつかの実施形態は、その全体が、参照により本明細書に組み込まれている出願第13/772076号の中で説明される。
しかしながら、従来のネットワーク側機器は、基地局から屋内ゲートウェイなどの他のワイヤレス・アクセス・ポイントへとマルチキャスト・トラフィックをオフロードさせるためにあまり適してはいない。例えば、第3世代パートナーシップ・プロジェクト(3GPP:Third Generation Partnership Project)は、Wi−Fiアクセス・ポイント、フェムト・セル、または選択されたインターネット・プロトコル(IP:Internet Protocol)トラフィック・オフロード(SIPTO:selected IP traffic offload)、ローカルIPアクセス(LIPA:local IP access)、IPフロー・モビリティ(IFOM:IP flow mobility)、マルチ・アクセス・パケット・データ・ノード(PDN:packet data node)接続性(MAPCON:multi−access PDN connectivity)などのホームeノードB(home eNodeBs)に対するトラフィックをオフロードする方法を規格化している。これらの方法は、ユニキャスト・トラフィックをサポートするように設計され、またシームレスなマルチキャスト/ブロードキャスト・オフローディングを提供してはいない。とりわけ、従来のシステムは、マルチキャスト・ストリームを受信する他のユーザの存在を明らかにしておらず、またシームレスなオフローディングのために必要とされるマルチキャスト・フローの複写または複製を提供してはいない。別の例では、従来のIPテレビジョン(IPTV:IP television)は、有線のブロードバンド接続の上でIPマルチキャストを提供するように設計され、また屋外のマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションと、有線のバックホール・アクセスを有する屋内のセッションとの間のシームレスなセッション遷移のためには適していない。とりわけ、ゲートウェイは、特に異なる侵入レベルを伴う屋内環境と屋外環境との間で遷移するときに、IPTVマルチキャスト・セッションに動的に加わるが、異なるワイヤレス媒体を通してスマートフォンまたはタブレットのような取り付けられたエンド・ユーザ・デバイスのシームレスなモビリティをサポートしていない可能性がある。
少なくとも部分的に従来のワイヤレス通信システムにおけるこれらの欠点に対処するために、図1〜7は、マルチキャスト/ブロードキャスト・オフロード・セッション(MBOS:multicast/broadcast offload session)管理機能と、MBOSアンカー機能と、MBOSゲートウェイ機能とを含むワイヤレス通信システムの実施形態を説明するものである。MBOSアンカーは、ワイヤレス・サービス・プロバイダのネットワークの内部で、または外側で実施される可能性があり、またMBOSアンカーを使用して、障害物を置かれたエリアの内部のアクセス・ポイントと、障害物を置かれたエリアの外側のアクセス・ポイントとの間のメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送を制御する。メイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送中に、ユーザ機器は、障害物を置かれたエリアの中のアクセス・ポイントとのオフロード・セッションと、障害物を置かれたエリアの外側のアクセス・ポイントとのマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションとを同時に保持する。オフロード・セッションを使用して、例えば、パケットをユニキャストすること、またはトンネルすることにより、ブロードバンド接続の上で障害物を置かれたエリアの中でアクセス・ポイントに対してマルチキャスト/ブロードキャスト・パケットのコピーを搬送する。
MBOSアンカーは、ユーザ機器に対する最終的な伝送のために異なるアクセス・ポイントに向かって送信される、メイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送中のマルチキャスト/ブロードキャスト・フローと、時間同期複製フローとの中でコンテンツを複製することができる。例えば、マルチキャスト/ブロードキャスト・フローからのパケットの1つのコピーは、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを使用して送信される可能性があり、またパケットの別のコピーは、オフロード・セッションを使用して送信される可能性がある。MBOSゲートウェイを使用して、障害物を置かれたエリアの中のアクセス・ポイントに関連するユーザ機器に向かうことになっているパケットを搬送するオフロード・セッションを終了させる。MBOSマネ−ジャは、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中のパケットと、オフロード・セッションの中のパケットとの複製された、時間同期されたコピーを受信し、またマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームとオフロード・セッションとの間の遷移を管理するようにユーザ機器の中で実施される。例えば、MBOSマネージャは、受信されたパケットの一様な「逆再パッケージング」を実行することができ、その結果、アプリケーション・レイヤは、オフロード・セッションから選択されるパケットが、アプリケーション・レイヤに対する配信のためのIPユニキャストとして「再パッケージ」され得るので、IPマルチキャストであるMBMSストリームから選択されるパケットと、オフロード・セッションから選択されるパケットとについての受信されたパケット・ヘッダの間の違いを見ることはない。MBOSマネージャは、複製された時間同期されたパケットの間で選択することができるので、本明細書において説明されるワイヤレス通信システムの実施形態は、同じマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに加入していることもある他のユーザ機器に影響を与えることなく、障害物を置かれたエリアの中への、また障害物を置かれたエリアの外側へのマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスな遷移をサポートする。
図1は、いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システム100のブロック図である。例証された実施形態においては、アクセス・ポイント105を使用して、対応する地理的エリアまたはセルに対してブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスを提供しており、この地理的エリアまたはセルは、1つまたは複数のユーザ機器110を含むことができる。本明細書において使用されるように、用語「アクセス・ポイント」は、対応する地理的エリアの内部のユーザ機器110に対してワイヤレス接続性を提供するデバイスのことを意味するように理解されるであろう。用語「アクセス・ポイント:」は、それゆえに、基地局と、基地局ルータと、eノードBと、マクロセルと、マイクロセルと、フェムト・セルと、ピコセルと、他のタイプのデバイスとを包含することができる。例えば、アクセス・ポイント105は、3GPP規格または他のセルラー方式通信規格に従って、ワイヤレス接続性を提供するeノードBとすることができる。コンテンツ・プロバイダ112は、最終的な伝送のためにアクセス・ポイント105に対してコンテンツを提供することができる。例えば、コンテンツ・プロバイダ112は、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに加入しているユーザ機器110に対するマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションの一部分としてアクセス・ポイント105に対してパケットを提供することができる。
建物120は、アクセス・ポイント105によってサービスされる地理的エリアの内部に位置していることもある。本明細書において考察されるように、建物120のドア、窓、壁などの障害物は、ユーザ機器110と、アクセス・ポイント105との間のチャネル損失をかなり増大させる可能性がある。例示の建物の侵入損失は、一般的におよそ11〜20 dBの程度であり、また車の侵入損失は、一般的におよそ7 dBの程度である。与えられた伝送電力では、侵入損失は、ブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスの品質を悪化させ、またはサービスが失われるようにさせる可能性がある。より大きなシステム・リンク割当量は、それゆえに、建物120の内部の特定のサービス品質を提供しながら、侵入損失を克服する必要があることもある。
屋内のアクセス・ポイント125は、建物120の内部に展開される可能性がある。アクセス・ポイントのいくつかの実施形態は、Wi−Fi規格、または他のワイヤレス通信規格に従って、ワイヤレス接続性を提供することができる。アクセス・ポイント125は、そのときには、ブロードバンド接続またはバックホール・リンクを経由してコンテンツ・プロバイダに物理的に、電磁的に、または通信するように結合されることもある。ブロードバンド接続のいくつかの実施形態は、ネットワーク127を経由してコンテンツ・プロバイダ112にアクセス・ポイント125を接続する有線のブロードバンド接続126として実施される。有線のブロードバンド接続126に加えて、または有線のブロードバンド接続126の代わりに実施され得るブロードバンド接続の他の実施形態は、例えば、建物120の屋外表面の上にアンテナ130を取り付けることにより、建物120の外側に展開されるアンテナ130を含むワイヤレス・ブロードバンド接続とすることができる。例えば、アクセス・ポイント125は、建物120の屋外から屋内へと通っているケーブルを使用して、アンテナ130に結合されることもある。別の例では、ワイヤレス・リンクは、屋内のアクセス・ポイント125と、屋外のアンテナ130との間に確立されることもある。アクセス・ポイント125のいくつかの実施形態は、代わりに、建物120の屋外に展開されることもあり、その結果、ワイヤレス・ブロードバンド接続は、アクセス・ポイント125に対して直接に形成される可能性がある。例えば、アクセス・ポイント125と、アンテナ130とは、単一のボックスの中で実施されることもあり、このボックスは、建物120の屋外で期待される環境条件に耐えるように強固にされることもある。ワイヤレス通信システムのいくつかの実施形態は、乗り物やアクセス・ポイント125などの他の障害物を含むことができ、また有線のブロードバンド接続またはワイヤレス・ブロードバンド接続は、本明細書において考察されるように、これらの障害物の中に、障害物の上に、または障害物の近くに展開されることもある。
ユーザ機器110(1)は、建物120の内部に位置しており、また基地局105からユーザ機器110(1)への信号経路は、それゆえに、建物120の中の壁、ドア、または窓によって覆い隠されることもある。覆い隠された基地局105を経由してコンテンツ・プロバイダ112からマルチキャスト/ブロードキャスト・サービスを受信する代わりに、ユーザ機器110(1)は、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションの一部分としてコンテンツ・プロバイダ112からパケットを受信するマルチキャスト/ブロードキャスト・オフロード・セッション(MBOS)アンカー114に対する有線またはワイヤレスのブロードバンド接続を使用して、アクセス・ポイント125を経由してマルチキャスト/ブロードキャスト・サービスを受信する要求をアクセス・ポイント125に対して送信することができる。本明細書において使用されるように、用語「マルチキャスト/ブロードキャスト・セッション」は、ブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスの伝送を搬送するために使用され得るセッションのことを意味するように理解されるべきである。マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションの例は、それだけには限定されないが、MBMSセッションまたはeMBMSセッションを含んでいる。さらに、ブロードキャスト/マルチキャスト・セッションは、伝送が、使用可能なプログラミングと、個別のユーザによって行われる選択肢とに依存する可能性があるので、必ずしも、特定の任意の時刻にブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスのいずれかを搬送するとは限らない。マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションは、ブロードキャストIPアドレスまたはマルチキャストIPアドレスを含むことができるIPヘッダを実施することができる。IPヘッダは、マルチキャスト・サポーティング・ルータによって読み取られることもあり、またIPヘッダを使用して、インターネット・グループ管理プロトコル(IGMP:Internet Group Management Protocol)などのIPマルチキャスト・プロトコルに従ってマルチキャスト・パケットをダイレクトすることができる。マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのいくつかの実施形態はまた、ブロードキャスト/マルチキャストMACレイヤ媒体(例えば、LTE eMBMS機器)、単一周波数ネットワーク(SFN:single frequency networks)、マルチキャスト・チャネルの割付け、またはブロードキャスト/マルチキャストMACアドレスを使用したWi−Fi/イーサネットを使用することもできる。
アクセス・ポイント125は、ユーザ機器110(1)からの要求に応じて、オフロード・セッションを確立して、コンテンツ・プロバイダ112からの要求されたブロードキャスト/マルチキャスト・セッションに関連するパケットを受信することができる。本明細書において使用されるように、用語「オフロード・セッション」は、例えば、有線のブロードバンド接続126、127、またはワイヤレス・ブロードバンド接続115を使用して、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションからブロードバンド接続の上でアクセス・ポイント125へとコンテンツを搬送するセッションを示すために使用される。例えば、ブロードキャスト/マルチキャスト・パケットのコピーは、アクセス・ポイント125に対してブロードバンド接続の上で、ユニキャストされ、マルチキャストされ、またはトンネルされることもある。ワイヤレス・ブロードバンド接続115を使用するときに、オフロード・セッションは、アンテナ130と、アクセス・ポイント105との間の信号の1つまたは複数の経路が、実質的に建物120の外側にあることを示す屋外セッションと称されることもある。本開示の恩恵を受ける当業者なら、熟語「実質的に外側にある」が、セッションの信号の1つまたは複数の経路が、建物120または他の構造物のほとんど外側に留まっていることを意味することを意図していることを理解すべきである。しかしながら、セッションの経路(単数または複数)のうちの1つまたは複数の部分は、たとえその経路が建物120の「実質的に外側にある」としても、他の構造物または環境の障害物を通過することができる。これらの部分は、経路(単数または複数)の全体の長さに比べて小さいことが期待される。
アクセス・ポイント125はまた、ユーザ機器110(1)との配信セッション140(1)を確立することもできる。配信セッション140(1)は、アクセス・ポイント125と、ユーザ機器110(1)との間の信号経路が、実質的に建物120の内部にあることを示す屋内セッションと称されることもある。配信セッション140(1)のいくつかの実施形態は、Wi−Fiの上の伝送制御プロトコル(TCP:transmission control protocol)、またはユーザ・データグラム・プロトコル(UDP:user datagram protocol)を有するIPユニキャストを使用してコンテンツ・ストリームからユーザ機器110(1)へとパケットをユニキャストするように構成されていることもある。配信セッション140(1)のいくつかの実施形態は、コンテンツ・ストリームからユーザ機器110(1)ならびに他のユーザ機器へとパケットをマルチキャストするように構成されていることもある。配信セッション140(1)の他の実施形態は、それだけには限定されないが、有線のイーサネット・アクセス、フェムト・セル、ピコセル、基地局ルータ、または他のタイプの有線もしくはワイヤレスのアクセスを含めて、他のアクセス媒体の上で搬送されることもある。いくつかの実施形態においては、配信セッション140(1)は、複数のユーザ機器110とともに確立されることもあり、またコンテンツは、それゆえに、アクセス・ポイント125からユーザ機器110へとマルチキャストされることもある。本明細書において考察されるように、ユーザ機器110(1)と、アクセス・ポイント125との中のセッション・マネージャ(図1には示されていない)を使用して、ネゴシエートし、認証し、時間同期させ、または屋内配信セッション140(1)と、屋外オフロード・セッションとを単一のマルチメディア・アプリケーション・セッションへと「一緒に結び付ける」ことができる。
矢印142によって示されるように、ユーザ機器110(1)が、建物120の外側へと移動する場合、ユーザ機器110(1)の中で実施されるMBOSマネージャ(図示されず)は、エア・インターフェースの上でアクセス・ポイント105に対して送信されるマルチキャスト/ブロードキャスト・チャネルを結合させ、または調整し、また配信セッション140(1)とマルチキャスト/ブロードキャスト・チャネルとを使用してマルチキャスト/ブロードキャスト・パケットを同時に受信することを開始することができる。ユーザ機器110(1)の中のロジックは、パケット選択を実行して、配信セッション140(1)と、マルチキャスト/ブロードキャスト・チャネルによって搬送されるマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションとの間でシームレスなメイク・ビフォア・ブレークをサポートすることができる。ひとたび屋外ルートが確立された後に、配信セッション140(1)は、破棄されることもある。ユーザ機器110(1)が、建物110の内部のマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信するただ1つのデバイスであった場合、オフロード・セッションはまた、破棄される可能性もある。
いくつかの実施形態において、ユーザ機器110(2)は、屋外ロケーションから屋内ロケーションへと既存のブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスを遷移させることができる。例証された実施形態においては、ユーザ機器110(2)は、セルの中に位置しており、またアクセス・ポイント105によって提供されるブロードキャスト/マルチキャスト・サービスに加入している。ユーザ機器110(2)は、それゆえに、破線135によって示されるように、ブロードキャスト/マルチキャスト・セッションに参加しており、またはそれに合わせて調整されている。ユーザ機器110(2)は、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを使用して、ブロードキャスト伝送またはマルチキャスト伝送をアクティブに受信している可能性があり、あるいは代わりに、ユーザ機器110(2)は、将来のブロードキャスト伝送またはマルチキャスト伝送に加入しており、また後続のスケジュールされた時刻にブロードキャスト伝送またはマルチキャスト伝送を受信するためのブロードキャスト/マルチキャスト・セッションを確立していることもある。ユーザ機器110(2)は、エア・インターフェース135の上でブロードキャスト伝送またはマルチキャスト伝送を受信しながら、またはスケジュールされたブロードキャスト伝送またはマルチキャスト伝送を受信することに先立ってモバイルとすることができる。ユーザは、アクセス・ポイント105からユーザ機器110(2)へと信号経路に沿って妨害し、または介在する建物、乗り物、または他の構造物へとユーザ機器110(2)を搬送することができる。図1に示されるユーザ機器110(2)は、建物120の屋外にあるロケーションから建物120の屋内にあるロケーションへと移動する。しかしながら、本明細書において説明される技法のいくつかの実施形態は、基地局105によって送信される信号を覆い隠す可能性のある乗り物または他の構造物へと移動するユーザ機器110にも等しく適用される。
アクセス・ポイント125は、ユーザ機器110(2)が、アクセス・ポイント125の近くに移動すること、または建物120に入ることに応じて、MBOSアンカー114を用いてオフロード・セッションを確立することができる。ユーザ機器110(2)のいくつかの実施形態は、アクセス・ポイント125によって送信されるパイロット信号などの信号に関連する信号強度、またはブロードキャスト・チャネルに関連する受信信号強度インジケータ(RSSI:received signal strength indicator)、パケット損失、遅延、ビデオ・セッション特有の分析データ、ユーザ機器110(2)のロケーション、アクセス・ポイント125に対するハンドオフをトリガすべきかどうかを決定すべき、ユーザ機器110(2)とアクセス・ポイント125との間の距離など、他のパラメータを監視することができる。ユーザ機器110(2)が、しきい値を超過した信号強度などのハンドオフ条件が満たされていることを決定するときに、ユーザ機器110(2)は、ハンドオフをトリガし、またアクセス・ポイント125にアタッチすることができる。いくつかの実施形態においては、ネットワークの中の他のエンティティは、ユーザ機器110(2)のハンドオフをトリガすべきかどうかを決定することができる。例えば、ネットワークの中の3GPPアクセス・ネットワーク発見選択機能を使用して、ハンドオフをトリガすることができる。ユーザ機器110(2)は、次いで、アクセス・ポイント125に対して、ユーザ機器110(2)が、エア・インターフェース135の上で搬送されるマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに関連する進行中のマルチキャスト・サービスまたはスケジュールされたマルチキャスト・サービスを有していることを信号で伝え、またアクセス・ポイント125と、MBOSアンカー114との間のオフロード・セッションの確立をトリガすることができる。アクセス・ポイント125は、オフロード・セッションの確立をトリガすることに応じて、ユーザ機器110(2)との配信セッション140(2)を確立することもできる。
本明細書において考察されるように、ユーザ機器110(2)と、アクセス・ポイント125との中のセッション・マネージャ(図1には示されていない)を使用して、ネゴシエートし、認証し、時間同期させ、または配信セッション140(2)と、オフロード・セッションとを単一のマルチメディア・アプリケーション・セッションへと「一緒に結び付ける」ことができる。いくつかの実施形態においては、セッション・マネージャは、マルチキャスト/ブロードキャスト・オフロード・セッション(MBOS)アンカー・ロジックと、MBOSゲートウェイと、MBOS管理ロジックとを含むことができる。
ネットワーク側で実施されるMBOSアンカー・ロジックは、アクセス・ポイント125またはユーザ機器110において実施され得る、MBOSゲートウェイに対するオフロード・セッションを確立することができる。例えば、オフロード・セッションは、MBOSアンカー・ロジックと、MBOSゲートウェイとの間で確立されるトンネルを含むことができる。例えば、トンネルは、ユニキャスト外部IPヘッダを使用して確立されることもある。別の例では、「マルチキャスト・トンネル」を使用して、複数のホームまたはオフィスへの同時のオフロードを可能にすることができる。マルチキャスト・トンネルは、MBOSアンカーが、例えば、元のパケットをマルチキャスト・ヘッダへと包み込むことにより、有線のブロードバンドの上でマルチキャスト・トンネル・セッションを開始するときに、確立されることもある。次いで、MBOSゲートウェイは、例えば、IGMPまたはIPv6のマルチキャスト・リスナー発見(MLD:Multicast Listener Discovery)を使用して、マルチキャスト・トンネル・セッションに参加することができる。
トンネルのエンドポイントは、MBOSアンカー・ロジックと、MBOSゲートウェイとのアドレス(IPアドレスなど)によって規定されることもある。トンネルに沿って送信されるパケットは、エンドポイントのアドレスを含むヘッダにおいてカプセル化されることもある。カプセル化されたパケットは、暗号化されることもあり、その結果、トンネルの認証されたエンドポイントだけが、カプセル化されたパケットの中の情報を暗号解読することができる。次いで、MBOSゲートウェイは、トンネルを経由してマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに関連するマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを受信し、またユーザ機器110の中で実施されるMBOS管理ロジックに対してマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを提供することができる。MBOSアンカー・ロジックは、アクセス・ポイント105を経由してユーザ機器110に対してマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを提供することと同時に、トンネルを確立することができる。このようにして、MBOSアンカー・ロジックと、MBOSゲートウェイと、MBOS管理ロジックとを使用して、本明細書においてさらに説明されるように、アクセス・ポイント105からアクセス・ポイント125へとマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク遷移を調整することができる。
図2は、いくつかの実施形態による、シームレスなメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をサポートするワイヤレス通信システム200のブロック図である。ワイヤレス通信システム200のいくつかの実施形態は、1つまたは複数のユーザ機器210に対するワイヤレス接続を提供するように構成され得る、eノードB(eNB)205などのアクセス・ポイントを含んでいる。eNB 205のいくつかの実施形態は、1つまたは複数のeMBMSユーザ・サービスについての機能強化されたMBMS(eMBMS)ベアラを送信することができる。ワイヤレス通信システム200はまた、多数のホーム(屋内)に位置するeNBからコア・ネットワークへと戻してトラフィックを集約することができるホームeノードBゲートウェイ212を含むこともできる。例えば、eノードBゲートウェイ212は、制御プレーン(例えば、MME 225とheNBとの間のS1−MME接続)のための集信装置として使用されることもあり、またユーザ・プレーンS1−Uをオプションとして搬送することもでき、あるいはS1−Uは、サービング・ゲートウェイ(S−GW:serving gateway)と、1つまたは複数のHeNBとの間の有線の二次チャネルなど、別の論理チャネルの上で搬送されることもある。
図2に示されるワイヤレス通信システム200は、ブロードキャストまたはマルチキャストのユーザ・サービスおよび配信を開始するための機能を提供するブロードキャスト・マルチキャスト・サービス・センタ(BMSC:broadcast multicast service center)215を含んでいる。BMSC 215のいくつかの実施形態は、eMBMSユーザ・サービスのプロビジョニングおよび配信のための機能を提供し、またBMSC 215は、コンテンツ・プロバイダeMBMS伝送のためのエントリ・ポイントとすることができる。BMSC 215のいくつかの実施形態を使用して、公衆陸上モバイル・ネットワーク(PLMN:public land mobile network)の内部のeMBMSベアラ・サービスを認可し、また開始し、またeMBMS伝送をスケジュールし、また配信することができる。
ワイヤレス通信システム200はまた、ユーザ機器210に対してブロードキャスト・サービスまたはマルチキャスト・サービスを送信している可能性があるおのおのの基地局またはeNB 205に対してパケットをブロードキャストし、またはマルチキャストすることができるMBMSゲートウェイを含んでいる。ゲートウェイ220のいくつかの実施形態は、サービスを送信している可能性がある各eNB 205に対してMBMSベアラ・データについて送信するための、またはブロードキャストするための役割を担うことができる。MBMS GW 220は、eNB 205に対してMBMSユーザ・データを転送する手段としてIPマルチキャストを使用することができる。例えば、MBMSゲートウェイ220は、インターネット・プロトコル(IP)マルチキャスティングを使用して、マルチキャスト・ブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MB−SFN:multicast−broadcast single frequency network)エリア(eNB 210を含む)において、各eNBに対してマルチキャスト・パケットを送信することができる。MBMSゲートウェイ220はまた、マルチキャスト・サービスのためのヘッダ圧縮または他のオペレーションを実行することもできる。MBMS GW 220はまた、1つまたは複数のモビリティ管理エンティティを経由してE−UTRANに向かうMBMSセッション制御を実行する。
図2に示されるワイヤレス通信システム200は、MBMSセッション制御機能を提供し、またE−UTRANとブロードキャストだけの機能(BMSCおよびMBMS−GW)を接続するモビリティ管理エンティティ(MME:mobility management entity)225を含んでいる。MME 225のいくつかの実施形態は、LTEアクセス・ネットワークについての制御ノードとすることができ、またユーザ機器210についてのアイドル・モードのトラッキングとページングとのための役割を担うことができる。MME 225はまた、ベアラのアクティブ化/非アクティブ化プロセスに関与する可能性もあり、また初期アタッチにおいて、またコア・ネットワーク(CN)ノード再配置を伴うLTE内ハンドオーバのときに、ユーザ機器210についてのサービング・ゲートウェイ(図2には示されていない)を選択するための役割を担うことができる。MME 225は、ユーザ機器210を認証するための役割を担うこともできる。
マルチ・セル(またはマルチキャスト)調整エンティティ(MCE:multi−cell coordination entity)230は、MB−SFNエリアの中ですべてのセルに接続されることもある。MCE 230のいくつかの実施形態は、アドミッション制御機能を提供し、またMB−SFNエリアにおいてeNBについての無線リソース割付けを調整することができる。MCE 230は、MBMSセッション制御に関与している可能性があり、またeNB 205を含むMB−SFNエリアの内部でeNBによって使用される無線リソースを割り付けることができる。MCE 230はまた、それゆえに、同じリソース・ブロックが、与えられたMB−SFNエリアのすべてのeNBを通して与えられたサービスのために割り付けられることを保証することができる。MCE 230はまた、eNB 205を含む複数のeNBにおいてL2/L3レイヤを構成する情報を提供することと同様に、マルチキャスト制御またはデータ・ブロードキャストのためにMB−SFNサブフレームを構成することもできる。MCE 230のいくつかの実施形態はまた、eNBのオペレーションを調整することもでき、その結果、すべてのeNBは、時間同期化されるようにして同じMBMSデータを送信する。
いくつかの実施形態においては、eNB 205と、ホームeNBゲートウェイ212とは、3GPP規格によって規定されるM1インターフェースなどのインターフェース231によってMBMSゲートウェイ220に接続される。eNB 205と、ホームeNBゲートウェイ212とはまた、3GPP規格によって規定されるM2インターフェースなどのインターフェース232によってMCE 230に接続されることもある。MME 225は、3GPP規格によって規定されるSmインターフェースなどのインターフェース233によってMBMSゲートウェイ220に接続されることもある。MBMSゲートウェイ220は、3GPP規格によって規定されるSG−mbインターフェースやSG−imbインターフェースなどのインターフェース234によってBMSC 215に接続されることもある。
コンテンツ・プロバイダ235を使用して、例えば、ユーザ機器210に対してブロードキャストされ、マルチキャストされ、またはユニキャストされることにより、ユーザ機器210に対して送信されることになっているコンテンツを提供することができる。例えば、コンテンツ・プロバイダ235は、1つまたは複数のユーザ機器210とともに確立される対応するマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを使用してマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを提供することができる。ワイヤレス通信システム200のいくつかの実施形態は、システム200の内部でコンテンツ・プロバイダ235を実施し、またワイヤレス通信システム200の他の実施形態は、ワイヤレス通信システム200の外側で実施されるサード・パーティ・コンテンツ・プロバイダ235からコンテンツを受信することができる。
障害物240は、図2に示される基地局205と、ユーザ機器210との間に介在する。その結果として、本明細書において考察されるように、eNB 205とのエア・インターフェースの上で送信される信号の信号強度は、低下され、または悪化されることもある。例えば、本明細書において考察されるように、障害物240を通しての伝搬に起因した侵入損失は、障害物240が、建物の一部分である場合に、およそ11〜20 dBの程度であり、あるいは障害物240が、自動車または他の乗り物の一部分である場合に、およそ7 dBの程度である可能性がある。ユーザ機器210は、それゆえに、アクセス・ポイント245を経由してマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションからパケットを受信することを選ぶことができる。アクセス・ポイント245のいくつかの実施形態は、有線のブロードバンド接続262の上でMBOSアンカー260にアクセス・ポイント245を接続する有線のブロードバンド・バックホール接続250を有する。代わりに、ワイヤレス・バックホール(図示されず)が、実施されることもある。アクセス・ポイント245は、Wi−Fi 251、有線のイーサネット、フェムト・セルまたはホームeノードB 252を使用したLTEを含む1つまたは複数のアクセス技術、あるいは他の有線技術またはワイヤレス技術を経由して、ユーザ機器210に対するワイヤレス接続を提供することができる。アクセス・ポイント245のいくつかの実施形態は、LIPA/SIPTOゲートウェイ253を実施するためのロジックを含むこともできる。LIPA/SIPTOゲートウェイ253を実施するための技法は、知られており、また明確にする利益のために、本明細書において詳細には考察されない。
ユーザ機器210のいくつかの実施形態は、eNB 205からエア・インターフェースの上で受信されるマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションから、MBOSアンカー260とMBOSゲートウェイ265との間のブロードバンド接続262の上で確立されるオフロード・セッションへとメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をトリガすることができる。オフロード・セッションのいくつかの実施形態は、ユニキャスティングまたはマルチキャスティングのいずれかを使用して、マルチキャスト/ブロードキャスト・パケットのコピーを搬送している。オフロード・セッションは、専用のIPトンネルとして実施されることもあり、この場合には、トンネルIPヘッダは、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションから元のIPパケットに追加されることもある。他のタイプのトンネルが、いくつかの実施形態においては使用される可能性もある。マルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツは、オフロード・セッションのエンドポイントに対する配信を保証するために異なるヘッダで元のIPヘッダを置き換えることによって再パッケージ化される可能性もある。オフロード・セッションのいくつかの実施形態は、マルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツについてトンネルさせるために、または再パッケージ化させるために、転送制御プロトコル(TCP)、ユーザ・データグラム・プロトコル(UDP)、または他のIP配信の方法を使用することができる。
アクセス・ポイント245と、eNB 205との間のオフロード・セッションに対するマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク転送は、アクセス・ポイント245の中で(図2に示されるように)、またはユーザ機器210の中で(図4に示されるように)実施され得る、ユーザ機器210と、ネットワーク側で実施されるMBOSアンカー・ロジック260と、MBOSゲートウェイ・ロジック265とにおいて実施されるMBOS管理ロジック255によって調整される。
MBOS管理ロジック255のいくつかの実施形態は、エンド・ユーザの経験品質メトリクスによって課される制約条件の影響を受けてシームレスなセッション転送を実行する。例えば、MBOS管理ロジック255は、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションからオフロード・セッションへのセッション遷移を実行することができ、その結果、伝送の中の中断は、アプリケーションに応じて、10ミリ秒から300ミリ秒の範囲の中の値よりも短くなる。MBOS管理ロジック255は、信号強度測定値、チャネル状態の測定値、あるいはユーザの経験品質またはワイヤレス・サービス・プロバイダ・ポリシーに関連した何らかの他のロジックに基づいて、アクセス・ポイント245と、eノードB 205との間でのユーザ機器210のハンドオフをトリガすることができる可能性もある。MBOS管理ロジック255を使用して、メイク・ビフォア・ブレーク遷移中にアクセス・ポイント245と、eノードB 205とによって提供される同時のマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームにおいてパケットの間で選択することもできる。
MBOSアンカー・ロジック260のいくつかの実施形態を使用して、ネットワーク側の上のオフロード・セッションに対するマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク転送を制御する。MBOSアンカー・ロジック260を使用して、コンテンツ・プロバイダ235から受信されるマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中のパケットを複製し、また示された対応するMBMS機能を経由したeNB 205に向かう複製されたパケットの1つのコピー(例えば、1つのストリーム)と、オフロード・セッションを使用した有線のブロードバンド接続262の上のアクセス・ポイント245に向かう複製されたパケットの別のコピー(例えば、別のストリーム)とを送信することができる。MBOSアンカー・ロジック260は、2つのマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを時間同期させることができ、その結果、異なるマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中のパケットは、MBOSマネージャ255の中のバッファリング容量によって決定され得る時間ウィンドウの内部でMBOSマネージャ255において受信される。両方のストリームから受信されるパケットをバッファすることにより、MBOSマネージャ255は、メイク・ビフォア・ブレーク転送中に異なるマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中で受信されるパケットの間で選択することができるようになる。MBOSアンカー・ロジック260のいくつかの実施形態は、ワイヤレス・サービス・プロバイダ(WSP:wireless service provider)ネットワークの内部に、または外側に位置していることができる。WSPネットワークの内部に位置しているときに、MBOSアンカー・ロジック260は、オプションとして、WSPマルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツの準備、管理、または監視の機能と同じ位置に配置されることもある。WSPネットワークの外側に位置しているときには、MBOSアンカー・ロジック260は、オプションとして、ビデオ・コンテンツ・プロバイダ機能、例えば、コンテンツ・プロバイダ235と同じ位置に配置されることもある。WSPネットワークの内部にMBOSアンカー・ロジック260を位置づけることは、いくつかの実施形態において、セッション遷移中にエンド・ユーザの経験品質を改善することができる。
MBOSゲートウェイ・ロジック265のいくつかの実施形態を使用して、メイク・ビフォア・ブレーク転送の間に、また後に、有線のブロードバンド262の上でマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを搬送するオフロード・セッションを終了させる。例えば、MBOSアンカー260と、MBOSゲートウェイ・ロジック265とは、登録プロセスまたはハンドシェイク・プロトコルを使用して、オフロード・セッションに関連するトンネル(例えば、ユニキャスト・トンネルまたはマルチキャスト・トンネル)を確立することができる。次いで、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中のパケットは、MBOSゲートウェイ・ロジック265に対してそれらのパケットをアドレス指定することにより、MBOSゲートウェイ・ロジック265に対して送信されることもある。例えば、MBOSアンカー・ロジック260は、MBOSゲートウェイ265におけるトンネル・エンドポイントのアドレスを含むヘッダの中へパケットをカプセル化することができる。MBOSゲートウェイ265のいくつかの実施形態は、本明細書において説明されるように、ユーザ機器のオフローディングをトリガするために使用され得る加入者トラッキング・メカニズムを実施することができる。
アクセス・ポイント245の中のMBOSゲートウェイ・ロジック265、または他のロジックは、エア・インターフェース270の上でユーザ機器210とのワイヤレス接続を確立することができる。次いで、配信セッションは、エア・インターフェース270の上に確立されることもある。オフロード・セッションを経由して受信されるパケットは、配信セッションを使用してワイヤレス接続の上でユーザ機器210に対して転送されることもある。配信セッションのいくつかの実施形態は、ユーザ機器210に対してパケットを送信するためにユニキャストすること、またはユーザ機器210と、他のユーザ機器(図示されず)とに対してパケットを送信するためにマルチキャストすることのいずれかを使用することができる。配信セッションは、本明細書において考察されるように、IPトンネリングまたは他のタイプのトンネリングを使用することができる。配信セッションはまた、TCPセッションまたはUDPセッションへの追加の再パッケージ化を実行することもできる。エア・インターフェース270のいくつかの実施形態は、Wi−FiのLTEフェムト・セルまたはホームeNB、LIPA/SIPTO、あるいは3Gセルについての3GPP規格に従って確立されることもある。
動作中に、ユーザ機器210が、屋外から、例えば、障害物240の背後の屋内へと遷移するときに、ユーザ機器210は、eNB 205を経由した屋外の「マクロ」LTEアクセスからアクセス・ポイント245の中で実施されるWiFi/フェムトを経由した屋内アクセスへと切り替わる可能性がある。次いで、MBOS管理ロジック255は、MBOSゲートウェイ・ロジック265に対して要求を送信して、MBOSゲートウェイ・ロジック265と、MBOSアンカー・ロジック260との間の有線のブロードバンド・アクセス262の上でメイク・ビフォア・ブレーク・オフロード・セッションの確立をトリガすることができる。その要求はまた、MBOSゲートウェイ・ロジック265が、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに参加すべきであることを示すこともできる。ユーザ機器210が、アクセス・ポイント245に関連するオフロード・セッションを経由してマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信している第1のユーザ機器である場合、MBOSゲートウェイ・ロジック265は、アクセス・ポイント245をトリガして、例えば、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに関連するMB−SFNに参加することにより、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに参加する。アクセス・ポイント245が、すでにマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに参加しており、またマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信している1つまたは複数の他のユーザ機器にすでにサービスしている場合、MBOS管理ロジック255は、マルチキャスト/ブロードキャスト・チャネルを搬送する対応するチャネルに合わせてユーザ機器210を調整する。
ひとたびオフロード・セッションが、確立され、またMBOSゲートウェイ・ロジック265が、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに参加した後に、MBOSアンカー・ロジック260は、MBOSゲートウェイ・ロジック265に対してブロードバンド接続250の上で時間同期させられたブロードキャスト/マルチキャスト・セッション・コンテンツを送信することを開始する。MBOSゲートウェイ・ロジック265は、トンネルを終了させ、またユーザ機器210に対してセッション・トラフィックをマルチキャストし、またはユニキャストすることができる。MBOS管理ロジック255は、アプリケーションの観点から、遷移がスムーズであることを保証する。例えば、オフロード・セッションを使用して、MBOSアンカー260からWi−Fiをサポートする屋内アクセス・ポイント245へとマルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツをユニキャストすることができる。次いで、屋内アクセス・ポイント245は、Wi−Fiを使用してユーザ機器210に対する配信セッションを確立することができる。別の例では、オフロード・セッションを使用して、LIPA/SIPTOゲートウェイを含む、ホームeNBなどの屋内アクセス・ポイント245に対してパケットをユニキャストすることができる。次いで、屋内アクセス・ポイント245は、LTEを使用してユーザ機器210に対する配信セッションを確立することができる。さらに別の例では、アクセス・ポイント245は、有線のバックホール・インターフェース262の上でオフロード・セッションを使用して、MBMSゲートウェイ220を伴う3GPP M1インターフェース231と、MCE 220を伴う3GPP M2インターフェース232とを確立することにより、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに関連するMB−SFNに動的に参加するホームeNBまたはフェムト・セルとすることができる。さらに別の例では、オフロード・セッションは、アンカー・ポイント245が、LTE eMBMSを受信し、また次いでユーザ機器210に対して配信セッションの上の受信された情報を送信することを可能にする屋外アンテナ(図1に示されるアンテナ130など)を使用してアンカー・ポイント245とともに確立されることもある。屋外アンテナは、バス、列車、または自動車においては特に有用である可能性がある。
ユーザ機器210が、屋内から屋外へと遷移するときに、ユーザ機器210は、屋内アクセスから屋外LTEアクセスへと切り替わる。MBOS管理ロジック255は、UEアプリケーション・セッションの観点からの遷移がシームレスであることを保証する。MBOSゲートウェイ・ロジック265と、MBOSアンカー・ロジック260との間のオフロード・セッションは、アクセス・ポイント245に関連するどのような他のユーザ機器もこのマルチキャスト・セッションを受信していない場合に、終了させられることもある。しかしながら、他のユーザ機器が、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信している場合、オフロード・セッションは、ユーザ機器210が、eNB 205を経由してマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信することへと切り替わった後に保持されることもあり、その結果、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームは、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信している残りのユーザ機器に対する送信のためにMBOSゲートウェイ265に対して搬送される可能性がある。ワイヤレス通信システム200の実施形態は、個人の家、アパートの建物、ショッピング・モール、交通のハブ、スポーツ複合施設などを含めて、広範囲の屋内環境において実施されることもある。
図3は、いくつかの実施形態に従って、メイク・ビフォア・ブレーク・オフロード・セッション転送中にコンテンツ・プロバイダ300によって提供されるマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームからのパケットを搬送するための同時のマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションとオフロード・セッションとを示すブロック図である。オフロード・セッションは、図2に関して本明細書において説明されるように、MBOSアンカー305とMBOSゲートウェイ310との間ですでに確立されている。コンテンツ・プロバイダ300は、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを生成し、またこのストリームをMBOSアンカー305に対して提供し、このMBOSアンカー305は、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中のパケットを複製し、またオフロード・セッションを使用してMBOSゲートウェイ310と、eノードB 315とに対して複製されたパケットのコピーを転送することができる。メイク・ビフォア・ブレーク遷移中に、ユーザ機器の中のMBOS管理ロジック320は、MBOSゲートウェイ310と、eノードB 315とからそれぞれ2つのマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームについての複製されたパケットを受信することができる。2つのマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームが、時間同期させられるので、MBOS管理ロジック320は、いずれかのストリームからのパケットの間で選択して、それらのストリームのうちの一方におけるパケット損失を軽減し、またはパケットの再順序付けを実行し、またアプリケーション・レイヤ325に対して選択されたパケットを提供することができる。このようにして、遷移は、アプリケーション・レイヤ325の観点から、シームレスに見える。
図4は、いくつかの実施形態による、シームレスなメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をサポートするワイヤレス通信システム400のブロック図である。ワイヤレス通信システム400の多数のコンポーネントは、図2における同じ参照番号を有するコンポーネントと同じ、または類似している。ワイヤレス通信システム400は、アクセス・ポイント245の代わりに在庫があってすぐに入手可能なアクセス・ポイント405を使用することにより、図2に示されるワイヤレス通信システム200とは異なる。在庫があってすぐに入手可能なアクセス・ポイント405は、MBOSゲートウェイ265を含んではいない。その代わりに、MBOSゲートウェイ410は、ユーザ機器415の中で実施される。ワイヤレス通信システム400のいくつかの実施形態はまた、オプションとして、図2に示されるホームeNBゲートウェイ212を省略することもできる。
動作中に、ユーザ機器415が、屋外から、例えば、障害物240の背後の屋内へと遷移するときに、ユーザ機器415は、eNB 205を経由した屋外の「マクロ」LTEアクセスから、在庫があってすぐに入手可能なアクセス・ポイント405の中に実施されるWiFi 251を経由した屋内アクセスへと切り替わることができる。次いで、MBOS管理ロジック255は、MBOSゲートウェイ・ロジック410に対して要求を送信して、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションからMBOSゲートウェイ・ロジック410と、MBOSアンカー・ロジック260との間で確立されるオフロード・セッションへと、メイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送をトリガすることができる。ひとたびオフロード・セッションが、確立された後に、MBOSアンカー・ロジック260は、オフロード・セッションを使用してMBOSゲートウェイ・ロジック410に対してブロードバンド接続250の上で時間同期させられたブロードキャスト/マルチキャスト・セッション・コンテンツを送信することを開始する。例えば、在庫があってすぐに入手可能なアクセス・ポイント405は、MBOSゲートウェイ・ロジック410に対してトンネルを使用してエア・インターフェース270の上でマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームをユニキャストすることができる。MBOSゲートウェイ・ロジック410は、トンネルを終了させ、また次いでユーザ機器415に対してセッション・トラフィックを搬送することができる。MBOS管理ロジック255は、アプリケーションの観点から遷移がスムーズであることを保証する。
ユーザ機器415が、屋内から屋外へと遷移するときに、ユーザ機器415は、屋内アクセスから屋外LTEアクセスへと切り替わる。MBOS管理ロジック255は、UEアプリケーション・セッションの観点からの遷移が、シームレスであることを保証する。MBOSゲートウェイ・ロジック410と、MBOSアンカー・ロジック260との間のオフロード・セッションは、どのような他の屋内ユーザ機器も、オフロード・セッションに参加していない場合に、終了させられることもある。ワイヤレス通信システム200の実施形態は、家の所有者が、在庫があってすぐに入手可能なアクセス・ポイント405を使用するホーム環境によく適している可能性がある。
図5は、いくつかの実施形態による、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションのシームレスなメイク・ビフォア・ブレーク遷移をサポートするワイヤレス通信システム500のブロック図である。ワイヤレス通信システム500の多数のコンポーネントは、図2において同じ参照番号を有するコンポーネントと同じ、または類似している。ワイヤレス通信システム500は、アクセス・ポイント245の中のLIPA/SIPTOゲートウェイ253を使用して、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションをオフロードすることにより、図2に示されるワイヤレス通信システム200とは異なる。
動作中に、ユーザ機器210が、屋外から、例えば、障害物240の背後の屋内へと遷移するときに、ユーザ機器210は、eNB 205を経由した屋外「マクロ」LTEアクセスから、アクセス・ポイント245の中で実施されるLIPA/SIPTOゲートウェイを利用したWiFi/フェムト・セルまたはホームeノードBを経由した屋内アクセスへと切り替わることができ、またマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションは、eNB 205からアクセス・ポイント245の中のLIPA/SIPTOゲートウェイ253へとオフロードされることもある。次いで、MBOS管理ロジック255は、MBOSゲートウェイ・ロジック265に対して要求を送信して、MBOSゲートウェイ・ロジック265と、MBOSアンカー・ロジック260との間のメイク・ビフォア・ブレーク・トンネル確立をトリガすることができる。MBOSゲートウェイ・ロジック265は、MBOSアンカー・ロジック260に対するユニキャスト・トンネルを確立し、次いでこのMBOSアンカー・ロジック260は、MBOSゲートウェイ・ロジック265に対するマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームをユニキャストすることができる。次いでアクセス・ポイント245は、LIPA/SIPTOゲートウェイ253を利用し、またユーザ機器210に対してオフロードされたストリームをユニキャストし、またはユーザ機器210を含む複数のユーザ機器に対してオフロードされたストリームをマルチキャストすることができる。
ユーザ機器210が、屋内から屋外へと遷移するときに、ユーザ機器210は、屋内アクセスから屋外LTEアクセスへと切り替わる。MBOS管理ロジック255は、UEアプリケーション・セッションの観点からの遷移が、シームレスであることを保証する。LIPA/SIPTOゲートウェイ253と、MBOSアンカー・ロジック260との間のオフロード・セッションは、アクセス・ポイント245に関連するどのような他のユーザ機器も、このマルチキャスト・セッションを受信していない場合に、終了させられることもある。しかしながら、他のユーザ機器が、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信している場合、オフロード・セッションは、ユーザ機器210が、eNB 205を経由してマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信することに切り替わった後に保持されることもあり、その結果、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームは、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを受信している残りのユーザ機器に対する送信のためにLIPA/SIPTOゲートウェイ253に対して搬送される可能性がある。ワイヤレス通信システム200の実施形態は、個人の家、アパートの建物、ショッピング・モール、交通のハブ、スポーツ複合施設などを含めて、広範囲の屋内環境において実施されることもある。
図6は、いくつかの実施形態による、シームレスなメイク・ビフォア・ブレーク・セッション転送のための方法600の流れ図である。図2に示されるユーザ機器210などのユーザ機器は、第1のアクセス・ポイントから、マルチキャスト/ブロードキャスト・セッションに関連するマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを受信しており、または受信するようにスケジュールされる。ブロック605において、ユーザ機器は、第1のアクセス・ポイントから第2のアクセス・ポイントへとハンドオフする。例えば、ユーザ機器は、ユーザ機器によって生成されるハンドオフ・トリガに応じて、またはユーザ機器が、Wi−Fiアクセス・ポイントによってサービスされる障害物を置かれたエリアへと移動することに応じてネットワークの中で、eノードBからWi−Fiアクセス・ポイントへとハンドオフすることができる。ハンドオフは、ユーザ機器の中で実施されるネットワーク・エンティティ、またはMBOS管理ロジックによってトリガされることもある。ブロック610において、MBOS管理ロジックは、MBOSゲートウェイ・ロジックに対して要求を送信することにより、オフロード・セッションの確立をトリガし、この要求は、本明細書において考察されるように、ユーザ機器において、または第2のアクセス・ポイントにおいて実施されることもある。ブロック615において、ネットワーク側の上のMBOSゲートウェイ・ロジックと、MBOSアンカー・ロジックとは、オフロード・セッションを確立し、このオフロード・セッションは、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを搬送するために使用され得るトンネルを確立することを含むことができる。
ブロック620において、オフロード・セッションは、確立されている。MBOSアンカー・ロジックは、マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームからのパケットを複製し、またそれらをオフロード・セッションを経由してMBOSゲートウェイ・ロジックに対して転送することができる。例えば、MBOSアンカー・ロジックは、MBOSゲートウェイ・ロジックが、トンネルの終了ポイントであることを示すアドレスを含むヘッダの中でパケットの1つのコピーをカプセル化することができる。ブロック625において、アクセス・ポイントは、アクセス・ポイントと、ユーザ機器との間で確立される配信セッションを使用して、ユーザ機器に対してオフロード・セッションを経由して受信されるパケットを送信することができる。次いで、MBOS管理ロジックは、配信セッションを経由してeノードBと、MBOSゲートウェイ・ロジックとからマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中のパケットのコピーを受信することができる。ブロック630において、MBOS管理ロジックは、同時のストリームの中で受信されるパケットのコピーのうちの1つを選択し、またこれをアプリケーション・レイヤに対して転送する。MBOS管理ロジックのいくつかの実施形態は、同時のストリームの中で受信されるパケットの再パッケージ化を実行することができ、その結果、アプリケーション・レイヤは、異なるストリームに関連するパケットの間で区別することができなくなる。次いで、MBOS管理ロジックは、MBOSゲートウェイ・ロジックを伴うマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションが、確立されており(例えば、MBOSゲートウェイ・ロジックからの選択された数のパケットを成功裏に受信することに応じて)、またeノードBとのマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを保持することは、もはや必要ではないことを決定することができる。ブロック635において、MBOS管理ロジックは、第1のアクセス・ポイントに対するマルチキャスト/ブロードキャスト・セッションを破棄して、メイク・ビフォア・ブレーク遷移を完了する。
図7は、いくつかの実施形態による、ユーザ機器の中のMBOS管理ロジックと、ワイヤレス通信システムの中のMBOSアンカー・ロジックとの間の通信を終了させるための方法700の流れ図である。最初に、ユーザ機器は、本明細書において考察されるように、MBOSアンカー・ロジックと、MBOSゲートウェイ・ロジックとの間のオフロード・セッションを使用して、MBOSゲートウェイ・ロジックを経由してMBOSアンカー・ロジックからのマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームからのパケットのコピーを受信している。ブロック705において、ユーザ機器は、例えば、ユーザ機器によって生成されるハンドオフ・トリガに応じて、またはユーザ機器が第2のアクセス・ポイントによってサービスされる障害物を置かれたエリアを離れることに応じてユーザ機器の中で、第2のアクセス・ポイントから第1のアクセス・ポイントへとハンドオフする。ブロック710において、ユーザ機器の中のMBOS管理ロジックは、第1のアクセス・ポイントによって、エア・インターフェースの上で提供されるマルチキャスト/ブロードキャスト・チャネルに合わせてユーザ機器を調整する。MBOS管理ロジックは、それゆえに、マルチキャスト/ブロードキャスト・チャネルを使用して、パケットを受信することを開始することができ、またブロック715において、MBOS管理ロジックは、第1のアクセス・ポイントからユーザ機器のアプリケーション・レイヤへと受信されるマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの中でパケットを転送することを開始する。次いで、MBOSゲートウェイ・ロジックは、決定ブロック720において、それ以上のユーザ機器が、依然として、オフロード・セッションを使用して、第2のアクセス・ポイントからのマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームからのパケットのコピーを受信しているかどうかを決定する。他のユーザ機器が、依然として、第2のアクセス・ポイントからパケットを受信している場合、MBOSアンカー・ロジックは、ブロック725において、オフロード・セッションを経由してMBOSゲートウェイ・ロジックに対してパケットを転送し続ける。他のユーザ機器が、第2のアクセス・ポイントからパケットを受信していない場合、MBOSアンカー・ロジックと、MBOSゲートウェイとは、ブロック730においてオフロード・セッションを破棄することができる。
いくつかの実施形態においては、上記で説明される技法のある種の態様が、ソフトウェアを実行する処理システムの1つまたは複数のプロセッサによって実施される可能性がある。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ読取り可能ストレージ媒体の上に記憶されるか、またはその他の方法で有形に実施される実行可能な命令の1つまたは複数の組を備えている。ソフトウェアは、1つまたは複数のプロセッサによって実行されるときに、上記で説明される技法の1つまたは複数の態様を実行するように、1つまたは複数のプロセッサを操作する命令とある種のデータとを含むことができる。非一時的な、コンピュータ読取り可能ストレージ媒体は、それだけには限定されないが、光媒体(例えば、コンパクト・ディスク(CD:compact disc)、デジタル多用途ディスク(DVD:digital versatile disc)、ブルーレイ・ディスク)、磁気媒体(例えば、フロッピー・ディスク、磁気テープ、または磁気ハード・ドライブ)、揮発性メモリ(例えば、ランダム・アクセス・メモリ(RAM:random access memory)またはキャッシュ)、不揮発性メモリ(例えば、リード・オンリー・メモリ(ROM:read−only memory)またはフラッシュ・メモリ)、あるいは微小電気機械システム(MEMS)−ベースのストレージ媒体を含むことができる。コンピュータ読取り可能ストレージ媒体は、コンピューティング・システムの中に埋め込まれ(例えば、システムRAMまたはROM)、コンピューティング・システムに対して固定するように取り付けられ(例えば、磁気ハード・ドライブ)、コンピューティング・システムに対して着脱可能に取り付けられ(例えば、光ディスクまたはユニバーサル・シリアル・バス(USB:Universal Serial Bus)−ベースのフラッシュ・メモリ)、あるいは有線のまたはワイヤレスのネットワークを経由してコンピュータ・システムに結合される(例えば、ネットワーク・アクセス可能ストレージ(NAS:network accessible storage)こともある。非一時的なコンピュータ読取り可能ストレージ媒体の上に記憶される実行可能な命令は、ソース・コード、アセンブリ言語コード、オブジェクト・コード、または1つまたは複数のプロセッサによって解釈され、またはそれ以外の方法で実行可能である他の命令フォーマットの形とすることができる。
一般的な説明の中の、上記で説明される、必ずしもすべてのアクティビティまたは要素が必要とされるとは限らないこと、特定のアクティビティ、またはデバイスの一部分が、必要とされないこともあること、および1つまたは複数のさらなるアクティビティが、実行されることもあり、または説明されるこれらの要素に加えて、要素が含まれることもあることに注意すべきである。さらに、アクティビティがリストアップされる順序は、必ずしもそれらが実行される順序であるとは限らない。また、それらの概念は、特定の実施形態を参照して説明されている。しかしながら、当業者なら、様々な修正形態と、変更形態とが、添付の特許請求の範囲において説明されるような本開示の範囲を逸脱することなく、行われ得ることを理解する。それに応じて、明細書と図面とは、限定的な意味ではなくて、例証的な意味で考えられるべきであり、またすべてのそのような修正形態は、本開示の範囲内に含まれることを意図している。
利益と、他の利点と、問題に対する問題解決手法とが、特定の実施形態に関連して、上記で説明されている。しかしながら、利益と、利点と、問題に対する問題解決手法と、任意の利益、利点、または問題解決手法が、起こり、あるいはより顕著になるようにさせることができる任意の特徴(単数または複数)とは、任意の請求項またはすべての請求項の絶対必要な、必要とされる、または本質的な特徴として解釈されるべきではない。さらに、上記で開示される特定の実施形態は、開示された主題が、本明細書における教示の恩恵を受ける当業者にとっては明らかな、異なるが同等の方法で修正され、また実行される可能性があるので、例示的なものにすぎない。添付の特許請求の範囲の中で説明される以外に、本明細書において示される構造物または設計の詳細に対しては、どのような限定も意図してはいない。それゆえに、上記で開示される特定の実施形態は、変更され、または修正されることもあり、またすべてのそのような変更形態は、開示された主題の範囲内にあるものと考えられることは、明らかである。それに応じて、本明細書において求められる保護は、添付の特許請求の範囲の中で説明されるようなものである。

Claims (12)

  1. マルチキャスト/ブロードキャスト・オフロード・セッション(MBOS)ゲートウェイに対してオフロード・セッションを確立して、ユーザ機器が、第1のアクセス・ポイントから第2のアクセス・ポイントへとハンドオフすることに応じて、前記ユーザ機器に対してマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを提供するMBOSアンカー・ロジックを備え、前記MBOSアンカー・ロジックは、前記第1のアクセス・ポイントを経由して前記ユーザ機器に対して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを提供することと同時に前記オフロード・セッションを確立するように構成されている、装置。
  2. 前記MBOSアンカー・ロジックは、ハンドオフ・トリガに応じて前記オフロード・セッションを確立し、前記第1のアクセス・ポイントを経由した前記ユーザ機器に対する前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの提供を中断するのに先立って前記オフロード・セッションの確立を完了するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  3. 前記MBOSアンカー・ロジックは、前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを複製するように構成されており、前記オフロード・セッションを使用して、前記第1のアクセス・ポイントに対する前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの1つのコピーと、前記MBOSゲートウェイに対する前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの別のコピーとを同時に提供するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  4. 前記MBOSアンカー・ロジックは、前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの前記コピーを時間同期させるように構成されており、前記オフロード・セッションに関連するトンネルを経由した送信のために前記MBOSゲートウェイに対して、前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの前記コピーのうちの1つからのコンテンツを含むパケットをアドレス指定するように構成されている、請求項3に記載の装置。
  5. 前記MBOSアンカー・ロジックは、他のユーザ機器が、前記オフロード・セッションを経由して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを同時に受信していない場合に、前記ユーザ機器が、前記第2のアクセス・ポイントからハンドオフすることに応じて前記オフロード・セッションを破棄するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  6. ユーザ機器のためにマルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツを受信するために、MBOSアンカー・ロジックに対して、前記ユーザ機器が、第1のアクセス・ポイントから第2のアクセス・ポイントへとハンドオフすることに応じてオフロード・セッションを確立し、
    前記ユーザ機器に対して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツを提供する
    マルチキャスト/ブロードキャスト・オフロード・セッション(MBOS)ゲートウェイ・ロジック
    を備える装置。
  7. 前記MBOSゲートウェイ・ロジックは、前記第1のアクセス・ポイントを経由した前記ユーザ機器に対する前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームの提供を中断するのに先立って、ハンドオフ・トリガに応じて前記オフロード・セッションを確立し、前記オフロード・セッションの確立を完了するように構成されている、請求項6に記載の装置。
  8. 前記MBOSゲートウェイ・ロジックは、前記オフロード・セッションを経由して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・コンテンツを含むパケットを受信し、また前記オフロード・セッションを経由して受信される前記パケットは、前記MBOSゲートウェイ・ロジックに対してアドレス指定され、前記MBOSゲートウェイ・ロジックは、前記第2のアクセス・ポイントと、前記ユーザ機器のうちの少なくとも一方においてで実行される、請求項6に記載の装置。
  9. 前記MBOSゲートウェイ・ロジックは、他のユーザ機器が、前記オフロード・セッションを経由して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを同時に受信していない場合に、前記ユーザ機器が、前記第2のアクセス・ポイントからハンドオフすることに応じて前記オフロード・セッションを破棄するように構成されている、請求項6に記載の装置。
  10. マルチキャスト/ブロードキャスト・オフロード・セッション(MBOS)管理ロジックを備える装置であって、前記MBOS管理ロジックは、ユーザ機器が第1のアクセス・ポイントから第2のアクセス・ポイントへとハンドオフすることに応じて前記ユーザ機器に対してマルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを提供するために、MBOSゲートウェイ・ロジックによって終了されるオフロード・セッションの確立をトリガ、前記トリガは、前記ユーザ機器が、前記第1のアクセス・ポイントを経由して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームを受信することと同時になされる、装置。
  11. 前記MBOSゲートウェイ・ロジックを備え、前記MBOSゲートウェイ・ロジックは、前記オフロード・セッションを経由して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームからのコンテンツを含むパケットを受信し、前記オフロード・セッションを経由して受信される前記パケットは、前記MBOSゲートウェイ・ロジックに対してアドレス指定される、請求項10に記載の装置。
  12. アプリケーション・レイヤ・ロジックを備え、前記MBOS管理ロジックは、前記オフロード・セッションの確立をトリガすることに応じて、前記第1のアクセス・ポイントと、前記第2のアクセス・ポイントとを経由して前記マルチキャスト/ブロードキャスト・ストリームのコピーを同時に受信し、前記MBOS管理ロジックは、前記アプリケーション・レイヤ・ロジックに対して前記コピーのうちの1つを提供する、請求項10に記載の装置。
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