TWI308008B - Method and apparatus for selecting a packet data serving node for multi-cast/broadcast services - Google Patents

Description

1308008 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明遍-敛明：發'明所屬之技術領域、克前技術、内容、貪施方夫及圖式簡單說明） 發明背景 技術領域 本發明通常係有關於無線通信系統，且明確而言’係有 關在無線通信系統中的訊息傳輸之方法及裝置。 先前技術 對於在無線通信系統上的封包資料服務的要求逐漸增 加。當傳統’無線通信系統是設計用於語音通信，支援資料 服務的擴充會招致許多挑戰。頻寬保護是多數設計者壓倒 性關心的。在例如廣播傳輸的單向傳輸方面，單一廣播内 容是提供給多位使用者。使用者是透過唯一識別符識別， 該唯一識別符然後包括在定址資訊中。在此一系統中，多 重基遊元件對於複製廣播封包是需要的，如此可識別多重 想要接收器的每一者。傳輸信號的副本會耗用重要頻寬， 如此會降低通信系統的效率，並且增加中間基礎元件的處 理需求。特別是對於一廣播服務而言，目標接收者的數量 可能較大，如此會造成資源配置與可用頻寬損失的問題。 因此，在無線通信系統中能以有效率與正確方法將資料 傳送給多重接收者是需要的。此外，需要用以將廣播資料 路由給多位使用者的方法，其中每位使用者是認為一目標 接收者。 發明内容 在此揭示的具體實施例是根據一特定通信的多重廣播 位址而提供用以選取一封包資料服務節點（PDSN)的方法 發鸣珑明嘖頁 :娜;雛S:;機涯機鐵:¾総 1308008 (2) 來描述上述需要。一具體實施例是透過與一封包控制功能 (PCF)節點而在多重廣播位址與可到達PDSNs數量上執行 一模數運算。模數運算的結果是對應PDSNs數量之一。 在一觀點方面，在用以支援廣播傳輸的無線通信系統， 且系統具有一協定控制功能節點與複數個封包資料服務 節點，用以設定傳輸路徑的方法包括：決定與協定控制功 能節點通信的複數個封包資料服務節點的一第一數量；及 以該第一數量的功能來決定一第一通信的第一封包資料 服務。 在用以支援廣播傳輸的無線通信系統的另一觀點，及具 有一協定控制功能節點與複數個封包資料服務節點的系 統中，用以設定傳輸路徑的方法包括：決定一第一通信的 多重廣播位址；及以該多重廣播位址的功能來決定該第一 通信的一第一封包資料服務節點。 圖式簡單說明 圖1是支援許多使用者的一擴展頻譜通信系統圖。 圖2是支援廣播傳輸的通信系統方塊圖。 圖3是對應無線通信系統的廣播服務選項的協定堆疊模 型。 圖4是在無線通信系統拓撲中的廣播服務訊息流程的流 程圖。 圖5是使用廣播内容的多重廣播網際網路協定傳輸來支 援廣播傳輸之無線通信系統功能圖。 圖6是具與一特定PCF通信之多重PDSNs之無線通信系 1308008 發明說明嘈頁 (3) 統。 圖7是用以選取與一特定PCF通信之多重PDSNs之一的 流程圖。 實施方式 在此使用的”範例”字眼是表示'’當作範例、例證、或說 明服務"。在此描述的任何具體實施例”範例不必然構成 較佳或有利的其他具體實施例。 可用頻寬的有效率使用會影響到系統的效率與廣度。為 了那個目的，各種不同技術已用來減少連同資料或内容資 訊一起傳送負荷資訊的大小。例如，在一數位傳輸方面， 資料是以訊框傳送。一資訊訊框典型包括標頭資訊、資料 有效載荷資訊、與一結尾部份。訊框可以是一部份資料封 包、一部份資料訊息、或例如聲頻及/或影像流的資訊流 之連續訊框。附到資料（與每個封包或訊息）的每個訊框是 包含處理資訊的標頭，以允許接收器來了解在訊框包含的 資訊。此標頭資訊認為是負荷，即是，連同資訊内容傳送 的處理資訊。資訊内容是稱為有效載荷。 資料訊框是經由各種不同基礎元件而在整個通信系統 傳送。在一傳統系統中，資訊傳送給多位使用者在中央封 包資料控制點上需要複製資訊，例如一封包資料服務節點 (PDSN)。複製會增加PDSN的處理需求及浪費可用頻寬。 例如，一特定系統的擴充需要路由器與幹線，其大小近似 足以處理複製路由的一 PDSN。PDSN可將多重副本傳送給 基地台，且基地台可將資訊轉送給每位使用者。傳統方法

1308008 (4) 在許多使用者接收廣播傳輸的單向廣播服務是不利的。在 此情況，PDSN必須產生許多副本，將一特殊位址應用到 每個副本，並且個別傳送該等副本。 PDSN典型需要提供額外標頭資訊，用以識別每個目標 接收者。對於一廣播服務而言，目標接收者的數量不多’ 如此會造成資源配置的問題與可用頻寬損失。 —無線通信系統的具體實施例是採用減少由基礎元件 所使用頻寬的資料傳輸方法，而滿足系統的正確性與傳輸 需求。在具體實施例中，副本是在B s或封包控制功能（PCF) 節點上執行，釋放PDSN或中央封包資料路由器，以便將 具多重廣播標頭的訊息傳送给在在廣播中包括的每個BS 或P C F。例如’ 一訊息是經由_ μ c樹到一 P C F而處理’其 中P C F是複製每個B S C的訊息，然後經由一獨特的單一廣 播（UC)連接來傳送每個訊息，即是在pcF與一特殊BSC之 間建立的連接或安全隧道，注意，一 UC連接認為是點對 點連接。具體實施例可支擾單向廣播服務。廣播服務可將 視訊及/或聲頻流提供給多位使用者。廣播服務的用戶會” 轉入”一指定通道’以存取廣播傳輸。當視訊廣播的高速 傳輸的頻寬需求增加時，減少在網路上的複製量與複製封 包的傳輸是想要的。 下列討論係透過通常先提供擴展頻譜無線通信系統來 發展具體實施例。然後’廣播服務便會產生；其中服務是 稱為高速度廣播服務（HSBS)’且該討論包括具體實施例的 通道分配。一預約模型然後提供，其包栝付費預約、自由 1308008 發明鵷明嘖頁 (5) 預約、與混合預約計劃的選項，且類似目前用於電視傳輸 的這些。存取廣播服務的項目是然後詳細描述’提供一服 務選項的使用，以定義一特定傳輸的選項。廣播系統的訊 息流程的討論是與系統的拓撲有關，即是基遲元件。最 後，討論在具體實施例使用的標頭壓縮。 注意，具體實施例是以此討論的模範提供；然而’另一 具體實施例是結合各種不同觀點，而並未達背本發明的範 圍。明確而言，本發明可應用於資料處理系統、一無線通 信系統、一單向廣播系統、及想要資訊有效傳輸的任何其 他系統。 無線通信系統 具體實施例係採用一擴展頻譜無線通信系統，以支援廣 播服務。無線通信系統係廣泛用來提供例如語音、資料等 的各種不同類型通信。這些系統可根據劃碼多工存取 (CDMA)、劃時多工存取（TDMA)、或一些其他調變技術。 一 CDMA系統可在其他類型的系統上提供某些優點，包括 增加系統能力。 一系統可設計來支援一或多個標準，例如在此稱為IS-95 標 準 的"TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station

Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System";在此稱為 3GPP的協會名稱"3rd Generation Partnership Project” ；及在包括文件編號 3G TS 25.21 1、3G TS 25.212、3G TS 25.213、和 3G TS 25.214、3G TS 25.302 的一組 文件中具體實施，其在此稱為W-CDMA標準；透過協會名

1308008 (6) 稱"3rd Generation Partnership Project 2"提供的標準，其在此 稱為3GPP2 :及TR-45.5，其在此稱為Cdma2000標準，先前 稱為IS-2000 MC »上面引用的標準在此僅列出供參考。 每個標準係明確定義從基地台到行動台的資料傳輸處 理，且反之亦然。如具體實施例，下列討論係考慮符合 cdma2000協定標準的一擴展頻譜通信系統。另一具體實施 例可合併另一標準。仍然是其他具體實施例可將在此揭示 的塵·縮方法應用到其他類型的資料處理系統。 圖1是可支援許多使用者及實施本發明的至少一些觀點 與具體實施例的通4s系統1 0 0範例。多種演算法與方法之 任一者可用來排程系統100的傳輸'系統100可藉由102g 來提供許多單元102A的通信’其每個是分別由一對應基地 台104A至104G所服務。在具體實施例中，基地台1 〇4的其 中一些是具有多重接收天線，且其他只具有一接收天線。 同樣地，基地台104的其中一些是具有多重傳送天線，且 其他具有單一傳送天線。在傳送天線與接收天線的組合上 是沒有限制。因此’基地台1 〇 4具有多重傳送天線及單一 接收天線、或具有多重接收天線及單一傳送天線、或具有 單一或多重傳輸與接收天線是可能的。 在涵蓋區域中的終端機1 0 6可以是固定（即是，靜態）或 行動裝置。如圖1所示，各種不同終端機106是散佈在整個 系統。每個終端機1 〇 6可於任何特定時間在下行鏈路與上 行鏈路上與至少一及可能多個基地台1 〇 4通信’其是因例 如軟父遞是否採用或終端機的設計及操作接收來自多重 -10- 1308008 _ (7) I發辑，_ 基地台的多重傳輸（同時或連續）而定。CDMA通信系統的 軟交遞在技藝中是眾所周知’且是在美國專利案號 5，101，501 名稱"Method and system for providing a Soft 交遞 in a CDMA Cellular Telephone System”中詳細描述，其已轉讓給本 發明。 下行鏈路係視為從基地台到終端機的傳輸，且上行鏈路 係視為從終端機到基地台的傳輸。在具體實施例中，一些 終端機1 0 6,具有多重接收天線，且其他終端機只具有一接 收天線。在圖1中，基地台104A是在下行鏈路上將資料傳 送給終端機106A和106J，基地台104B是將資料傳送給終端 機106B和106J，基地台104C是將資料傳送給終端機106C等。 無線資料傳輸的逐漸增加要求及經由無線通信技術獲 得的服務擴充已導致特殊資料服務的發展。一此服務是稱 為高資料率（HDR)。一 HDR服務是在稱為"HDR規格'’的 nEIA/TIA-IS856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”中提議。HDR服務通常是在無線通信系統中 提供資料傳輸封包有效率方法的一語音通信系統的重 疊。當資料傳輸量與傳輸次數增加時，用於無線電傳輸的 有限頻寬會變成一重要資源。因此，對於排程通信系統傳 輸的有效率與公平方法是需要的，以最佳化使用可用頻 寬。在具體實施例中，在圖1描述的系統1 00是符合具有 HDR服務的一 CDMA類型系統。 高速廣播系統（HSBS) 一無線通信系統2 0 0是在圖2描述，其中視訊與聲訊資訊 -11 - 發明說明續頁 1308008 (8) 是提供給封包資料服務節點（PDSN) 202。視訊與聲訊資訊 是來自廣播電視節目或無線電傳輸。資訊是以例如在IP 封包的封包資料提供。PDSN 202是處理在存取網路（AN) 中的IP封包重新分配。如圖所述，AN是定義成一部份系 統，包括與多重MS 206通信的一 BS 204。PDSN 202係耦合 到BS 204。對於HSBS服務而言，BS 204是從PDSN 202接收 資訊流，並且將在一指定通道上將資訊提供給在系統2 0 0 中的用戶^ 在一特定區域，具有HSBS廣播服務配置的數個方法。 在設計系統方面包括的因素係包括（但是未侷限於）支援 的HSBS連接此數、頻率指定數量、與支援的廣播實體頻 道數量。 HSBS是在無線通信系統的傳播介面上提供的資訊流。 ” HSBS頻道”可視為由廣播内容所定義的單一邏輯HSBS廣 播連接。注意，一特定HSBS頻道的内容能以例如，早晨7 點新聞、早晨8點天氣' 9點早晨電影等時間改變。以時間 為主之排程係類似單一電視頻道。”廣播頻道"可視為單一 前向鏈路實體通道，即是，運送廣播路由的一特定Walsh 碼。廣播頻道B C Η係對應到單一劃碼多工（C D Μ)頻道。 單一廣播頻道可運送一或多個HSBS頻道；在此情況， HSBS頻道是在單一廣播頻道中以劃時多工（TDM)方式來 多工處理。在一具體實施例，單一 HSBS頻道是在區域中 超過一廣播頻道上提供。在另一具體實施例中，單一 HSBS 頻道是在不同頻率上提供，以服務在這些頻率中的用戶。 -12 -

1308008 (9) 根據具體實施例’在圖1描述的系统100可支持稱為高速 廣播服務（HSBS)的一高速多媒體廣播服務。廣播服務能夠 以足夠支援視訊與聲訊通信的一資料率來提供節目。如一 範例所示，HSBS的應用疋包括電影、運動事件等的視訊 流。HSBS服務是根據網際網路協定（IP)的一封包資料服 務。 根據具體實施例，一内容伺服器（C S )是將此高速廣播服 務的可用性廣告給系統使用者。想要接收HSBS服務的任 何使用者可預約C S。用戶然後能以C S提供的多種方法來 掃插廣播服務排程》例如’廣播排程是經由廣告、短管理 系統（SMS)訊息' 無線應用協定（WAP)、及/或通常符合及 方便於行動無線通信的一些其他裝置來通信。行動使用者 是稱為行動台（MSs)。基地台（BSs)是傳送在負荷訊息中的 HSBS相關參數，例如在用於控制與資訊所指定的通道及/ 或頻率上傳送的這些’即是非有效載荷訊息。有效載荷可 视為傳輸的資訊内容’其中對於一廣播連接而言，有效載 荷是廣播内容’即是’影像節目等。當一廣播服務用戶想 要接收一廣播連接’即是，一特殊廣播排程點目時，MS 可謂取負荷訊息’且學習適當的建構。M S然後然後轉向 包含HSBS頻道的頻率，並且接收廣播服務内容。 具體實施例的通道結構與是符合cdina2000標準，其中前 向補充通道（F-SCH)可支援資料傳輸。一具體實施例具有 許多前向基本通道（F-FCHs)或前向專屬控制通道（f_dcCHs) ’以達成資料服務的較高資料率需求。具體實施例是將 -13· 1308008 资明說明嘖頁丨 (10) F-SCH當作 F-BSCH的基礎使用，以支援64 kbps (除了 RT P 負荷之外）的有效載荷。F-BSCH亦可例如透過將64 kbps有 效載荷率細分成較低率的子流而修改成支援其他有效載 荷率。

一具體實施例亦能以數種不同方式來支援群呼叫。例 如，透過使用既有單一廣播通道，即是，在前向與反向鏈 路上未共用F-FCH (或F-DCCH)的每個MS的一前向鏈路通 道。在另範例，在前向鏈路上的F-SCH (透過在相同區 域的群成員共用）與F-DCCH (沒有訊框，但是大部份時間 是前向功率控制子通道）與在反向鏈路上的R-DCCH可應 用。在仍然是另一範例中，在前向鏈路上的高資料率 F-BSCH # & & 向 Μ I Jl 白勺 # 耳又 it it (4 i曾強 # ¥ it it / 才目 反通常控制通道组合）可利用。

透過具有高資料率，具體實施例的前向廣播補充通道 (F-BSCH)可使用大部份的一基地台前向鏈路功率來提供 適當的涵蓋範圍。如此，HSBC的實體層設計是著重在廣 播環境的效率改良方面a 若要提供視訊服務的適當支援，系統設計要考慮各種不 同方法的所需基地台功率，以傳送通道與對應視訊品質。 一設計觀點是在在涵蓋範圍邊緣的可感知視訊品質與接 近單元位置之間的主觀上。當有效載荷率減少時，有效錯 誤修正碼率便會增加，基地台傳輸功率的特定位準會在單 元邊緣上提供較佳的涵蓋範圍。對於位於較接近基地台的 行動台而言，通道的接收可保持沒有錯誤，且視訊品質會 -14- 1308008 (η) 由於降低的來源率 一' 降低。此相同優缺& 援F-BSCH的其他非 愛缺點取捨亦適用於支 汗視訊應用。降佤 又 率會以這些應用的減 * 、支援的有效載荷 卜载速度來增加 ^ 訊品質與資料輸貫量鱼 /Μ -軏圍。使在視 Λ I與涵蓋範園比較之 平衡是目標。選取的建構 < 間的相對重要性 在所有可能性之中的妥協。 特殊應用的最佳結構及 ™的有效載荷率是：重要設計參 用在根據具體實施例來設計支援廣播 假設可使 標有效載荷率是64 kbps，其 / H⑴目 (2)對於流視訊服務而言，有效載 視矶， 手疋假设包括念 的每個封包負荷有1 2個8位元也.mΏ ’ β疋組’（3)在rTP與實靜 所有層的平均負荷是近似64，每 θ 母调封包的8個位元組是 上由應酬標頭所使用的每個 元。 上 支援的最 他可能有

在具體實施例中，對於非视訊廣播服務而言， 大資料率是64 kbps。然而’低於64 kbps的許多其 效載荷率亦可達成。 預約模型 有HSBS服務的數量可能預約/收入模型，包括自 取、受控制存取、與部份受控制存取。對於自由存取而 使用者是不需要預約來接收服務。則可廣播沒有加心 的内答’且想要的行動台可接收内容。服務供應者的收二 可經由亦在廣播通道上傳送廣播來產生。例如， 入 1 W上演 電影剪輯可於廣播室將支付服務供應者來傳送。 、 -15- 1308008 (12)

對於受控制存取而言，MS使用者可預約服務，且支付 對應費用，以接收廣播服務。未預约使用者不能接收HSBS 服務。受控制存取可透過將HSBS傳輸/内容加密來達成， 所以只有預約的使用者可將内容解密。此可使用傳播加密 密鑰交換程序。此方法可提供較強的安全性及防盜服務。 稱為部份受控制存取的一混合存取方法是將HSBS服務 當作一以預約為主之服務來提供，且該以預約為主之服務 是使用間歇未加密廣告傳輸來加密。這些廣告可鼓勵對加 密HSBS服務的預約。這些未加密片段的排程對於藉由外 部裝置的MS是已知的。 HSBS服務選項 HSBS服務選項是透過下列定義：（1) 一協定堆疊：（2)協 定堆疊的選項；及（3)用以設定及使服務同步的程序。根 據具體實施例的協定堆疊是在圖3和4描述。如圖3所述’ 協定堆疊對於基礎元件是特殊的，即是，在具體實施例中 的 MS、BS、PDSN和 CS。 請即參考圖3，對於M S的應用層而言’協定係指定聲頻 寫解碼器' 視覺寫解碼器、與任何視覺輪廓。此外，當使 用RTP時，協定是指定無線電傳輸協定（RTP)有效載荷類 型.。對於M S的傳輸層而言，協定係指定一使用者資料包 協定（UDP)埠。MS的安全層是透過協足指足，其中當安全 最初是與CS有關時，安全參數便可經由帶外通道來提 供。網路層是指定IP標頭壓縮參數。根據具體實施例，在 鏈路層，資料封包是被壓縮，，然後，適#訊框協定是運用 -16 - 1308008 ⑼

在壓縮資料。 訊息流 圖4係描述一特定系統拓撲的具體實施例的呼叫流。系 統包括如在水平軸列出的M S、B S、PDSN與C S。垂直軸係 表示時間。使用者或MS是HSBS服務的一用戶。在時間tl， MS與CS協議廣播服務的預約安全。協議包括加密密鑰的 交換與服務等，以用於廣播頻道上接收廣播内容。使用者 是在加密碼資訊的接收上來建立與C S有關的安全性《加 密資訊包括來自CS的一廣播存取密鑰（BAK)或一密鑰組 合等。根據一具體實施例，c S是在一封包資料交談期間 例如經由PPP、WAP、或其他帶外方法而在專屬通道上提 供加密資訊。 在時間t2，MS會轉向廣播頻道，且開始接收封包。在 此時間點上，MS不能處理接收的封包，因為IP/ESP標頭是 經由ROHC壓縮’且MS的壓縮器未初始化。PDSN是在時間 t3上提供標頭壓縮資訊（下面詳細描述）。從ROHC封包標 頭，M S可偵測及獲得周期性從PDSN傳送給廣播頻道的一 ROHC初始化與更新（IR)封包。R0HC汉封包是用來將在MS 中的解壓縮器的狀態初始化，以允許它將接收封包的 IP/ESP標頭解壓縮。MS然後可處理接收封包的IP/ESP標 頭。然而，當有效載荷在C S是使用一短暫密鑰（s K)來加 密時，MS需要進一步資訊來處理ESP有效載荷^ SK是執 行與BAK的協調’其中SK是在接收器上使用BAK來解 密。C S可在時間t4上提供進一步加密資訊，例如更新的密 (14)1308008 發明說明嘖頁 鑰資訊、或一目前的S K。注意’ C S是將此資訊週期性提 供給M S，以確保廣播傳送的安全性。在時間15 ,，M S是從 C S接收廣播内容。注意’另一具體實施例是結合提供標 頭資訊有效率傳輸的另一壓縮舆解壓壓方法。此外，其他 具體實施例可實施多種安全方法來保護廣播内容。仍然是 另一具體實施例能提供一非安全性廣播服務。M S是使用 例如S Κ的加密資訊來解碼及顯示廣播内容。 存取網踏

一系統300的一般存取網路拓撲是在圖5描述，其具有— CS 326、兩 pDSN 320、322、一 PCF 310、一同時存在的 pcF 與 BSC 3 12、及三個 BSC 302、304 ' 306。CS 326係經由 一 Ιρ 雲朵324而耦合到PDSN 3 20、322。基本上’ IP雲朵324、 輿IP雲朵314和308是互接的路由器建構’其是從CS到來 自CS資料的各種不同接收者而形成一 IP路徑。在IP雲朵 308，稱為一 A8隧道的虛擬隧道的形成是用於將資訊從 PCF 3 10傳送給BSC 302和BSC 304。隧道可以是一 GRE暖

道°稱為A9的一協定是用於建立A8隧道。IP雲朵308是以 一 A8/A9雲朵標示。在IP雲朵314’稱為一 A10隧道的虚擬 隧道的形成是用於將資訊從PDSN 320傳送給PCF 310與 PCF/BSC3 12的每一者。注意，一A10隧道是從PDSN 3 20到 PCF310形成，而且一第二A10隧道是從PDSN 320到PCF/BSC 312形成。隧道可以是GRE 隧道。稱為All的協定是用於 建立A10隧道。IP雲朵314是以A10/A 11雲朵標示。一具體 實施例是符合上述cdma2000與HDR標準的指定。存取網路 -18 - (15) (15) 1308008 簡 (AN)是以元件定義，且是從PDsN連接到例如MS的使用 者。 根據一具體實施例，廣播CS326是將包含加密廣播内容 的IP封包傳送給由等級D多重廣播IP位址所識別的多重廣 播群。此位址是使用在IP封包的目的地位址欄位。_特定 PDSN 320是加入這些封包的多重廣播路由。在壓縮後， PDSN 320是將每個封包放置在用以傳輸的一 fjDLC訊框 中。HDLC訊框是經由一般路由封裝（GRE)封包來封裝。注 意’ GRE封裝係形成上述A10随道。GRE封包標頭的密餘 欄位是使用一特殊值來表示一廣播支座連接。GRE封包是 使用20個位元組IP封包標頭來附加’其中IP封包標頭具有 —來源位址欄位，以識別PDSN 320的IP位址，且目的地位 址欄位是使用一等級D多重廣播IP位址。多重廣播IP位址 是與來自CS 326的最初IP封包所使用的相同。在廣播連接 中傳遞的封包是連續提供；在一具體實施例中，GRE序列 特徵是允許的。IP多重廣播封包的副本是在可多重廣播的 路由器中完成。注意，根據另一具體實施例，1P雲采314 是實施別接收PCF的點對點、或單一廣播隧道個。使用此 連接點的多重廣播鏈路或單一廣播鏈路的決定是在一較 高層達成，其中UC隧道可提供增加的安全性’且MC樹可 提供效率。 《 jp 根據一具體實施例，CS 326是將資料經由’爹 位址而傳送給PDSN 320，其中PDSN 320是將資料進—步傳

^ ^ PCF/BSC 送給PCF 3 1〇 ’且亦經由多重廣播IP位址而傳达 •19- 纖輯買 1308008 (16) 3 12。例如，PCF 3 10然後決定在主動组中的個別使用者數 量，且這些個別使用者是在目的地預約群’且複製從這些 每位使用者的CS 326接收的訊框°PDSNPCF310可決定對 應在預約群中的每位使用者的BSC。 在一具體實施例中，BSC 304是適於傳送給最近的BSC， 其中BSC 3 04是將接收的封包複製’且將他們傳送給一或 多個相鄰BSC。BSCs鏈可產生較佳的軟交遞效率。"固定" B S C方法可產生較佳的軟交遞效率。固定BSC 304可複製傳 輸訊框，及將具相同時間記錄的訊框傳送給它相鄰的 BSCs。當行動台從不同BSCs接收傳輸訊框時’時間記錄資 訊對於軟交遞操作是重要的。 多重廣播服務 一類型的廣播服務是稱為多重廣播（M c)服務或"群呼 叫（GC)，1，其中一 "GC群"包括參與在GC中的這些使用者， 其中一群使用者是在一特定MC内容來識別。使用者群可 稱為一 MC群。MC内容只用於MC群成員。在]^(：群的每位 主動使用者是使用AN註冊。AN然後追蹤每位註冊使用者 的位置，並將M C訊息的傳輸對準到這些位置。明確而言， AN可決定在μ C群中的每位使用者所在的一單元、區域、 及/或地理區域，然後將訊息傳送給與這些單元、區域、 及/或地理區域有關的PCFs。 相對於B C訊息在沒有接收者或用戶的位置與活動知識 來傳送的一.些其他類型廣播服務，]yjC服務可使用主動使 用者的知識來操作，明確而言是每位主動使用者的位置。 •20 · 1308008 ㈧

此外，使用者考慮將位置資訊提供給AN。在一具體實施 例中，在一 M C群中的主動使用者是經由一網際網路群管 理協定（IGMP )訊息所描述I ρ通信而使用A Ν註冊。當M C服 務可識別每位使用者的位置，且MC對準這些位置來傳送 時’ MC服務便可利用在pcf與PDSN之間的路由器。MC服 務是建立連接的樹狀，以便從C S到每個P C F提供一路徑， 而能與在MC群中的一主動使用者通信。此樹可稱為一 MC 樹。 ，

在例如一電腦網路耦合到網際網路的傳統IΡ網路或系 統中，如果使用者想要接收稱為MC内容的M C類型資訊， 使用者可透過使用網際網路群管理協定（IGMP)而以最近 的路由器來註冊。路由器然後透過使用下一相鄰路由器的 註冊而開始建立一 MC樹狀處理。CS然後以一 MC IP封包形 式來傳送MC内容。MC IP封包然後經由MC樹而樂由給最 初的路由器。此路由器是複製每位使用者想要MC内容的 資料。在一電腦網路中的通常廣播媒體是將多重使用者連 接到一相同資訊流的一乙太網路集線器。

網際網路及IP網路與無線通信系統的組合會造成數個 清楚問題。一問題是將來自IP網路的資訊經由無線網路路 由。一些互接是在無線系統中預先定義。例如，如前述， 在BSC與PCF之間的介面是透過A8/A9連接來定義。同樣 地，到PCF到PDSN連接是透過A10/A11連接來定義。一具 體實施例是在PDSN與PCF之間形成一内部MC樹，並且在 PDSN與CS之間形成一外部MC樹。PCF然後形成請求此MC -21 - 1308008 (18) 内容的各種不同BSCs的特殊隧道。下述的此具體實施例可 提供操作效率。當設定從PDSN到每一個別PCF的隧道以接 收MC内容時，另一具體實施例可在PDSN# cs之間形成外 部M C樹。此具體實施例可提供固定通信。 通常，MC路徑是考慮過端對端，其中MC内容是在來源 開始’且傳送給使用者。末端使用者可以是Ms。或者， MS可以是一行動路由器’以便將MC内容路由給一網路。 末端使用者不會轉送MC内容。注意，MC路徑包括複數個 不同類型的互接《例如，一具體實施例是結合上述内部 MC樹’且該内部MC樹在PCF上具有一終止點，且外部mc 樹在PDSN上具有一終止點。同樣地，M C路徑包梧點對點 隧道，其中每個隧道是在一節點與一明確個別節點之間形 成。 根據在圖5描述的具體實施例，一通信系統3 00包括一 CS 326，其是經由一IP雲朵324而與PDSNs 320和322通信。 注意，CS 326亦與未在圖中顯示的其他PDSNs通信。IP雲 朵3 2 4包括路由器結構，例如多重廣播路由器（如前述） 及用以經由雲朵324來傳遞資料傳輸的其他路由器。經由 IP雲朵324的傳輸是IP通信。在IP雲朵324中的路由器可存 取例如BC訊息與MC訊息的通彳3 ’以使接收者符合internet Engineering Task Force (IETF)協定。 請即持績參考圖5，PDSN 3 20和3 22是經由另一 IP雲朵 314而與PCFs 310和312及未在圖顯示的其他PCFs的通 信。IP雲朵3 1 4包括路由器建構’例如用以經由雲朵3 1 4 -22- 1308008 (19)

來傳遞資料傳輸的多重廣播路由器及其他路由器。經由IP 雲朵314的傳輸是IP通信《在IP雲朵314中的路由可存取例 如BC訊息與MC訊息的通信’以使接收者符合Internet

Engineering Task Force (IETF)協定。此外，PCF 3 10是經由仍 然另一 IP雲朵308而與BSC 304通信。IP雲朵314包括路由 器建構，例如用以經由314來傳地資料傳輸的多重廣播路

由器及其他路由器。經由IP雲朵314的傳輸是IP通信。PCF 312亦當作，一 BSC操作，且與在系統300 (未在圖顯示）中 任何使用者相通信。注意，為為簡化，只描述三個BSCs ’ 明確而言是BSCs 302、3 04和3 06。系統300包括任何數量 的額外B S C (未在圖顯示）。注意，另一具體實施例可合併

其他建構，其中透過例如IP雲朵308、314、324的多重IP 雲朵所表示的任何或連接可使用點對點連接取代。一點對 點連接可在例如PCF的一點上的裝置到例如BSC的另一點 之間達成的安全連接。點對點連接可在透過使用稱為隨道 的方法而在例如IP雲朵308的雲朵上達成。隧道的基本觀 念是採用一 IP封包，將封包封裝在GRE/IP，且將結果封包 傳送給一目地點。如果外部IP標頭的目的地位址是單〆廣 播IP位址’處理便可達成點對點隧道。如果目的地位址疋 —多重廣播IP位址，處理便可達成一點對多點隧道° / 意，所有此是在相同IP雲朵達成。例如，在IP雲朵314 有數個不同可適用的方法。一方法是形成一點對點隨道 ^74 且一第二方法是形成一點對多點隧道。此是與在雪木一 中所使用的連接方法相對照，其中並未使用GRE隧道’ -23· 1308008 (20) 最初的多重廣播IP封包是被傳送。 在具體實施例中，CS 326是以用於IP雲朵324的一多重 廣播IP位址的知識來建構一 HSBS頻道。CS是使用MC IP位 址來傳送稱為有效載荷的HSBS内容資訊。 若要形成一隧道，訊息是在一外部IP封包中封裝。當封 裝的訊息經由隧道傳送時，内部I P位址，即是，最初j p 封包的IP位址便會被忽略。封裝會變最初IP封包的網際網 路路由。在具體實施例中，MC隧道是經由在p DSN與PCF 之間的M C樹來路由B C或M C訊息。 在具體實施例中，？〇5>^ 320輿？€?3310和312是與一1^匸 群有關。換句話說，MC群成員是位於單元 '區域、及/ 或由PCFs310和312所服務地理區域。系統300可建立從CS 326 到 PDSN 320 的一外部 MC 樹，及從 PDSN 320 到 PCFs 310 和 3 12的一内部樹。PDSN 320是透過使用在IP雲朵3 24中相鄰 多重廣播路由器來連續註冊而建立外部MC樹。外部MC樹 是經由IP網路而從PDSN 320到CS 326來建立。PDSN 320是 經由外部M C樹來接收M C群成員的M C訊息。換句話說， M C訊息是經由外部M C樹所構成的外部M C隧道來傳送。 該等PCFs 310和312的每一者是經由IP雲朵314來建立PDSN 320的一内部MC樹。來自PDSN 320的MC訊息是在一 GRE/IP 隧道的内部M C樹上傳送。 另一具體實施例是將上述的方法應用在使用點對多點 傳輸的其他BC服務。透過使用連續路由器註冊的樹葉或 終止點所形成M C樹的使用可提供避免在通信系統中冗餘 • 24- 1308008 _ (21) 赛離嘻_ 的一方便與動態方法。此外’ M C樹的使用可提供可塑性， 以減少擴充網路所需的基礎量。 一封包控制功能（PCF)與一封包資料服務節點（pDSN)是 在一 cdma2000存取網路中定義的網路實體，且適於支援多 重廣播/廣播服務。通常，一 PCF可建立與多重pDSNs的通 信。其次’一 PDSN可建立與多重PCFs的通信。一特定通 信的資枓路由傳輸路徑是稱為"載體傳輸’’。在透過預約在 多重廣播/廣播服務的行動台接收之前，在前向的多重廣 播/廣播服務的載體傳輸正常是流過一PDSN、PCF、與基 地台。為了要節省傳輸資源，行動台會轉到多重廣播/廣 播服務的一共用無線電通道。網路是使用網際網路協定 (IP)來將訊息傳送給PCFs，其中在一具體實施例中，—多 重廣播/廣播服務是透過一 32位元IP多重廣播位址識別。 當透過一特定PCF所服務的超過一行動台想要接收由 一 IP多重廣播位址X所識別的一多重廣播/廣播服務時， PCF需要使用一 PDSN來建立與一 PDSN的載體路徑，用以 傳送多重廣播/廣播服務。既然多重PDSNs可建立與PCF的 連接，所以PCF需要選取一 PDSN來提供載體傳輸。

根據一具體實施例，一方法可於多重廣播/廣播訊息自 動選取一 PDSN，其中訊息可透過1p多重廣播位址X識別。 該方法可在多重PDSNs上有效執行平衡負載。換句話說， 透過使用本具體實施例的方法，如果一特定P C F能與N個 PDSNs通信，且有Μ個多重廣播/廣播訊息或需要經由PCF •25- 1308008 (22) 的服務，的每個PDSN可平均處理Μ/N個多重廣播/廣播服 務。 圖6係描述在經由無線電傳輸（即是，傳播介面）而與一 BSC 404通信中具有一 MS 402的通信系統400。注意’另一 具體實施例包括在MS 402與BSC 404之間耦合的任何數量 的其他控制器或發射器。如圖6所述，BSC 404是與PCF 406 通信，其次是與PDSNs 408、4 1 0、及/或4 12的任一者通信。 如前述，r-決定可用來選取用於經由PCF 406的一特定通 信的PDSN。該決定是根據系統400的特殊標準而達成。 根據具體實施例，系統400是將例如一整數值的識別符 指定給每個PDSN。如圖6所述，PDSNs 408、4 1 0、4 1 2是分 別指定識別符1、2、和3 =系統4 0 0可透過下列公式的應用 而選取用於一特定通信的PDSN : L = (Y) modulo N ⑴ 其中L是對應PDSN識別符，且N是能與pCF 406通信所到達 的PDSNs總數。注意，在具體實施例中，pcf 406是根據方 程式（1)來選取PDSN，其中PCF是内部結合具數目範圍從 〇到N - I的每個可到達的PDSN。變數Y是與通信有關的—多 重廣播位址X的函數。明確而言，變數γ通常是從位址的 觀點來定義： Y = f(X) (2) 在具體實施例中，多重廣播位址X是一 3 2個位元I P多重 廣播位址，以識別一多重廣播/廣播服務。另一具體實施例 可應用於其他定址方法。系統是從透過B S C 4 (H傳送的一

1308008 (23) 設定訊息來獲得多重廣播位址X。明確而言，設定訊息的 接收可觸發PCF 406 ’以執行多重廣播/廣播服務的PDSN選 擇。 在具體實施例中，IP多重廣播位址X能以下面的二進位 表示： 1110X27X26X25X24X23X22X21X20X19X18X17X16X15X14X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X0 (3) 其中恥可以是0或1，而i = 0，1，…，27。 如方程式（2)所示，Y是X的函數，其中函數f()是數學函 數，用以將多重廣播位址轉換成一整數值。如一範例所 示，一簡單函數可透過下列方程式將IP多重廣播位址轉換 成一整數表示： γ = 231 + 230 + 229 +(x2?) (227) +(x26) (226) +... + (χ〇) (2°) (4) 另一範例是透過將方程式（4)的函數簡化而產生，（明確而 言’透過移除最初三個常數項），且如下所示： Υ = (Χ27) (227) +(x26) (226) +... + (x〇) (2°) (5) 在具體實施例中，L是在Y上執行的模數N運算的結果。 明確而1*，L是γ除以N的運算餘數。L值的範圍是在〇與 N - 1之間。例如，如果Υ= 131且N = 7，那麼L=5。因此，PCF 406將可選取5可識別的PDSN。該方法允許動態傳輸路徑 選擇’以避免人為介入。 圖7係描述用以選取PDSN的一方法500。在步驟5〇2，PCF 能決定可到達PDSNs數量N。PCF然後在步驟5〇4上將每唯 一識別符指定給該等可到達PDSNs的每一者β當Pc F接收 -27- 1308008 _ (24) I發螂說明續頁: 一特定通信的設定訊息時，在判斷方塊5 0 6上，P C F會執 行步騾5 0 8來接收用於特定通信的多重廣播位址X。P C F 然後在步驟510上計算當作多重廣播位址X函數的Y。在步 驟512，PCF可根據方程式（1)來決定值L，且在步驟514上 決定對應的PDSN。選取的PDSN然後用於特定通信。從内 容伺服器到使用者的傳輸路徑能以多種方法設定，例如上 述IP方法。

圖7的方，法5 0 0能以多重廣播位址的函數來決定PDSN， 且當選取PDSN任一者的機率是1/N，當在多重廣播位址的 整數值上的模數N運算是平均分佈在0與N-1之間時，可有 效選取可到達PDSN s任一者的平均機率。因此，多重廣播 路由在N PDSNs之中可一致性平衡。

本發明可應用在例如廣播的一點對多點傳輸服務及例 如多重廣播的一對多類型服務。另一具體實施例可在另一 基礎元件上實施PDSN選擇方法。在圖7描述的方法可延伸 來選取任何部份的傳輸路徑，其中多重連接是可能的，但 是只有一可用於傳輸。與特定通信有關的一多重廣播位 址、或其他類型位址，選擇處理可平衡潛在性連接，而且 提供選擇任一者的相等機率。此外，雖然方程式（1 )所示 的L計算是提供一簡單計算時，但是其他函數可實施可決 定L值。 在技藝中熟諳此技者可了解到資訊與信號可使用多種 不同技術與技巧來表示。例如，資料、指令、命令、資訊、 信號、位元、符號、與片段，其整個上述的參考能以電壓、 -28 - 1308008 (25) 電流、電磁波、磁場或粒子、光學場或粒子、或任何組合 表示。 熟諳此技者可進一步了解到連同在此揭示具體實施例 描述的各種不同說明的邏輯方塊、模組、電路、與演算法 步驟能以電子硬體、電腦軟體、或組合實施。為了要清楚 描述硬體與軟體的此互換性，各種不同說明的元件、方 塊、模組、電路、與步驟通常是從他們的功能觀點來描述。 此功能是否能以硬體或軟體實施是因在整個系統上的特 殊應用與設計限制而定。熟諳此技者可於每個特殊應用以 不同方式來實施描述的功能，但是此實施決定不應該達背 本發明的範圍。 在具體實施例揭示中描述的各種不同說明的邏輯方 塊、模組、與電路能以一般目的處理器、一數位信號處理 器（DSP)、一應用特殊積體電路（ASIC)、一場可程式閘陣 列（FPGA)、或其他可程式邏輯裝置、非連續閘或電晶體邏 輯、非連續硬體元件、或設計來執行在此描述功能的任何 组合來實施或執行。一般目的處理器可以是一微處理機； 或者，該處理器可以是任何傳統處理器、控制器、微控制 器、或狀態機器。一處理器亦能以計算裝置的組合來實 施，例如一 D S P與一微處理機、複數個微處理器、一或多 個微處理器與一 D S P核心、或任何其他此結構的組合。 在此揭示具體實施例中描述的方法或演算法的步驟能 以硬體、透過一處理器執行的軟體模組、或組合來直接具 體實施。一軟體模組可存在RAM記憶體、快閃記憶體、 -29- 1308008

發明这明飧F (26) R〇N/I記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、 硬碟、可移除磁片、光碟、在技藝中已知的任何其他儲媒 祖型式。—儲存媒體係耦合到處理器’如此該處理器可從 儲存媒體讀取資訊及寫入資訊。或者，儲存媒體可整合到 處理器。處理器與儲存媒體讦存在ASIC。ASIC可存在使用 者终端機。或者，處理器與儲存媒體能以在使用者終端機 的非連續元件而存在。

揭示具體實施例的先前描述的提供允許在技藝中熟諳 此技者來製造或使用本發明^這些具體實施例的各種不同 修改對應於在技藝中熟諳此技者是顯然的’且在此定義的 一般原理可運用在其他具體實施例，而不致於違背本發明 的精神或範圍《因此，本發明並未侷限於在此顯示的具體 實施例’而是符合在此揭杳的原理與新穎特徵的廣泛範 圍。 圖式代表符號說明 100,400 102 104, 204, 302-306, 404 106 200 202, 320, 322, 408-412 206, 402 300 308, 314, 324 310, 406 3 12 326 500 502-514 通信系統 單元 基地台 終端機 無線通"is系統 ^包資料服務節點 行動台 系統 網際網路協定（Iρ)雲朵 封包控制功能

PCF/BSC 内容词服器 方法 步驟

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Claims (1)

1. Ι3080Θ82579號專利申請案 + .中文申請專利範圍替換本(96年7月） - ' * —· 拾、申請專利範圍 1. 一種在用於支援廣播傳輸之無線通信系統中設定傳輸 路徑之方法，該系統具有一協定控制功能節點與複數 個封包資料服務節點，該方法包含： 決定與該協定控制功能節點通信的複數個封包資料 服務節點的一第一數量；及 決定當作該第一數量功能的一第一通信的第一封包 資料服務節點，其中該被決定的第一封包資料服務節 點支援用於所有行動台之該等傳輸路徑，該等行動台 係透過該協定控制功能節點接收一第一廣播傳輸。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該決定第一封包資 料服務節點包含： 將唯一識別符指定給與協定控制功能節點通信的每 個封包資料服務節點。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該決定第一封包資 料服務節點係進一步包含： 接收該第一通信的一多重廣播位址；及 將該第一封包資料服務節點當作該多重廣播位址的 功能來決定。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該決定第一封包資 料服務節點決定成該多重廣播位址的功能包含： 對該多重廣播位址與該第一數量執行模數運算，其 中該模數運算的結果係對應到指定給可到達封包資料 服務節點的該等唯一識別符之一。 81605-960731.doc 1308008 申請枣利範团續g _.—：- 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該多重廣播位址I 一網際網路協定位址。 6. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該決定第一封包資 料服務節點進一步包含： 接收該第一通信的一參數，該參數指示一多重廣擦 位址；及 將該第一封包資料服務節點當作該參數的功能來失 定。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該決定第一封包資 料服務節點決定成該多重廣播位址的功能包含： 在該參數與該第一數量上執行模數運算，其中該模 數運算的結果係對應到指定給可到達封包資料服務節 點的該等唯一識別符之一。 8. —種在用於支援廣播傳輸之無線通信系統中設定傳輸 路徑之方法，該系統具有一協定控制功能節點與複數 個封包資料服務節點，該方法包含： 決定一第一通信的多重廣播位址；及 將該第一通信的一第一封包資料服務節點當作該多 重廣播位址的功能來決定，其中該被決定的第一封包 資料服務節點支援用於所有行動台之該等傳輸路徑， 該等行動台係透過一協定控制功能節點接收一第一廣 播傳輸。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，其進一步包含： 決定與該協定控制功能節點通信的複數個封包資料 服務節點的一第一數量。 81605-960731.doc 1308008 l----1 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該決定第一通信的 一第一封包資料服務節點是決定成該多重廣播位址的 功能係包含： 對該多重廣播位址與第一數量執行一模數運算，其 中該模數運算的結果係對應到指定給可到達封包資料 服務節點的該等唯一識別符之一。 11. 一種在支援廣播傳輸的無線傳輸系統中用以設定傳輸 路徑之基礎元件，該基礎元件包含： 決定裝置，用以決定與該協定控制功能節點通信的 複數個封包資料服務節點的一第一數量；及 決定裝置，用以將一第一通信的第一封包資料服務 節點當作該第一數量的功能來決定，其中該被決定的 第一封包資料服務節點支援用於所有行動台之該等傳 輸路徑，該等行動台係透過該協定控制功能節點接收 一第一廣播傳輸。 12. —種在支援廣播傳輸的無線傳輸系統中用以設定傳輸 路徑之基礎元件，該基礎元件包含： 決定裝置，用以決定一第一通信的多重廣播位址；及 決定裝置，用以將該第一通信的一第一封包資料服 務節點當作該多重廣播位址的功能來決定，其中該被 決定的第一封包資料服務節點支援用於所有行動台之 該等傳輸路徑，該等行動台係透過一協定控制功能節 點接收一第一廣播傳輸。 13. —種在用於支援廣播傳輸無線通信系統中設定傳輸路 徑之方法，該系統具有一協定控制功能節點與複數個 81605-960731.doc Ι3Θ8008 帽抑 二 n ........ :· ' ί ! - 封包資料服務節點，該方法包含： 用以決定與該協定控制功能節點通信的複數個封包 資料服務節點的一第一數量之步驟；及 用以將一第一通信的第一封包資料服務節點當作第 一數量的功能來決定之步驟，其中該被決定的第一封 包資料服務節點支援用於所有行動台之該等傳輸路 徑，該等行動台係透過該協定控制功能節點接收一第 一廣播傳輸。 14. 一種在用於支援廣播傳輸之無線通信系統中設定傳輸 路徑之方法，該系統具有一協定控制功能節熟與複數 個封包資料服務節點，該方法包含： 用以決定一第一通信的多重廣播位址之步驟；及 用以將該第一通信的一第一封包資料服務節點當作 該多重廣播位址的功能來決定之步驟，其中該被決定 的第一封包資料服務節點支援用於所有行動台之該等 傳輸路徑，該等行動台係透過該協定控制功能節點接 收一第一廣播傳輸。 15. —種在支援廣播傳輸的無線傳輸系統中用以設定傳輸 路徑之基礎元件，該基礎元件包含： 一記憶體儲存器件，其適用於儲存電.腦可讀取指 令；及 一處理器，其適用於處理該等電腦可讀取指令以： 決定與一協定控制功能節點通信的複數個封包 資料服務節點的一第一數量；及 將一第一通信的第一封包資料服務節點當作第 81605-960731.doc

   中請卓利範团續:冥 一數量的功能來決定，其中該被決定的第一封包資 料服務節點支援用於所有行動台之該等傳輸路 徑，該等行動台係透過該協定控制功能節點接收一 第一廣播傳輸。 16. —種在支援廣播傳輸的無線傳輸系統中用以設定傳輸 路徑之基礎元件，該基礎元件包含： 一記憶體儲存器件，其適用於儲存電腦可讀取指 令；及 一處理器，其適用於處理該等電腦可讀取指令以： 決定一第一通信的一第一封包資料服務；及 為該第一通信決定一第一封包資料服務節點，其 中該被決定的第一封包資料服務節點支援用於所 有行動台之該等傳輸路徑，該等行動台係透過該協 定控制功能節點接收一第一廣播傳輸。 81605-960731.doc