WiMAXマルチキャストブロードキャストネットワークシステムアーキテクチャ
WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)をサポートするための技術及びシステムアーキテクチャは、ローカルエージェントエンティティを含む基地局と、少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティを含むASNゲートウェイとを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワークと、MCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、AAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワークと、MCBCSサーバと通信するインタフェースとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、以下の4件の米国仮出願の優先権及び利益を主張する。
【0002】
1.2007年3月2日に出願された出願番号第60/904,630号、発明の名称「Multicast Broadcast Services (MBS) over Wireless Communication Networks」
2.2007年3月5日に出願された出願番号第60/893,079号、発明の名称「Multicast Broadcast Services (MBS) over Wireless Communication Networks」
3.2007年10月13日に出願された出願番号第60/979,811号、発明の名称「WiMAX Multicast Broadcast Network System Architecture」
4.2007年10月15日に出願された出願番号第60/979,982号、発明の名称「WiMAX Multicast Broadcast Network System Architecture」
以上の特許文献の内容は、引用によって本願に援用される。
【0003】
背景
本出願は、無線通信に関する。
【背景技術】
【0004】
無線通信システムは、地域を複数のセルに分割することによって、地域内に位置している加入者局又は移動局(例えば、無線又は移動局)に音声又はデータサービスを提供する。各セルは、更に2つ以上のセクタに分割できる。各セルは、例えば、上りリンク(forward link)を介して固定又は移動加入者局に通信信号を送信し、及び下りリンク(reverse link)を介して加入者局から通信信号を受信する基地局等のシステム通信設備を備える。高速パケットデータデータサービスのために設計された1つの例示的な無線通信システムは、HDR(High Data Rate)又はHRPD(High Rate Packet Data)システムとしても知られている1xEV−DOである。1xEV−DOは、国際規格グループである第三世代プロジェクトパートナーシップ2(Third Generation Project Partnership Two:3GPP2)によって、C.S0024として標準化されている。既に公表されている規格には、IS−856リビジョン0、リビジョンA及びリビジョンB規格が含まれる。無線通信システムの他の具体例は、IEEE802.16規格(例えば、IEEE802.16e)に基づくWiMAX(wireless interoperability for microwave access:マイクロ波アクセスのための無線相互運用性)技術に基づく無線ネットワークである。
【0005】
無線ネットワークを用いて、二地点間(ポイントツーポイント:point-to-point)通信サービスと、マルチキャスト及びブロードキャストサービスとの両方を提供することができる。マルチキャストサービスは、例えば、マルチメディアデータ等のデータの単一方向一対多(ポイントツーマルチポイント:point-to-multipoint)送信を可能にし、マルチメディアデータは、1つ以上のタイプのデータ、例えば、テキスト、オーディオ、ピクチャ、ビデオ及び他のデータを含んでいてもよい。3GPP2 MBMS(Multicast and Broadcast Service)は、3Gネットワークを介したこのようなマルチキャストブロードキャストサービスの具体例である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本出願は、特に、WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(Multicast Broadcast Service:MCBCS)をサポートするための技術及びシステムアーキテクチャを提供する。一側面においては、マルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)WiMAX通信システムは、(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、(2)ASNゲートウェイ(ASN−GW)と、(3)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断(tearing down)を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティと、(4)各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティとを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)を備える。システムは、更に、MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)を備える。MCBCSコントローラは、MCBCSサービスを要求するMCBCSクライアントにMCBCSコンテンツデータを配信する。
【0007】
他の側面においては、マルチキャストブロードキャストサービス(multicast broadcast service:MCBCS)WiMAX通信システムは、(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、(2)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティを含むASNゲートウェイ(ASN−GW)とを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)を備える。各基地局は、各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティを含む。このシステムは、更に、MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)と、MCBCSコンテンツデータをMCBCSコントローラにサービングするMCBCSサーバを有する1つ以上のMCBCSコンテンツプロバイダと通信するインタフェースとを備える。
【0008】
WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)をサポートする技術及びシステムアーキテクチャのこれらの及び他の側面は、図面、詳細情報及び特許請求の範囲に更に詳細に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】マルチキャスト及びブロードキャストサービス(MCBCS)を提供する無線WiMAXネットワーク設計の具体例を示す図である。
【図1B】マルチキャスト及びブロードキャストサービス(MCBCS)を提供する無線WiMAXネットワーク設計の具体例を示す図である。
【図2】図1A及び図1Bに示すマルチキャスト及びブロードキャストサービスコントローラ(MBSC)の様々な論理機能の具体例を示す図である。
【図3】図1Aと図1Bに示すWiMAXシステムにおける例示的なブロードキャストサービスと、例示的なマルチキャストサービスとの間を比較し、MCBCSをサポートするブロードキャストモードとマルチキャストモードとの間のサービス提供手続きの共通点及び相違点を示す図である。
【図4】MCBCSユーザサービス登録手続きの具体例を示す図である。
【図5】MCBCSユーザサービス登録解除手続きの具体例を示す図である。
【図6】MCBCSユーザサービスアクティブ化の具体例を示す図である。
【図7】MCBCSユーザサービス非アクティブ化の具体例を示す図である。
【図8】MCBCSコンテンツ送信セッション開始(リソース割当)の具体例を示す図である。
【図9】MCBCSコンテンツ送信セッション停止(リソース割当解除)の具体例を示す図である。
【図10】ブロードキャストモードのためのMCBCSコンテンツ送信セッション更新の具体例を示す図である。
【図11】WiMAXマクロダイバーシチに基づくMCBCSデータ同期を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
新しく登場したマルチキャストブロードキャストサービスは、第四世代(4G)無線統合ネットワークサービス(wireless convergence network service)の重要な一部であると考えられる。WiMAXネットワークのためのマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)を定義するWiMAXサービスプロバイダワーキンググループによれば、MCBCSの実装を用いて、複数のユーザに共通のコンテンツを効率的に提供することができる。MCBCSは、IEEE802.16eMBSの特徴を使用することによって実装することができ、適切なIPネットワーキングソリューションを提供することによって、WiMAXアクセスネットワーク上でMCBCSを実現することができる。本出願は、WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)をサポートするためのシステムアーキテクチャの具体例を開示する。
【0011】
MCBCSは、マルチキャスティング又はブロードキャスティングサービスに分類できる。MCBCSにおけるマルチキャストサービスでは、ユーザは、マルチキャストIPセッションに動的に参加し及び離脱することができ、システムは、各MCBCSゾーンにおけるユーザの数を監視して、データ送信及びそのモードを決定することができる。MCBCSのブロードキャストサービスでは、基地局からブロードキャストコンテンツを受信する移動加入者局(MS)の数を考慮することなく、コンテンツは、アクセスネットワークによって、ブロードキャストチャンネルを介して常に送信される。MCBCS動作のこれらの2つの可能なモードのために、MCBCSをサポートする2つのサービス層、すなわち、MCBCS加入管理及びMCBCSトランスポート管理がある。MCBCS加入管理は、多くのMCBCS加入者へのアプリケーションコンテンツの配信(例えば、オーディオ及びビデオクリップニュース等)、ユーザ認証及び認可、アカウンティングのサポート、サービス品質(QoS)の管理、データ機密性及びプライバシのサポート等の機能を含むことができる。MCBCS加入管理機能は、IPマルチキャストをサポートする異なるトランスポート技術に基づいて構築することができる。MCBCSトランスポート管理を実装することによって、MCBCS加入者のためのIPマルチキャスティングサポートを提供し、MCBCS送信ゾーンへの一対多のデータ配信ツリー情報を保守し、トランスポート層アカウンティングサポートを提供することができる。
【0012】
このWiMAX MCBCSネットワークソリューションは、既存の無線リソースを効率的に使用し、既存の3Gネットワーク内の既存のコアネットワークインフラストラクチャを再利用してWiMAX MCBCSサービスを実現する手法で実装することできる。このWiMAX MCBCSネットワークソリューションは、ユニキャスト、マルチキャスト及びブロードキャストサービスの間、及び異なる無線ネットワークサービスプロバイダ(Network Service Provider:NSP)の間での最適な無線アクセスネットワークリソース共有に関連する設計的配慮に基づいて展開することができる。効果的で効率的なローミングサポートを用いることによって、WiMAXネットワークアクセスプロバイダ(Network Access Provider:NAP)、NSP及びコンテンツプロバイダ(Content Provider:CP)、並びにアプリケーションサービスプロバイダ(Application Service Provider:ASP)の間でMCBCSサービスを促進するための重要な基準を提供できる。
【0013】
MCBCSサービス要求の複雑性及びMCBCSサービスをサポートすることに関係する異なるネットワークコンポーネント及びインフラストラクチャの性質のため、既存のWiMAX規格、例えば、WiMAX NWG Release1.0アーキテクチャは、MCBCSサービスをサポートするように更新する必要がある。したがって、既存のWiMAX規格におけるBS、アクセスサービスネットワーク(Access Service Network:ASN)ゲートウェイ、接続サービスネットワーク(Connectivity Serving Network:CSN)は、MCBCSサービスをサポートするように変更できる。トランスポートは、マルチキャスト及びブロードキャストサービスをサポートするので、この設計は、WiMAXネットワークインフラストラクチャ上でマルチキャストトランスポートを提供する。
【0014】
1.マルチキャスト及びブロードキャストサービスのための無線WiMAXネットワークアーキテクチャ
図1Aは、マルチキャスト及びブロードキャストサービス(MCBCS)を提供する無線WiMAXネットワーク設計の具体例を示している。このシステムは、サービスエリア内で空間的に分布され、無線加入者局(subscriber station:SS)又は移動局(Mobile Station:MS)のための無線アクセスネットワークを形成する基地局(base station:BS)又は無線基地局(base transceiver station:BST)のネットワークを含む。SS又はMSは、基地局と無線通信できる如何なる通信機器であってもよく、移動SS又は固定SSとして実現してもよく、固定SSは、システム内で配置を変更してもよい。固定された無線機器の具体例には、デスクトップコンピュータ及びコンピュータサーバを含ませることができる。移動無線機器の具体例には、移動無線電話機、携帯情報端末(Personal Digital Assistant:PDA)及びモバイルコンピュータを含ませることができる。システムの基地局は、概念的にセルの中心にあり、ダウンリンク無線信号を介してセル内のMSと無線通信する無線送受信機である。各BSは、指向性アンテナを有し、2個以上の指向性ビームを生成して、各セルを異なるセクションに更に分割するように設計してもよい。システムには、BSを制御するための基地局コントローラ(base station controller:BSC)が設けられている。各BSCは、2つ以上の指定されたBSのグループに接続され、接続されたBSを制御する。各ASN内には、BSC及び対応するBSを制御するために、1つ以上のASNゲートウェイ(Gateway:GW)ユニットが設けられている。この図に示すように、無線WiMAXネットワークは、少なくとも1つのASNを含むことができ、2つ以上のASNを含んでいてもよい。各ASNは、他のデータと共に、MCBCSサービスのための様々なデータを搬送するキャリアIPネットワークに接続され、図1Aでは、これを「マルチキャスト/ブロードキャストネットワーク」として示している。また、図1Aの無線WiMAXネットワークは、WiMAX通信のための接続サービスネットワーク(CSN)を含む。CSNは、マルチキャスト/ブロードキャストネットワークに接続されている。オプションとして、図1Aの無線WiMAXネットワークは、無線アクセスネットワークの無線カバレッジを拡張するマルチホップ中継(multihop relay:MR)基地局をサポートするように構成してもよい。ASNは、1つ以上のASN−MRサーバを含むことができ、CSNは、1つ以上のCSN−MRサーバを含むことができる。
【0015】
図1Aの無線WiMAXネットワークのMCBCS機能は、ASN及びCSN内のMCBCSコントローラ(MCBCS Controller:MBSC)の内部の論理機能として提供されている。これに関連して、ASNは、MCBCS機能に関してMSのための無線アクセスを管理及び制御する1つ以上のMBSローカルエージェント(Local Agent:LA)機能及びMBSアクセスエージェント(Access Agent:AA)機能を含むことができる。例えば、MBS−AAは、1つ以上のASN−GW内に実装することができ、MBS−LAは、1つ以上のBTS内に実装することができる。CSN内のMBSCは、(1)CSNの外部の1つ以上のサードパーティMCBCSコンテンツプロバイダサーバから、所望のMCBCSコンテンツを検索し、ルーティングすること、(2)CSNの内部の1つ以上のコンテンツサーバ内の所望のMCBCSコンテンツを検索すること、及び(2)(1)と(2)の組合せによって、MCBCSコンテンツを提供して、MSからのMCBCS要求に応えるように構成できる。
【0016】
MCBCSコントローラ(MBSC)
MBSCは、MCBCSユーザサービスの供給及び配信のための機能を提供する。MBSCは、MCBCSコンテンツプロバイダがMCBCSコンテンツ送信を可能にするためのエントリポイントとして機能できる。MBSCは、MCBCSコンテンツネットワークを調整して、MCBCSコンテンツの受信をスケジューリングする役割を担う。また、MBSCは、MCBCSコンテンツサーバから供給されてくるコンテンツを認可し、WiMAXアクセスネットワークに向けてMCBCSダウンリンク送信を開始する役割も担う。例えば、MBSCは、MCBCS加入及びグループ管理機能、コンテンツセッション管理及び配信機能(コンテンツ完全性サポートを含む。)、MCBCSベアラ制御及び中継機能(ベアラコンテキスト管理及びASNにおけるMBS−AAとのベアラコンテキスト同期を含む。)、サービス発見及び告知機能、MCBCSアクセス制御機能及びMCBCS送信ゾーン管理等の論理機能を含むことができる。
【0017】
MBSクライアント
MBSクライアントとは、MCBCSに適応するMSを指す。このエンティティは、MCBCS情報取得、MCBCSサービス/加入登録及びMCBCSコンテンツ受信を実行する役割を担う。
【0018】
MCBCSアクセスエージェント(MBS−AA)
このMBSアクセスエージェント論理エンティティは、ASN−MRとだけでなく、アンカデータパス(data path:DP)エンティティ及びMSのアンカSFA(service flow authorization:サービスフロー認可)とにインタフェースすることによって、MBSCとMSとの間のベアラチャンネルをシグナリングし、確立し、切断する役割を担う。MBSアクセスエージェントは、単一のMBS−GW内に配設してもよく、2つ以上のMBS−GW内に配設してもよい。
【0019】
MBS−AAは、システムのサポートと、RF及びコアネットワークリソースの最適化並びに必要なQoS等を考慮する無線リソース管理機能とに同期させて、MCBCS送信ゾーン内及びMCBCS送信ゾーンに亘る複数のMCBCS送信を調整する役割を担う。更に、MCBCSサービスのためのヘッダ圧縮が可能な場合、このMBS−AAは、ヘッダ圧縮動作もサポートできる。
【0020】
また、MBS−AAは、MBSCによって調整されるMCBCS送信ゾーン管理もサポートできる。
【0021】
MCBCSローカルエージェント(MBS−LA)
このMCBCSローカルエージェントローカルエンティティは、ローカル基地局(BS)リソース管理機能を組織化し、MBS−AAをサポートして、MCBCSトランスポートのためのシステムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポート(airlink scheduling support)を調整する役割を担う。MBS−LAは、BSに配設してもよい。
【0022】
図1Aは、MBSクライアントがそのホームCSNによってサービス提供(サービング)されているシステムを示している。更に、図1Bは、MBSクライアントがホームCSNのサーバ領域からロームアウトし、サービング中の又は訪問先のCSNによってサービングされるシステムを示しており、このCSNは、同じネットワークサービスプロバイダによるCSNであってもよく、他のネットワークサービスプロバイダからのCSNであってもよい。現在サービング中の又は訪問先のCSNが、ホームCSNによって提供されているMCBCSサービスをサポートする場合、現在サービング中の又は訪問先のCSNは、ホームCSNと通信を行い、MCBCSサービスコンテンツをローミングしているMSにルーティングすることができる。現在サービング中の又は訪問先のCSNが、ホームCSNによって提供されているMCBCSサービスをサポートしない場合、要求されたMCBCSサービスは、ローミングしているMSがMCBCSをサポートするサービング中のCSN(サービングCSN)を発見するまで、一時的に中断される。図1Bに示すように、MCBCSをサポートするサービングCSNは、ホームCSNと通信を行い、要求側のMSのためのMCBCSサービス情報を取得し、適切なMCBCSコンテンツプロバイダサーバからMCBCSコンテンツを検索し、要求側のMSにMCBCSコンテンツデータを供給することができる。
【0023】
MBSアーキテクチャ内では、異なるネットワークエンティティの間の通信インタフェースのために以下の参照点(reference point:RP)を用いることができる。
【0024】
>R1インタフェース
・IEEE802.16e規格に基づく。
【0025】
・MBSエアリンクセッション作成/保守/削除
・MBS電力効率的受信−スリープモード及びアイドルモードのMSをサポート
・移動性等
>R2インタフェース
・MCBCSサービス発見、加入登録及びコンテンツ告知(例えば、HTTPを介する)をサポート
・MCBCSサービス承認認証及びコンテンツ保護のためのセキュリティ関連付け確立(すなわち、認証、認可及び鍵管理)
・MCBCSサービス制御シグナリングへの応答及びMCBCSコンテンツ選択の決定(すなわち、MBSサービス選択/変更/削除−例えば、RTSPを介する)
・MCBCSサービス認証、認可及び鍵管理のサポートのためのMBSCとの調整
・MCBCS統計収集、コンテンツ配信確認及び再送信のサポート
>R3インタフェース
・MCBCSセッション制御のための
−MBS−AAからMBSCへのMCBCSサービス登録、並びにMBSCとMBS−AAとの間のサービス認証及び認可
−MCBCSベアラコンテキスト確立及び同期
−MCBCSセッション管理
・MCBCSは、MCBCSセッションの開始/終了を通知する。MCBCSコンテンツID及び名称、マルチキャストIP及びポート等のセッション属性は、MBSCからMBS−AAにダウンロードされる。
【0026】
−MCBCS QoS管理
−MCBCS送信ゾーン管理
・MCBCS加入者管理のための
−加入者セッション認証、認可、開始(例えば、マルチキャスト参加)、終了
−加入者セッション動作(すなわち、参加、解放)によってトリガされるMBSCとMBS−AAとの間のMCBCS加入コンテキスト同期
−複数のASNに亘って分散されたMBSC機能をサポートするプロキシシグナリング
>R5インタフェース
・MCBCSベアラ制御及び加入者管理のためのローミングサポート−通信は、訪問先MBSCとホームMBSCとの間で行われる。
【0027】
・ローミングする加入者は、訪問先MBSCによってサービングされるために、ホームMBSCの認証及び認可を必要とする(但し、全てのMCBCSユーザクラスに適用する必要はない)。
【0028】
・分散されたMBSC機能をサポートし、加入者がMCBCSサービスにアクセスするために適切なASNを選択するためのプロキシシグナリング。これは、ルーティングの最適化リソース節約、及びオペレータポリシを目的としている。
【0029】
>R6/R4/R8インタフェース
・MCBCSデータグラムの同期及び送信
・MBSゾーン管理及び保守
・マルチキャストツリーの接ぎ木及び枝刈り
・ユーザ移動及びMBSゾーン告知
・MBS接続確立及び保守−サービスフローマネージャを介してサービスフローエージェントと共に、ページングエージェントを介してページングコントローラと共に調整される。
【0030】
・MBSのためのマクロダイバーシチサポート−MBS−LAと共に調整されるMBS−AAによって開始及び制御され、ASNとCSNとの間の、及びMBSコンテンツネットワークへのIPユニキャスト及びIPマルチキャスト(IGMPv2/3)のサポートを介してASNデータパス機能にインタフェースされる。
【0031】
図1A及び図1BのWiMAXシステムの特徴は、共通のMS及びバックエンドコアネットワークシステム能力を用いて、WiMAX、3GPP2マルチキャスト/ブロードキャストサービスの両方をサポートでき、WiMAXマルチキャスト/ブロードキャストアクセスエージェント(MBS−AA)機能が、WiMAXアクセスサービスネットワーク(ASN)において、バックエンドコアネットワーク内でマルチキャスト/ブロードキャストコントローラ(MBSC)を動的に発見することができ、及びこれによって、MSは、サービス登録、認証及び認可、並びにプログラミングコンテンツ情報取得のためにマルチキャスト/ブロードキャストコンテンツサーバ(MBSサーバ)と直接通信することができる。
【0032】
2. MCBCS機能的説明
包括的に言えば、WiMAX ASN及びCSNは、連携して動作してMCBCSベアラトランスポートサービスをサポートする。但し、MBSC機能を除いて、以下に説明する全ての機能エンティティがMCBCSのために特別に設計されているわけではない。MBSCは、ベアラトランスポートサービス及び加入者管理、例えば、MCBCS加入者へのサービス供給及び配信を提供する。
【0033】
2.1 MCBCSコントローラ(MBSC)
MBSCは、MCBCS機能エンティティの1つであり、MCBCS加入者管理、例えば、サービス供給及び配信をサポートする機能を提供する。また、MBSCは、MCBCSコンテンツプロバイダがMCBCSコンテンツをダウンロードするためのゲートウェイとしても機能する。MBSCは、ASN内又はASNに亘る所与のMCBCS送信ゾーンのためのMCBCSベアラトランスポートを開始し、ASNと連携して、WiMAXネットワーク内のMBSゾーンでサービングするMBS−AAへのMCBCSコンテンツダウンロードをスケジューリングする役割を担う。
【0034】
MBSCは、MCBCSコンテンツへのアクセスのために、MCBCS加入者を認証及び認可する役割を担う。一旦、MCBCS加入者が認証され、ローカルASNにおけるMCBCSコンテンツにアクセスすることを認可されると、MBSCは、この加入者についてMCBCSベアラコンテキストをセットアップでき、及びこのような情報をASNに渡して、MCBCSユーザコンテキストを確立することができる。
【0035】
MBSCによって提供される主要な機能は、以下の通りである。
【0036】
−MCBCS加入及びグループ管理機能−マルチキャストモード動作のみに適用可能
−コンテンツセッション管理及び配信機能(コンテンツ完全性サポートを含む)
−MCBCSベアラ制御及び中継機能(ベアラコンテキスト管理及びASNにおけるMBS−AAとのベアラコンテキスト同期を含む)−マルチキャストモードのみに適用可能
−サービス発見及び告知機能
−MCBCSアクセス制御機能−マルチキャストモード動作のみに適用可能
−MCBCS送信ゾーン管理
図2は、MBSCの論理機能の具体例を示している。
【0037】
2.1.1. MCBCSサービス告知/発見
この機能は、マルチキャスト及びブロードキャスト動作の両方について、MBSCとMCBCS加入者との間のMCBCSセッション通信をサポートするように設計されている。この意図は、MCBCS加入者が、所与のASNについて利用可能なMCBCSユーザサービスの範囲を要求できるようにし、又はMCBCS加入者にこの範囲を知らせることである。
【0038】
サービス告知は、以下を含む。
【0039】
−MBSCによってMCBCS加入者移動局(MS)に提供される、メディアタイプ記述(例えば、ビデオ及びオーディオ符号化のタイプ)に関する情報
−例えば、以下のような、MSに配信されるMCBCSセッションを特定するMCBCSセッション記述
・MCBCSサービス識別子及び/又はコンテンツ名
・MCBCSコンテンツ記述
・IPマルチキャストアドレス及び/又はポートID
・コンテンツプログラムスケジュール(すなわち、開始時間、終了時間及び許可されている登録時間)
・トランスポートプロトコル(例えば、RTP/UDP等)
・QoSパラメータ(例えば、帯域幅)
・アプリケーションプロトコル(例えば、MPEG4等)
・セキュリティパラメータ
・例えば、以下のようなパケット処理情報
・暗号化タイプ−リンク層又は上位層符号化
・ヘッダ圧縮情報−アルゴリズム(例えば、ROHC Uモード等)及び構成パラメータ
ASNを介してMSに向けて送信される告知は、MBSCによってトリガすることができるが、必ずしも、MBSCが発信しなくてもよく、告知を送信するメカニズムは、例えば、MBSCを操作し、MBS−AAに直接シグナリングしてMCBCSユーザサービスをブロードキャストさせることによって、WAP又はHTTPを介してURLを用いて、及びSMS二地点間メッセージングによって実現してもよい。上述したメカニズムは、ユーザの位置に基づいて選択してもよく、したがって、位置情報サービス(Location Based Service:LBS)機能とのインタラクションが必要となることがある。MCBCSサービスに未だ加入していないユーザでも、MCBCSユーザサービスを発見できるようにする必要がある。
【0040】
2.1.2. MCBCS加入及びグループ管理機能
加入及びグループ管理機能は、MCBCSサービスを要求するMCBCS加入者の認証及び認可を提供する。この機能は、MCBCSベアラサービスコンテキストに基づいて、MCBCS加入者コンテキストを生成でき、これをASNに渡して、MCBCSユーザコンテキストを導出することができる。また、加入及びグループ管理機能は、MCBCS加入者のためのアカウンティング記録を生成することができる。
【0041】
2.1.3. MCBCSコンテンツセッション管理
コンテンツソースがコンテンツネットワークから動的にダウンロードされる場合、MBSCは、コンテンツプロバイダからのコンテンツソースの承諾の前に、コンテンツプロバイダ側に向かって外部ソースを認証及び認可することができる。これに代えて、手動操作、例えば、ストレージディスクによって、コンテンツをMBSCに提供してもよい。
【0042】
2.1.4. MCBCSサービスポリシ制御、コンテンツ中継及び配信機能、並びにベアラ制御
この論理機能は、MCBCSコンテンツを提供するためのローカルMCBCSサービスポリシを決定するポリシ制御機能を提供し、セッション管理機能から受信したMCBCSコンテンツをASNに中継するコンテンツ中継機能として動作する。
【0043】
一旦、コンテンツプロバイダからコンテンツソースが受信されると、MBSCは、ASNと連携して、各ブロードキャスト又はマルチキャスティングセッションのためのMCBCSコンテンツダウンロードをスケジューリングし、これは、MCBCSコンテンツを受信する権限を有する全てのMSのための個別のユニキャストセッションであってもよい。各送信セッションは、システム内で一意的なMCBCSセッション識別子に関連付けることができ、これにより、MCBCS加入者移動局(MS)は、必要であれば、再送信を認識できる。
【0044】
特定のMCBCSセッションの各送信及び後の再送信は、共通のMCBCSセッション識別子によって識別可能であり、MCBCSセッション識別子は、コンテンツのアプリケーション層において渡され、また、ASNへのMCBCSセッション開始要求メッセージに含ませることもできる。MSは、二地点間セッション送信修復を遂行する際に、MCBCSセッションを特定するために完全なMCBCSセッション識別子を使用し、ASNは、所与のMCBCSコンテンツのためのセッション通知メッセージ内で、MCBCSセッション識別子の全部又は一部を使用する。
【0045】
また、MBSCは、ローカルASNのサービスポリシに基づいて、トランスポートベアラに関連するパラメータ、例えば、QoSパラメータ及びMCBCS送信ゾーン(すなわち、MCBCSコンテンツ送信の地理的なサービスカバレッジエリア)をASNに提供できる。
【0046】
MBSCは、ASNへのスケジューリングされた送信の前に、RFリソース割当を含み、ASNによって制御されるネットワークリソース初期化をサポートできる。同様に、MBSCは、スケジューリングされた送信が完了した後に、ASNによって制御されるネットワークリソースの割当解除をサポートできる。前方誤り訂正のサポートも可能である。
【0047】
この機能は、MCBCSベアラトランスポートをサポートするためのマルチキャスト配信ツリー及びASNに送信されるマルチキャストペイロードを管理する役割を担う。また、この機能は、ベアラコンテキスト管理及び所与のMCBCSコンテンツのためのASNにおけるMBS−AAとのマルチキャスト/ブロードキャストダウンリンク送信同期のサポートのための役割も担う。
【0048】
他のベアラ制御機能は、MCBCSマルチキャスト及びブロードキャストモード動作のために、ユニキャスト及びマルチキャスト(又はブロードキャスト)エアリンクトランスポート切替(すなわち、エアリンク上でのユニキャストからマルチキャスト(又はブロードキャスト)への切替又はマルチキャスト(又はブロードキャスト)からユニキャストへの切替)をサポートすることである。
【0049】
この機能により、BSの同じグループの同じカバレッジエリア内で同じMCBCSコンテンツに加入しているMCBCS加入者の数を考慮し、例えば、BS及びMSのパワーレベル、並びに変調符号化等が含まれる一定の無線リソース消費を達成することによって、エアリンクリソースの最適化が実現し、MBSCは、MSからこれらの情報を収集して、ユニキャスト及びマルチキャスト(又はブロードキャスト)トランスポート間の実際のシステムリソース使用のトレードオフを導出することができる。この情報は、MBSCによってASNに送られ、ユニキャスト及びマルチキャスト(又はブロードキャスト)エアリンクトランスポート切替動作をスケジューリングするための処理が行われる。
【0050】
2.1.5. MCBCSセキュリティ機能
ここに説明する機能は、MCBCS加入者保護に関するものであり、先に説明したMCBCS加入及びグループ管理機能をサポートするように設計されている。MCBCS加入者は、受信したMCBCSコンテンツのデータ保全及び/又は機密性保護のためにMCBCSセキュリティ機能を利用することができる。また、MBSCセキュリティ機能は、MCBCSブロードキャストアクセス鍵(Broadcast Access Key:BAK)を導出するためにも用いられ、BAKは、BAKを取得するための証明された資格を有する認可されたMSに配信することができる。
【0051】
2.1.6. MCBCS送信ゾーン管理(サービスカバレッジエリア管理)
この機能は、1つ以上のMCBCS送信ゾーンに提供されるMCBCSコンテンツを管理する。これらのゾーンのそれぞれは、WiMAXネットワーク内に複数のBSを含む。全てのMSは、同じ802.16マルチキャスト接続を介して、同じゾーン内の同じMBSチャンネルにアクセスできる。なお、同じMBSゾーン内の全てのBSは、同じMBSコンテンツを暗号化するための同じ鍵を共有する。同じMCBCSサービスカバレッジエリアでサービングする全てのBSは、ダウンリンク送信を、同じ周波数上で、RFシンボルの精度で同期させることができ、これによりMSは、ダウンリンク送信をシームレスに受信し続けることができる。これは、同じMCBCS送信ゾーンに属するBS間のハンドオフ遅延を実質的に低減させる。したがって、この特定の具体例では、MBSCは、どのBSがどのMCBCS送信ゾーンに属するかについて知る必要がある。
【0052】
2.2 MCBCSアクセスエージェント(MCBCS Access Agent:MBS−AA)及びASNゲートウェイ(ASN Gateway:ASN−GW)
MBS−AAは、ローカルアクセスネットワークリソース割当を管理及び制御し、ネットワーク要素を調整して、MCBCS加入者へのMCBCSコンテンツのASNベアラトランスポートをサポートする論理機能のグループである。更に、MBS−AAは、ローカルアクセスネットワークにおいて、MCBCSサービスのQoS性能を強制する。MBS−AA論理機能のリストについては、以下に説明する。
【0053】
MCBCSアーキテクチャのMBS−AAの役割は、MCBCSコンテンツを受信するためのIPマルチキャストトラフィックのエントリポイントとして機能することである。MBS−AAは、MBSCからの通知に応じて、又は静的な構成(static configuration)を介して、ブロードキャスト又はマルチキャストMCBCS送信をサポートするためのベアラプレーンを確立することができる。同様に、ASN−GWは、MBSCからの通知に応じて、又は静的な構成を介して、ブロードキャスト又はマルチキャストMCBCS送信を終了するためにベアラプレーンを切断することができる。
【0054】
ASNゲートウェイは、MCBCSコンテンツ配信ツリーの葉ノードであり、MSに代わってIGMPプロキシ機能を提供し、MBSCを根ノードとするMCBCSコンテンツ配信ツリーをサポートする。MCBCSユーザサービスのアクティブ化及び非アクティブ化は、それぞれMSのIGMP参加メッセージ及びIGMP解放メッセージによってトリガされる。
【0055】
所与のMCBCS送信セッションのために指定されたASNにおけるアンカデータパス機能は、MCBCS固有のIPマルチキャストトラフィックを受信することができ、これは、所与のMCBCSコンテンツのための同じMCBCS送信ゾーンに属するBSを宛先とする対応するユニキャストR6及び/又はR4トンネルにリダイレクトすることができる。
【0056】
アンカデータパス機能がBSに向けてMCBCSコンテンツを送信する前に、MBS−AAにおけるMBS同期機能エンティティは、MBSコンテンツ同期プロトコルを使用して、タイミング及びフレーミングエアリンクスケジューリング情報によって同じMCBCS送信ゾーン内の全てのBSを同期し、同期された無線送信をサポートする。
【0057】
MBS−AAは、上述したMBS−AA MCBCSエアリンクスケジューリング機能に供給するためのMCBCSに関連する無線リソース情報の全てを収集し、MCBCS送信ゾーン内及びMCBCS送信ゾーンに亘る無線リソース管理をサポートする役割を担う。
【0058】
また、MBS−AAは、ASN内及びASN間の移動手続き(mobility procedure)をサポートでき、アクティブ化されたMCBCSベアラサービスのそれぞれのためのユーザ固有のMCBCSユーザコンテキストを保存し、このコンテキストを渡し、MCBCSのための移動手続きをサポートし、節電手続きをサポートする。
【0059】
また、MBS−AAは、どのMSが、所与のMCBCS送信にアクティブに関連付けらたままであるかを判定できる必要がある。
【0060】
MBS−AAは、MBSCとのMCBCSユーザコンテキスト同期をサポートできる。
【0061】
MBS−AAは、各MCBCS加入者について、MCBCSマルチキャストベアラトランスポートあたりのアカウンティング記録(課金記録)の生成をサポートできる。
【0062】
MBS−AAは、MBSCからのセッション開始の受信に応じて、所与のMCBCSコンテンツに固有の専用のアンカデータパス機能と連携して、MCBCSベアラトランスポートを確立することができ、同様に、MBS−AAは、MBSCからのセッション停止の受信に応じて、専用のアンカデータパス機能と連携して、MCBCSベアラトランスポートを切断することができる。
【0063】
2.3 MCBCSローカルエージェント(MBS−LA)及びBS機能
MBS−LAは、BSに常駐する論理機能のグループであり、BSにおいてローカルに無線リソース管理とインタフェースし、ASN−GWにおいて、MBSコンテンツ同期プロトコルのサポートを介して、MBS−AAとインタフェースし、所与のMCBCS送信ゾーンについて、MSと同期したMCBCSコンテンツの配信のための効率的なMCBCSスケジューリングを提供する。MCBCSコンテンツ同期は、同じMCBCS送信ゾーンに属する全てのBSの動作に関連し、これらの全てのBSは、TDD/FDDフレームを用いて、同じMCBCSコンテンツを送信するために全てが同期され(すなわち、フレームレベル同期)、同じチャンネル符号化スキームを用いて、同じOFDMAデータ領域において同期させることもできる(すなわち、シンボルレベル同期)。このような精度の調整機能の結果、マクロダイバーシチ効果が実現され、カバレッジエリアのセルエッジにおいても、加入者により高い伝送品質のコンテンツを提供することができる。
【0064】
MBS−LAは、MBS−AAによって制御されるMCBCSコンテンツ同期動作をサポートし、BSに向けてのデータ配信の間にパケット損失が生じた場合、如何なるフィードバック/再送信チャンネルも必要とすることなく、BSの無線処理の簡単な回復をサポートできる。無線インタフェースを介するコンテンツの配信の前に、様々な技術、例えば、結合及びセグメント化を適用することによって、無線リソースの最も効率的な使用が確実になると考えられる。MCBCSコンテンツ同期動作がサポートされる場合、同じMCBCS送信ゾーンに属する全てのBSは、単一周波数ネットワーク(Single Frequency Network:SFN)及び/又はマルチキャリア動作に参加するように構成され、MCBCS送信ゾーン内で又はMCBCS送信ゾーンに亘って、SFN及び/又はマルチキャリア動作について、同一のMCBCSコンテンツデータの送信を確実にする。
【0065】
MBS−LAは、MBSCによるMCBCSエアリンクスケジューリング制御判定をサポートして、MCBCSエアリンク送信をスケジューリングすることができる。MBS−LAは、MBSCによるMCBCS送信の開始及び終了をサポートできる。他の移動サービスと同様に、MBS−LAは、MSの移動によって引き起こるデータ損失に対処でき、MCBCS動作を保守することができる。
【0066】
2.4 MCBCSクライアント及びMS機能
MSに常駐するMCBCSクライアントは、MCBCSベアラトランスポートのアクティブ化又は非アクティブ化をサポートし、MCBCSセッションコンテンツに関連するMCBCSユーザコンテキストを保守する。一旦、MCBCSベアラトランスポートがアクティブ化されると、MCBCSコンテンツを受信するためのMSからの更なる明示的な要求は必要ないが、MCBCSセッション送信が開始されようとしていることを更にMSに通知してもよい。MCBCSクライアントは、MBSCとインタフェースして、MCBCSセキュリティ機能をサポートすることができる。MCBCSクライアントは、MCBCS告知を受信して、MCBCSコンテンツを発見することができ、更に、MCBCSクライアントは、複数のMCBCSコンテンツに登録して、異なるMCBCSコンテンツから複数のダウンリンク送信を受信することができる。MCBCSクライアントは、コンテンツダウンロードの間のMCBCSトランザクションの損失に関してMBSCに報告でき、また、MBSCからの再送信をサポートできる。MCBCSクライアントは、MCBCSセッション識別子を含む定期的なMCBCSセッション通知を受信してもよい。このような情報に基づき、MCBCSクライアントは、次のMCBCS送信を受け付けるか無視するかを決定することができる。
【0067】
なお、MSは、R1インタフェースを介して、エアリンクプロトコルによって、MBSゾーン毎に1つのMBS MAP記述子IEを監視できる。MSは、R1を介してダウンリンク(Down Link:DL)MAPにアクセスし、まず、MBSゾーンと、各ゾーンにおける関連するMBS MAPの位置を特定する。そして、これに続いて、MSは、MBS MAPとの同期が失われない限り、又はMCBCSコンテンツデータの次のシーケンスの送信スケジュールをMCBCS加入者(すなわち、MS)に告知する準備が完了するまでは、DL MAPを参照することなく、MBS MAPを読み出すことができる。MBS MAP IE(Information Element)は、MBSゾーンPHY層構成を特定し、OFDMAシンボルオフセット(Symbol Offset)パラメータを介して、各MBSゾーンの位置を定義する。MBS MAPは、関連するMBSゾーンの第1のOFDMシンボルの第1のサブチャンネルに位置する。マルチBS MBSのIEEE802.16eの特徴では、一旦、MSがMBSゾーンに関連付けられると、MSは、移動の間、各BSに継続的に登録する必要がない。MCBCSコンテンツは、MSがアイドルモードのときにアクセスでき、MSの電力消費を低く抑えることができる。
【0068】
3. MCBCSポリシ制御及び管理サポートのためのMCBCSシステム属性及びパラメータ
MCBCSに関連するコンテキストには、MCBCSベアラコンテキスト及びMCBCSユーザコンテキストの2つの主なタイプがある。
【0069】
3.1 MCBCSベアラコンテキスト
MCBCSベアラコンテキストは、MCBCSサービスプロファイルと呼ばれ、MCBCSをサポートするために無線アクセスネットワークによってサポートできる。これは、MCBCSデータを提供するために用いられるベアラのトランスポートの特性を記述する。
【0070】
MCBCSベアラコンテキストは、所与のMCBCSコンテンツについて最初のMCBCSユーザコンテキストが作成された際に、ASNにおいて生成できる。MCBCSベアラコンテキストは、所与のMCBCSコンテンツのためのMCBCSベアラトランスポートのアンカデータパスによって保守される。MCBCSベアラコンテキスト生成のトリガメカニズムは、MCBCSセッション開始(Session Start)であり、これによってMCBCSベアラコンテキストは、アクティブ状態になる。MCBCSベアラコンテキストが「アクティブ」状態になるとは、MCBCS送信セッションを提供するために、所与のMCBCSベアラプレーンリソースがネットワークによって使用されることを意味する。この状態は、対応するMCBCSセッションが進行している限り維持される。同様に、ASNがMCBCSセッション停止(Session Stop)を受信すると、MCBCSベアラコンテキストは、「非アクティブ」状態になり、これは、その時点で、ASNにおいて、所与のMCBCSベアラプレーンリソースが必要でないことを意味する。この状態は、進行中のMCBCSセッションがない限り維持される。最終的に、所与のMCBCSコンテンツのための最後のMCBCSユーザコンテキストがASNから削除されると、MCBCSベアラコンテキストも削除できる。MBSCは、無線ネットワークが所与のMCBCSコンテンツをサポートするためのサービス同意がある限り、MBSCのベアラ制御及び中継機能によって、所与のMCBCSコンテンツのためのMCBCSベアラコンテキストを保守する。
【0071】
包括的に言えば、MCBCSベアラコンテキストは、マルチキャストモード又はブロードキャストモード動作、MCBCSベアラのIPマルチキャストアドレス、MCBCSベアラのアンカデータパスが上述のIPマルチキャストアドレスに関連付けられているアンカASNのアドレス、QoSパラメータ、MCBCS送信ゾーン、所与のMCBCS送信ゾーンに関連付けられているASNのリスト、及び(マルチキャストモードのみについて)マルチキャストグループに関連付けられている加入者の数といった情報の組を含むことができる。
【0072】
3.2 MCBCSユーザコンテキスト
MCBCSユーザコンテキストは、MSが参加している特定のMCBCSベアラサービスに関連するユーザ固有のMCBCSコンテンツ加入情報を含む。MCBCSユーザコンテキストは、MS、ASN−GW、並びにMBSCの加入及びグループ管理機能において作成される。MSが1つのASNから他のASNに移動し、新たなASNに再アンカリングされる(re-anchored)と、MCBCSユーザコンテキストも転送される。MSのためのMCBCSサービスアクティブ化の間、このMSについて最初のMCBCSユーザコンテキストが作成されると、MCBCSユーザコンテキストのある情報がBSに提供され、MSコンテキストの一部として保存される。なお、所与のMSについて、1つのMCBCSユーザコンテキストがMCBCSコンテンツセッションに提供される。
【0073】
包括的に言えば、MCBCSユーザコンテキストは、MCBCSベアラのIPマルチキャストアドレス、MCBCSベアラのアンカデータパスが上述のIPマルチキャストアドレスに関連付けられているアンカASNのアドレス、ルーティングエリア識別情報、MSの識別情報及びR6/R4トンネルエンドポイントの識別情報といった情報の組を含むことができる。
【0074】
4. マルチキャスト及びブロードキャストモードサービス提供
MCBCSコンテンツセッションのためのマルチキャスト及びブロードキャスト送信の受信は、サービス提供手続きの特定の組によって可能になる。包括的に言えば、マルチキャスト動作とブロードキャストモード動作との間には、サービス提供手続きについて、共通点と相違点がある。図3は、これらのサービス提供手続きの各ステージの共通点及び相違点を要約している。また、マルチキャスト送信及びブロードキャストモード送信をサポートするためのこれらの手続きの設計について説明するために、更なる詳細を提供することもできる。
【0075】
4.1 マルチキャストモード手続き
マルチキャストモード送信の間、フェーズ「加入(subscription)」、「参加(joining)」及び「離脱(leaving)」は、個々のMSの動作に適用される手続きである。他のフェーズ、すなわち、「サービス告知(service announcement)」、「セッション開始(session start)」、「通知(notification)」、「データ転送(data transfer)」及び「セッション停止(session stop)」は、MCBCSサービスによって影響が与えられる全てのMSに適用される手続きである。
【0076】
4.1.1 MBSC発見
包括的に言えば、静的MCBCSサービス発見及び動的MCBCSサービス発見の2つのMBSC発見法を提供できる。静的MCBCSサービス発見では、MSのMCBCSクライアントにMBSCのサーバIPアドレス又は識別子(FQDN)を供給することができる(例えば、移動端末への直接的なOTAサービス供給)。このような静的な構成は、固定又は半固定の展開(例えば、コンサートホール、サッカースタジアム、競馬場等)においてより適切である。動的MCBCSサービス発見を用いて、DHCP IP構成能力を利用して、DHCP発見、要求又は通知メッセージを介して、MBSCのアドレスを取得することができる。更に、動的MCBCSサービス発見を用いることによって、DHCP IP構成能力を利用して、DHCP発見、要求又は通知メッセージを介してMBSのFQDNを取得することができる。
【0077】
4.1.2 加入
MCBCS加入フェーズの主要な目的は、加入者とサービスプロバイダとの間の関係を確立することである。加入の後に、ユーザは、関連するMCBCSマルチキャストサービスを受信することができ、サービスプロバイダ/オペレータは、加入者が受信したMCBCSマルチキャストサービスに関して課金を行うことができる。
【0078】
MCBCSサービス加入は、様々なメカニズムで行うことができ、例えば、インターネットを介して行ってもよく、サービスプロバイダの販売オフィス等を訪問することによって行ってもよい。MCBCSサービス加入は、MCBCSブロードキャストモードでは不要である。
【0079】
4.1.3 サービス告知/発見
MCBCSサービス告知/発見メカニズムによって、ユーザは、ネットワークによってサポートされるMCBCSユーザサービスの範囲を要求し、又はこれを知ることができる。
【0080】
MCBCSサービス告知は、サービスアクティブ化のためのサービス及びパラメータに関する情報、例えば、1又は複数のIPマルチキャストアドレス、ASN識別子(NAP IDではない)、サービス開始時刻、使用可能なメディアフォーマット等をユーザに配信するために使用される。
【0081】
サービス告知をサポートするために、2つの手法を用いることができ、「プル」法では、受信MSが主導権を有し、「プッシュ」法では、サービス自体が主導権を有する。プル法では、機器がウェブサーバから告知(HTTP又はWAP)をフェッチする。プッシュ法では、SMS(Short Message Service:ショートメッセージサービス)セルブロードキャスト、SMS−PP(point-to-point:ポイントツーポイント)、WAPプッシュ、MCBCSブロードキャスト、MCBCSマルチキャスト及びMMS(マルチメディアメッセージサービスサービス)が使用される。MCBCSサービスをユーザに知らせる手法は、加入者の位置を考慮して選択してもよい(すなわち、LBSサポート)。MCBCSサービスに未だ加入していない移動加入者局(MS)でも、MCBCSサービス告知を受信できるようにする必要がある。
【0082】
サービスが保護されている(例えば、サービス告知内にサービス保護記述が存在している)ことを示すMCBCSユーザサービス情報をMSが受信し、ユーザがMCBCSユーザサービスを受信することを望んだ場合、MSは、MCBCS送信モードのタイプの如何にかかわらず、すなわち、ブロードキャスト及びマルチキャストの何れにおいても、MCBCSユーザサービスに登録することができる。登録は、有効な加入者であるMSが必要なMSK及び後のMSKの更新の全てを確実に受信できるようにするために必要である。MCBCSユーザサービスが如何なる保護も必要としない(例えば、サービス告知内にサービス保護記述が存在していない)場合、MSは、鍵管理目的のためのユーザサービス登録を実行しない。
【0083】
4.1.4 参加−サービスアクティブ化
アクティブな「マルチキャスト」サービスのそれぞれについて、関係する全ての機能的要素(すなわち、MS、MBS−LA、MBS−AA及びMBSC)は、MSのためにMCBCSユーザコンテキストを作成する。機能的要素が、特定のサービスについてMSのために第1のMCBCSユーザコンテキストを作成する場合、この機能的要素は、更に、「関連付けられた」MCBCSベアラコンテキストを作成する。MSが特定のサービスの受信を望む場合、MSは、サービス告知から抽出することができるマルチキャストグループに参加する必要がある。
【0084】
一旦、情報を取得すると、MSは、IGMP(Internet Group Management Protocol:インターネットグループ管理プロトコル、IPv4)又はMLD(Multicast Listener Discovery:マルチキャストリスナ発見、IPv6)参加メッセージを送出する。これらの機器は、MBSCによって認可された後に、必要なMCBCSユーザコンテキスト及びベアラコンテキストを作成する。ユーザがサービスの更なる受信を必要としなくなった場合、MSは、IGMP/MLD離脱メッセージをネットワークに送出する。移動通信ネットワークでは、ユーザの移動を考慮に入れ、受信者が他のBSに移動する都度、MBSCにおけるグループメンバシップ情報を更新する必要がある。
【0085】
参加は、サービス受信の直前、サービス受信の長期間前(すなわち、一週間前、数日前等)、及びアクティブなMCBCSサービスの進行中の送信時のうちの1つ以上の条件下で実行できる。参加は、課金の根拠として使用することができるので、加入者を認証する必要があり、参加の認可は、サービス加入のオペレータ/所有者によって確認する必要がある。参加は、マルチキャストモードのみで必要であり、ブロードキャストモードでは不要である。
【0086】
4.1.5 セッション開始−リソース確保
MBSCがASNにデータを送信する準備が完了すると、MBSCは、セッション開始メッセージをMBS−AAに送信する。続いて、MBS−AAは、供給されてくるMCBCSコンテンツのためのMCBCS送信ゾーンの一部であるBS内の対応するMBS−LAに対し、次の送信を知らせる。MBS−LAは、MCBCSコンテンツ送信をサポートするために必要なリソースを確保する。関連する全てのネットワーク要素において、アクティブ化されたサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「アクティブ」状態に設定される。データ送信が終了すると、MBSCは、「セッション停止」メッセージをMBS−AAに送信し、また、MBS−AAは、関連するMBS−LAに動作イベントを中継する。そして、MBS−LAは、確保されたリソースを解放する。そして、全ての関連するネットワーク要素において、このサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「スタンバイ」状態に変わる。
【0087】
ユーザは、セッション開始の前又は後にサービスをアクティブ化することができるので、セッション開始は、ユーザによってトリガされるMCBCSサービスのアクティブ化(すなわち、IGMP参加)から独立して行われる。セッション開始は、MCBCSデータ転送のためのベアラリソース確立のためのトリガである。
【0088】
4.1.6 MCBCS通知
このメカニズムは、MSに所与のセルのMCBCSの特定のダウンストリームデータに関する進行中の使用可能性又は次の使用可能性を知らせる。これは、基本的に、ダウンストリーム送信の他のフェーズの指示としてMSに通知を行うために用いることができる。主要な要件は以下の通りである。
【0089】
・MCBCS通知は、MCBCS送信ゾーン内で送信することができる。
【0090】
・何れのMSの動作状態にもかかわらず、アクティブ化されたMCBCSサービスによって全てのMSがこれを受信できるようにMCBCS通知を送信することができる。
【0091】
・MCBCS通知は、既存のMCBCS無線リソースの再使用を最大化する必要がある。
【0092】
・MCBCS通知によって、端末は、電力消費を最小化でき、これは、MCBCSサービスをアクティブ化したMSが、MCBCS通知を継続的に聴取(listen)する必要はなく、定期的に聴取すればよいことを意味する。
【0093】
・MCBCS通知の受信は、保証できない。
【0094】
・MSは、MCBCS通知を受信してもよく、同時に他の機会を監視してもよく、例えば、MS専用ページングを行ってもよい。
【0095】
WiMAXは、R1を介してMCBCS通知を提供するが、このような機能は、マルチBS MBSトランスポートのみで使用可能である。
【0096】
4.1.7 データ転送
この処理は、ダウンストリームデータ送信と呼ばれる。ブロードキャストモードの場合、暗号化はなく、再送信の如何なる可能性もない。一方、マルチキャストモードの場合、データを保護でき、再送信を提供することもできる。
【0097】
4.1.8 セッション停止(リソース割当解除)
MBSCがデータの送信を終了する準備が完了すると、MBSCは、セッション停止(Session Stop)メッセージをMBS−AAに送信する。続いて、MBS−AAは、送信の終了を対応するMBS−LAに知らせる。MBS−LAは、MCBCSコンテンツセッションに割り当てられている必要なリソースを割当解除する。全ての関連するネットワーク要素において、アクティブ化されたサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「非アクティブ」状態に設定される。全てのネットワーク要素において、このサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「非アクティブ」の状態に変わる。
【0098】
4.1.9 離脱(非アクティブ化)
これは、加入者がマルチキャストグループを離脱する(メンバであることを停止する)処理であり、すなわち、ユーザが、特定のMCBCSサービスのマルチキャストモードデータの受信を望まなくなった場合の処理である。
【0099】
MCBCSグループからの離脱は、加入の終了を意味するわけではない。離脱は、MCBCSサービス受信の前でも、最中でも、後でも実行できる必要がある。離脱に際しては、加入者認証を要求してもよい。離脱は、二地点間接続を介してのみ行うことができる。離脱は、マルチキャストモードにおいてのみ必要である。
【0100】
4.2 ブロードキャストモード手続き
適用可能な手続き、すなわち、「サービス告知」、「セッション開始」、「通知」、「データ転送」及び「セッション停止」は、マルチキャストモード手続きと同様のシステム挙動を有する。
【0101】
更なる手続きであるセッション更新(Session Update)は、MCBCSブロードキャストモード動作のみに適用され、進行中のMCBCSブロードキャストの特定のシステム動作パラメータを更新するように設計される。システム動作パラメータは、(1)MCBCS送信ゾーンの更新及び/又は(2)同じMCBCS送信ゾーンに属するASNのリストを含む。
【0102】
セッション更新がASNのリストにおける変化に関する場合、この結果、MCBCS送信ゾーンに参加することになった新たなASNへの「セッション開始」の送信がトリガされることがあり、及び影響を受けるASNへの「セッション停止」の送信がトリガされることもある。
【0103】
5 MCBCSセキュリティ
この章では、図1A及び図1BのシステムにおけるMCBCSセキュリティのための特徴を説明する。
【0104】
5.1 MCBCSサービス登録及び登録解除
5.1.1 MBSC動作要件
MSがMCBCSサービスに登録した場合、MBSCは、認証及び完全性保護を実行できる。MBSCは、HTTPダイジェストを用いて、及びRFC2616及びRFC2617に従って、MSの要求を認証及び認可することができる。
【0105】
MBSCが、MSから認可ヘッダのないHTTPポストを受信し、認証及び完全性保護が必要であると判断したが、MBSCにおいて有効なナンスが利用できない場合、MBSCは、MBSコンテンツサーバのホームAAAサーバにAAA許可要求メッセージ(AAA accept request message)を送信して、ナンスを要求することができる。
【0106】
MBSCは、ホームAAAサーバからAAAアクセスチャレンジを受信すると、ダイジェストチャレンジを含むMSに、WWW認証ヘッダを有するHTTP401非認可を送信することができる。
【0107】
MBSCは、MSから認可要求ヘッダが含まれたHTTPポストを受信すると、MSを認証するための認証属性情報を取得するために、AAAアクセス要求メッセージをホームAAAサーバに送信できる。
【0108】
MBSCは、ホームAAAサーバからダイジェスト及び鍵素材を含むAAAアクセス許可メッセージを受信すると、認証情報(auth-info)を算出して、MSを認証することができる。MBSCは、認証情報ヘッダを有する200OKを送信することができる。MBSCは、message−qopを「auth−int」に設定することができる。
【0109】
MBSCは、認証メッセージ内にメッセージオーセンティケータ情報を含ませることができる。メッセージオーセンティケータ属性がないMBS属性を含むAAAアクセス許可メッセージは、MBSCによって、警告なしで削除することができる。MCBCS属性をサポートするMBSCは、メッセージオーセンティケータを検証することができ、検証に失敗した場合、パケットを警告なしで削除することができる。
【0110】
5.1.2 ホームAAAサーバ動作要件
MBSCからAAAアクセス要求メッセージを受信すると、ホームAAAサーバは、MSがMCBCSサービスに加入することを許可されているか否かをチェックすることによって、MSの認証を遂行する。ホームAAAサーバは、認証を目的として、Auth−Keyを算出し、これを加入者のパスワードとして使用する。ホームAAAサーバは、認証及び認可に成功すると、MBSCへの暗号鍵素材を算出できる。
【0111】
ホームAAAサーバは、AAAアクセス許可メッセージにメッセージオーセンティケータを含ませることができる。メッセージオーセンティケータ属性がないMBS属性を含むAAAアクセス許可メッセージは、MBSCによって、警告なしで削除することができる。この他の場合、MBSCは、メッセージオーセンティケータを検証することができ、検証に失敗した場合、パケットを警告なしで削除することができる。
【0112】
5.1.3 MS動作要件
MSは、MSのMCBCSサービスアクティブ化又は非アクティブ化要求に応じて、MBSCからWWW認証ヘッダを有するHTTP401非認可を受信すると、Auth−Keyを算出し、HTTPダイジェスト手続きを実行し、RFC2617で規定されている認可要求ヘッダが含まれたHTTPポストを、Auth−Keyに設定されたパスワードと共に再送信することができる。
【0113】
MSは、MBSCから認証情報ヘッダを有する200OKを受信すると、応答ダイジェストをチェックできる。チェックが成功すると、MSは、HTTPボディを処理でき、この他の場合、MSは、メッセージを無視できる。
【0114】
5.2 鍵管理
登録鍵(Registration Key:RK)は、MBSのための鍵配信及び認証の基礎である。RKは、MSに固有であり、サービスの前に、機器及びホームAAAの両方に供給される。一時的暗号化鍵(Temporary encryption Key:TK)は、ホームAAAによって、RK及びTK_RANDから導出され、MBSCに送信され、MCBCSサービスアクティブ化の間、MBSCがMSにBAKを配信する際に、BAKを暗号化するためにMBSCによって後に使用される。BAKは、ある期間(例えば、一日、一週間、一ヶ月間)、MCBCSコンテンツの特定のセットへのアクセスを提供する。MCBCSコンテンツの暗号化されたセットのそれぞれは、異なるBAK値を有することができる。短期鍵(Short-term Key:SK)は、MCBCSフローを暗号化するために(より上位の層の暗号化のために)MBSCによって使用され、又は(リンク層暗号化のために)ASNによって使用され、MCBCSフローを復号するためにMSによって使用される。SKは、SK_RAND及びBAKから導出される。
【0115】
5.3 暗号化
コンテンツ暗号化機能は、MCBCSコンテンツを暗号化する。リンク層暗号化が使用される場合、コンテンツ暗号化機能は、ASNに設けられる。より上位の層の暗号化が使用される場合、コンテンツ暗号化機能は、MBSCに設けられる。
【0116】
5.3.1 リンク層暗号化及びより上位の層の暗号化
暗号化は、リンク層において提供できる。より上位の層の暗号化が可能な場合、SRTP(RFC3711)を適用でき、コンテンツ暗号化(Content Encryption:CE)機能は、コンテンツサーバに設けることができる。SRTPセッション暗号鍵は、MCBCSコンテンツを暗号化するためのSKとして使用することができる。SRTPマスタ鍵(Master Key)、SRTPマスタソルト(Master Salt)及びパケットインデクス(Packet Index)は、SRTP鍵導出を定義するRFC3711に準拠するSRTPセッション暗号鍵及びセッション認証鍵を導出するために使用される。鍵導出は、MS機器において行われる。
【0117】
SRTP暗号化変換は、カウンタモード(Counter Mode)のAESであってもよい。
【0118】
6 ヘッダ圧縮
MBSC及びMSは、何れも、オプションとしてROHC Uモードヘッダ圧縮アルゴリズムをサポートする。
【0119】
MBSCとMSとの間のMCBCSサービス告知/発見は、ヘッダ圧縮構成パラメータを伝えるために使用される。
【0120】
MSは、MBSCのアドレスを発見した後に、ヘッダ圧縮が使用されているか及びヘッダ圧縮構成パラメータを含むMCBCSセッション関連情報を取得する。
【0121】
ヘッダ圧縮構成パラメータは、選択されている特定のヘッダ圧縮アルゴリズムによって要求される。ROHC Uモードのためのヘッダ圧縮構成パラメータを以下に示す。
【0122】
・LARGE_CIDS:ラージCID(0〜16383)又はスモールCID(0〜15)の何れが使用されているかを示すブール値。
【0123】
・MAX_CID:LARGE_CIDSの選択によって制約される使用される最大のCIDを示す負ではない整数。MAX_CIDによって示されている数のコンテキストを扱う能力がない場合であっても、MSは、MBSストリームのサブセットのみに関心があり、したがって、全てのコンテキストを保守する必要はないので、ヘッダ圧縮構成を更に許可することができる。
【0124】
・Profile:使用されている圧縮プロファイルを示す負ではない整数。RTPプロファイルのためのプロファイルIDは、0x0001である。
【0125】
・MAX_HEADER:圧縮できる最大のヘッダサイズをオクテットで示す負ではない整数。提案される値は、168である。
【0126】
・MRRU:伸長器がセグメントから組み立て直すと予想される、再構築されるユニットの最大のサイズをオクテットで示す負ではない整数。値0は、そのチャンネル上でセグメントヘッダが許可されていないことを意味する。
【0127】
ROHC Uモードが使用されている場合、BSN及びMSは、RFC3095に従う。MBSCは、初期化時にIRパケットを送信し、定期的なリフレッシュの際にIR及びIR−DYNを送信する。
【0128】
6.1 MS動作要件
MSがMBSCからMBSセッション関連情報を受信すると、MSは、ヘッダ圧縮アルゴリズムがサポートされているか否かをチェックする。ヘッダ圧縮アルゴリズムがサポートされている場合、MSは、ヘッダ圧縮構成パラメータを保存でき、RFC3095において規定されているように、ROHC Uモードに従うことができる。
【0129】
6.2 MBSC動作要件
MCBCSサービス告知/発見の間、MBSCは、ヘッダ圧縮が使用されているか否かをMSに示すことができる。ROHC Uモードヘッダ圧縮が使用されている場合、MBSCは、ROHC Uモードヘッダ圧縮のために必要な構成パラメータを含ませることができる。
【0130】
MBSCは、受信した構成パラメータに基づいて、ヘッダ圧縮器を構成でき、コンテンツサーバからマルチキャストIPフローを受信する際、マルチキャストIPフローのためのヘッダ圧縮を実行することができる。
【0131】
ROHC Uモードが使用されている場合、CSN−MRは、RFC3095に従うことができる。MBSCは、対応するMCBCSコンテンツ送信のために、使用中のヘッダ圧縮プロトコルを示すことができる。MBSCは、IRパケットをMSに送信することによって圧縮器を初期化できる。更に、MBSCは、RFC3095において規定されているように、定期的にIR及びIR−DYNパケットを送信して、静的及び/又は動的なコンテキストを更新することができる。リフレッシュ間隔は、オペレータによって構成可能である。
【0132】
MBSCがヘッダ圧縮をサポートしない場合、MBSCは、ヘッダ圧縮構成パラメータを無視して、ヘッダ圧縮なしでIPパケットを送信できる。
【0133】
7. MCBCSハイレベルシステム手続き
この章では、MCBCSシステム手続きの概要を説明する。図4及び図5は、MCBCSユーザサービス登録及び登録解除手続き(MCBCS User Service Registration and De-registration Procedures)の具体例を示している。図6及び図7は、MCBCSユーザサービスアクティブ化及び非アクティブ化手続き(MCBCS User Service Activation & De-activation Procedures)の具体例を示している。図8及び図9は、MCBCSコンテンツ送信セッション開始/停止手続き(MCBCS Content Transmission Session Start/Stop Procedures)の具体例を示している。図10は、ブロードキャストモードのみのためのMCBCSコンテンツ送信セッション更新(MCBCS Content Transmission Session Update)の具体例を示している。
【0134】
8. MCBCSユーザサービスのためのローミングサポート
図1Bに示すように、訪問先のASNは、ローミングユーザ(MS)に、ホームネットワーク又は訪問先ネットワークからMCBCSユーザサービスにアクセスするためのサポートを提供できる。所与のMSのためのASNにおける初期サービスフロー(Initial Service Flow:ISF)の確立を用いて、「参加」手続きをトリガすることができる。訪問先のNSPにおいて、MSがMCBCSサービスに登録するための認可は、MSのホームネットワークからの許可を得ることによって行われる。一旦、MSがホームネットワークによって認可されると、MCBCSコンテンツは、ホームNSPによって、又は訪問先NSPネットワークによって転送することができる。MBSCが、ローミングポリシ又は訪問先NSPとホームNSPとの間で得られた同意に基づいて、ホームCSNにあって用いられようが、訪問先CSNにあって用いられようが、例えば、訪問先のMBSCは、ローミングポリシ及びNSPの間の同意に基づいて、ホームCSNから取得された情報を変更できる。図1Bの具体例は、ホームネットワークと訪問先ネットワークとの間のローミング参照点(roaming reference point)を含む。
【0135】
9. 基地局間の切替の間のMCBCSデータ同期サポート
MCBCSサービスを受信する図1A又は図1Bのシステム内のMBS−MSは、データ又はボイスサービスのためのユニキャストサービスにおける通常のハンドオフ処理を行うことなく、ある基地局から他の基地局に切り替わることができる。本発明に基づくシステムのこの「ハンドオフ不要(handoff-free)」切替によって、通常、ユニキャストサービスにおけるハンドオフ処理に費やされる数十ミリ秒(例えば、50ミリ秒〜100ミリ秒)程度の通信の途切れを回避することができる。
【0136】
MCBCSサービスにおいてこの「ハンドオフ不要」切替を実現する一手法は、WiMAX通信におけるフレームレベルでの同期を利用することである。この手法では、MSは、フレームヘッダ内のフレームシーケンスマップに基づいて、データの受信を同期させるように動作し、所与のMCBCS送信ゾーンについて、MCBCSコンテンツを同期させてMSに配信するための効率的なMCBCSスケジューリングが提供される。このMCBCSコンテンツ同期は、同じMCBCS送信ゾーンに属する全てのBSの動作に関連し、これらの全てのBSは、TDD/FDDフレームを用いて、同じMCBCSコンテンツを送信するために全てが同期され(すなわち、フレームレベル同期)、同じチャンネル符号化スキームを用いて、同じOFDMAデータ領域において同期させることもできる(すなわち、シンボルレベル同期)。このような精度の調整機能の結果、マクロダイバーシチ効果が実現され、カバレッジエリアのセルエッジにおいても、加入者により高い伝送品質のコンテンツを提供することができる。
【0137】
マクロダイバーシチトランスポートは、シンボルレベルでの同期を提供する。空間的な再使用に基づくWiMAXマクロダイバーシチトランスポートによって、セルエッジのMSに到達するダウンリンク送信のためのBSのリンクバジェットを改善することができる。このようなスキームでは、複数の参加BSからの同じ情報の送信は、OFDMAシンボルの精度で、正確に同じタイムフレームでMSに到着するように整理され、これにより、MSにおいて同じ又は異なる周波数の同じタイムスロットにおいて、複数のBSを検出する要求が軽減される。このようにして、BSは、送信「グループ」又は「セット」に区切られ、これを「MCBCS送信ゾーン」と呼ぶ。各送信ゾーンには、MCBCS送信のためのタイムスロット(又はタイムスロットのセット)が割り当てられる。割り当てられたスロットは、通常、そのMCBCSダウンストリーム送信によって排他的に使用され、すなわち、同じキャリアについてあるゾーンがアクティブのときは、他のゾーンは、送信を行わない。MSは、ゾーン内で情報の受信を試み、これらを物理層で結合して、受信の信頼性を高める。このような精度の送信を実現するために、MBS−AAとMBS−LAとの間のデータ同期及びダウンリンク送信スケジューリング調整を用いて、マクロダイバーシチトランスポートを実現する。
【0138】
図11は、所与のMCBCS送信ゾーンのためのMCBCSデータ同期をサポートするピアツーピア参照モデルの具体例を示している。
【0139】
本明細書は、多くの詳細を含むが、これらは、本発明の範囲又は請求の範囲を制限するものとは解釈されず、本発明の特定の実施の形態に固有の特徴の説明として解釈される。別々の実施の形態の文脈において、本明細書に開示されている幾つかの特徴は、単一の実施の形態において組合せて実施してもよい。逆に、単一の実施の形態の文脈で開示した様々な特徴は、複数の実施の形態に別個に具現化してもよく、適切な如何なる部分的組合せとして具現化してもよい。更に、以上では、幾つかの特徴を、ある組合せで機能するものと説明しているが、初期的には、そのように特許請求している場合であっても、特許請求された組合せからの1つ以上の特徴は、幾つかの場合、組合せから除外でき、特許請求された組合せは、部分的組合せ又は部分的な組合せの変形に変更してもよい。
【0140】
ここでは、僅かな具体例のみを開示した。但し、本明細書の開示及び例示に基づいて、説明した具体例の変形例及び拡張例及び他の具体例を想到することができる。
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、以下の4件の米国仮出願の優先権及び利益を主張する。
【0002】
1.2007年3月2日に出願された出願番号第60/904,630号、発明の名称「Multicast Broadcast Services (MBS) over Wireless Communication Networks」
2.2007年3月5日に出願された出願番号第60/893,079号、発明の名称「Multicast Broadcast Services (MBS) over Wireless Communication Networks」
3.2007年10月13日に出願された出願番号第60/979,811号、発明の名称「WiMAX Multicast Broadcast Network System Architecture」
4.2007年10月15日に出願された出願番号第60/979,982号、発明の名称「WiMAX Multicast Broadcast Network System Architecture」
以上の特許文献の内容は、引用によって本願に援用される。
【0003】
背景
本出願は、無線通信に関する。
【背景技術】
【0004】
無線通信システムは、地域を複数のセルに分割することによって、地域内に位置している加入者局又は移動局(例えば、無線又は移動局)に音声又はデータサービスを提供する。各セルは、更に2つ以上のセクタに分割できる。各セルは、例えば、上りリンク(forward link)を介して固定又は移動加入者局に通信信号を送信し、及び下りリンク(reverse link)を介して加入者局から通信信号を受信する基地局等のシステム通信設備を備える。高速パケットデータデータサービスのために設計された1つの例示的な無線通信システムは、HDR(High Data Rate)又はHRPD(High Rate Packet Data)システムとしても知られている1xEV−DOである。1xEV−DOは、国際規格グループである第三世代プロジェクトパートナーシップ2(Third Generation Project Partnership Two:3GPP2)によって、C.S0024として標準化されている。既に公表されている規格には、IS−856リビジョン0、リビジョンA及びリビジョンB規格が含まれる。無線通信システムの他の具体例は、IEEE802.16規格(例えば、IEEE802.16e)に基づくWiMAX(wireless interoperability for microwave access:マイクロ波アクセスのための無線相互運用性)技術に基づく無線ネットワークである。
【0005】
無線ネットワークを用いて、二地点間(ポイントツーポイント:point-to-point)通信サービスと、マルチキャスト及びブロードキャストサービスとの両方を提供することができる。マルチキャストサービスは、例えば、マルチメディアデータ等のデータの単一方向一対多(ポイントツーマルチポイント:point-to-multipoint)送信を可能にし、マルチメディアデータは、1つ以上のタイプのデータ、例えば、テキスト、オーディオ、ピクチャ、ビデオ及び他のデータを含んでいてもよい。3GPP2 MBMS(Multicast and Broadcast Service)は、3Gネットワークを介したこのようなマルチキャストブロードキャストサービスの具体例である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本出願は、特に、WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(Multicast Broadcast Service:MCBCS)をサポートするための技術及びシステムアーキテクチャを提供する。一側面においては、マルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)WiMAX通信システムは、(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、(2)ASNゲートウェイ(ASN−GW)と、(3)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断(tearing down)を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティと、(4)各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティとを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)を備える。システムは、更に、MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)を備える。MCBCSコントローラは、MCBCSサービスを要求するMCBCSクライアントにMCBCSコンテンツデータを配信する。
【0007】
他の側面においては、マルチキャストブロードキャストサービス(multicast broadcast service:MCBCS)WiMAX通信システムは、(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、(2)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティを含むASNゲートウェイ(ASN−GW)とを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)を備える。各基地局は、各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティを含む。このシステムは、更に、MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)と、MCBCSコンテンツデータをMCBCSコントローラにサービングするMCBCSサーバを有する1つ以上のMCBCSコンテンツプロバイダと通信するインタフェースとを備える。
【0008】
WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)をサポートする技術及びシステムアーキテクチャのこれらの及び他の側面は、図面、詳細情報及び特許請求の範囲に更に詳細に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1A】マルチキャスト及びブロードキャストサービス(MCBCS)を提供する無線WiMAXネットワーク設計の具体例を示す図である。
【図1B】マルチキャスト及びブロードキャストサービス(MCBCS)を提供する無線WiMAXネットワーク設計の具体例を示す図である。
【図2】図1A及び図1Bに示すマルチキャスト及びブロードキャストサービスコントローラ(MBSC)の様々な論理機能の具体例を示す図である。
【図3】図1Aと図1Bに示すWiMAXシステムにおける例示的なブロードキャストサービスと、例示的なマルチキャストサービスとの間を比較し、MCBCSをサポートするブロードキャストモードとマルチキャストモードとの間のサービス提供手続きの共通点及び相違点を示す図である。
【図4】MCBCSユーザサービス登録手続きの具体例を示す図である。
【図5】MCBCSユーザサービス登録解除手続きの具体例を示す図である。
【図6】MCBCSユーザサービスアクティブ化の具体例を示す図である。
【図7】MCBCSユーザサービス非アクティブ化の具体例を示す図である。
【図8】MCBCSコンテンツ送信セッション開始(リソース割当)の具体例を示す図である。
【図9】MCBCSコンテンツ送信セッション停止(リソース割当解除)の具体例を示す図である。
【図10】ブロードキャストモードのためのMCBCSコンテンツ送信セッション更新の具体例を示す図である。
【図11】WiMAXマクロダイバーシチに基づくMCBCSデータ同期を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
新しく登場したマルチキャストブロードキャストサービスは、第四世代(4G)無線統合ネットワークサービス(wireless convergence network service)の重要な一部であると考えられる。WiMAXネットワークのためのマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)を定義するWiMAXサービスプロバイダワーキンググループによれば、MCBCSの実装を用いて、複数のユーザに共通のコンテンツを効率的に提供することができる。MCBCSは、IEEE802.16eMBSの特徴を使用することによって実装することができ、適切なIPネットワーキングソリューションを提供することによって、WiMAXアクセスネットワーク上でMCBCSを実現することができる。本出願は、WiMAXネットワーク上でマルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)をサポートするためのシステムアーキテクチャの具体例を開示する。
【0011】
MCBCSは、マルチキャスティング又はブロードキャスティングサービスに分類できる。MCBCSにおけるマルチキャストサービスでは、ユーザは、マルチキャストIPセッションに動的に参加し及び離脱することができ、システムは、各MCBCSゾーンにおけるユーザの数を監視して、データ送信及びそのモードを決定することができる。MCBCSのブロードキャストサービスでは、基地局からブロードキャストコンテンツを受信する移動加入者局(MS)の数を考慮することなく、コンテンツは、アクセスネットワークによって、ブロードキャストチャンネルを介して常に送信される。MCBCS動作のこれらの2つの可能なモードのために、MCBCSをサポートする2つのサービス層、すなわち、MCBCS加入管理及びMCBCSトランスポート管理がある。MCBCS加入管理は、多くのMCBCS加入者へのアプリケーションコンテンツの配信(例えば、オーディオ及びビデオクリップニュース等)、ユーザ認証及び認可、アカウンティングのサポート、サービス品質(QoS)の管理、データ機密性及びプライバシのサポート等の機能を含むことができる。MCBCS加入管理機能は、IPマルチキャストをサポートする異なるトランスポート技術に基づいて構築することができる。MCBCSトランスポート管理を実装することによって、MCBCS加入者のためのIPマルチキャスティングサポートを提供し、MCBCS送信ゾーンへの一対多のデータ配信ツリー情報を保守し、トランスポート層アカウンティングサポートを提供することができる。
【0012】
このWiMAX MCBCSネットワークソリューションは、既存の無線リソースを効率的に使用し、既存の3Gネットワーク内の既存のコアネットワークインフラストラクチャを再利用してWiMAX MCBCSサービスを実現する手法で実装することできる。このWiMAX MCBCSネットワークソリューションは、ユニキャスト、マルチキャスト及びブロードキャストサービスの間、及び異なる無線ネットワークサービスプロバイダ(Network Service Provider:NSP)の間での最適な無線アクセスネットワークリソース共有に関連する設計的配慮に基づいて展開することができる。効果的で効率的なローミングサポートを用いることによって、WiMAXネットワークアクセスプロバイダ(Network Access Provider:NAP)、NSP及びコンテンツプロバイダ(Content Provider:CP)、並びにアプリケーションサービスプロバイダ(Application Service Provider:ASP)の間でMCBCSサービスを促進するための重要な基準を提供できる。
【0013】
MCBCSサービス要求の複雑性及びMCBCSサービスをサポートすることに関係する異なるネットワークコンポーネント及びインフラストラクチャの性質のため、既存のWiMAX規格、例えば、WiMAX NWG Release1.0アーキテクチャは、MCBCSサービスをサポートするように更新する必要がある。したがって、既存のWiMAX規格におけるBS、アクセスサービスネットワーク(Access Service Network:ASN)ゲートウェイ、接続サービスネットワーク(Connectivity Serving Network:CSN)は、MCBCSサービスをサポートするように変更できる。トランスポートは、マルチキャスト及びブロードキャストサービスをサポートするので、この設計は、WiMAXネットワークインフラストラクチャ上でマルチキャストトランスポートを提供する。
【0014】
1.マルチキャスト及びブロードキャストサービスのための無線WiMAXネットワークアーキテクチャ
図1Aは、マルチキャスト及びブロードキャストサービス(MCBCS)を提供する無線WiMAXネットワーク設計の具体例を示している。このシステムは、サービスエリア内で空間的に分布され、無線加入者局(subscriber station:SS)又は移動局(Mobile Station:MS)のための無線アクセスネットワークを形成する基地局(base station:BS)又は無線基地局(base transceiver station:BST)のネットワークを含む。SS又はMSは、基地局と無線通信できる如何なる通信機器であってもよく、移動SS又は固定SSとして実現してもよく、固定SSは、システム内で配置を変更してもよい。固定された無線機器の具体例には、デスクトップコンピュータ及びコンピュータサーバを含ませることができる。移動無線機器の具体例には、移動無線電話機、携帯情報端末(Personal Digital Assistant:PDA)及びモバイルコンピュータを含ませることができる。システムの基地局は、概念的にセルの中心にあり、ダウンリンク無線信号を介してセル内のMSと無線通信する無線送受信機である。各BSは、指向性アンテナを有し、2個以上の指向性ビームを生成して、各セルを異なるセクションに更に分割するように設計してもよい。システムには、BSを制御するための基地局コントローラ(base station controller:BSC)が設けられている。各BSCは、2つ以上の指定されたBSのグループに接続され、接続されたBSを制御する。各ASN内には、BSC及び対応するBSを制御するために、1つ以上のASNゲートウェイ(Gateway:GW)ユニットが設けられている。この図に示すように、無線WiMAXネットワークは、少なくとも1つのASNを含むことができ、2つ以上のASNを含んでいてもよい。各ASNは、他のデータと共に、MCBCSサービスのための様々なデータを搬送するキャリアIPネットワークに接続され、図1Aでは、これを「マルチキャスト/ブロードキャストネットワーク」として示している。また、図1Aの無線WiMAXネットワークは、WiMAX通信のための接続サービスネットワーク(CSN)を含む。CSNは、マルチキャスト/ブロードキャストネットワークに接続されている。オプションとして、図1Aの無線WiMAXネットワークは、無線アクセスネットワークの無線カバレッジを拡張するマルチホップ中継(multihop relay:MR)基地局をサポートするように構成してもよい。ASNは、1つ以上のASN−MRサーバを含むことができ、CSNは、1つ以上のCSN−MRサーバを含むことができる。
【0015】
図1Aの無線WiMAXネットワークのMCBCS機能は、ASN及びCSN内のMCBCSコントローラ(MCBCS Controller:MBSC)の内部の論理機能として提供されている。これに関連して、ASNは、MCBCS機能に関してMSのための無線アクセスを管理及び制御する1つ以上のMBSローカルエージェント(Local Agent:LA)機能及びMBSアクセスエージェント(Access Agent:AA)機能を含むことができる。例えば、MBS−AAは、1つ以上のASN−GW内に実装することができ、MBS−LAは、1つ以上のBTS内に実装することができる。CSN内のMBSCは、(1)CSNの外部の1つ以上のサードパーティMCBCSコンテンツプロバイダサーバから、所望のMCBCSコンテンツを検索し、ルーティングすること、(2)CSNの内部の1つ以上のコンテンツサーバ内の所望のMCBCSコンテンツを検索すること、及び(2)(1)と(2)の組合せによって、MCBCSコンテンツを提供して、MSからのMCBCS要求に応えるように構成できる。
【0016】
MCBCSコントローラ(MBSC)
MBSCは、MCBCSユーザサービスの供給及び配信のための機能を提供する。MBSCは、MCBCSコンテンツプロバイダがMCBCSコンテンツ送信を可能にするためのエントリポイントとして機能できる。MBSCは、MCBCSコンテンツネットワークを調整して、MCBCSコンテンツの受信をスケジューリングする役割を担う。また、MBSCは、MCBCSコンテンツサーバから供給されてくるコンテンツを認可し、WiMAXアクセスネットワークに向けてMCBCSダウンリンク送信を開始する役割も担う。例えば、MBSCは、MCBCS加入及びグループ管理機能、コンテンツセッション管理及び配信機能(コンテンツ完全性サポートを含む。)、MCBCSベアラ制御及び中継機能(ベアラコンテキスト管理及びASNにおけるMBS−AAとのベアラコンテキスト同期を含む。)、サービス発見及び告知機能、MCBCSアクセス制御機能及びMCBCS送信ゾーン管理等の論理機能を含むことができる。
【0017】
MBSクライアント
MBSクライアントとは、MCBCSに適応するMSを指す。このエンティティは、MCBCS情報取得、MCBCSサービス/加入登録及びMCBCSコンテンツ受信を実行する役割を担う。
【0018】
MCBCSアクセスエージェント(MBS−AA)
このMBSアクセスエージェント論理エンティティは、ASN−MRとだけでなく、アンカデータパス(data path:DP)エンティティ及びMSのアンカSFA(service flow authorization:サービスフロー認可)とにインタフェースすることによって、MBSCとMSとの間のベアラチャンネルをシグナリングし、確立し、切断する役割を担う。MBSアクセスエージェントは、単一のMBS−GW内に配設してもよく、2つ以上のMBS−GW内に配設してもよい。
【0019】
MBS−AAは、システムのサポートと、RF及びコアネットワークリソースの最適化並びに必要なQoS等を考慮する無線リソース管理機能とに同期させて、MCBCS送信ゾーン内及びMCBCS送信ゾーンに亘る複数のMCBCS送信を調整する役割を担う。更に、MCBCSサービスのためのヘッダ圧縮が可能な場合、このMBS−AAは、ヘッダ圧縮動作もサポートできる。
【0020】
また、MBS−AAは、MBSCによって調整されるMCBCS送信ゾーン管理もサポートできる。
【0021】
MCBCSローカルエージェント(MBS−LA)
このMCBCSローカルエージェントローカルエンティティは、ローカル基地局(BS)リソース管理機能を組織化し、MBS−AAをサポートして、MCBCSトランスポートのためのシステムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポート(airlink scheduling support)を調整する役割を担う。MBS−LAは、BSに配設してもよい。
【0022】
図1Aは、MBSクライアントがそのホームCSNによってサービス提供(サービング)されているシステムを示している。更に、図1Bは、MBSクライアントがホームCSNのサーバ領域からロームアウトし、サービング中の又は訪問先のCSNによってサービングされるシステムを示しており、このCSNは、同じネットワークサービスプロバイダによるCSNであってもよく、他のネットワークサービスプロバイダからのCSNであってもよい。現在サービング中の又は訪問先のCSNが、ホームCSNによって提供されているMCBCSサービスをサポートする場合、現在サービング中の又は訪問先のCSNは、ホームCSNと通信を行い、MCBCSサービスコンテンツをローミングしているMSにルーティングすることができる。現在サービング中の又は訪問先のCSNが、ホームCSNによって提供されているMCBCSサービスをサポートしない場合、要求されたMCBCSサービスは、ローミングしているMSがMCBCSをサポートするサービング中のCSN(サービングCSN)を発見するまで、一時的に中断される。図1Bに示すように、MCBCSをサポートするサービングCSNは、ホームCSNと通信を行い、要求側のMSのためのMCBCSサービス情報を取得し、適切なMCBCSコンテンツプロバイダサーバからMCBCSコンテンツを検索し、要求側のMSにMCBCSコンテンツデータを供給することができる。
【0023】
MBSアーキテクチャ内では、異なるネットワークエンティティの間の通信インタフェースのために以下の参照点(reference point:RP)を用いることができる。
【0024】
>R1インタフェース
・IEEE802.16e規格に基づく。
【0025】
・MBSエアリンクセッション作成/保守/削除
・MBS電力効率的受信−スリープモード及びアイドルモードのMSをサポート
・移動性等
>R2インタフェース
・MCBCSサービス発見、加入登録及びコンテンツ告知(例えば、HTTPを介する)をサポート
・MCBCSサービス承認認証及びコンテンツ保護のためのセキュリティ関連付け確立(すなわち、認証、認可及び鍵管理)
・MCBCSサービス制御シグナリングへの応答及びMCBCSコンテンツ選択の決定(すなわち、MBSサービス選択/変更/削除−例えば、RTSPを介する)
・MCBCSサービス認証、認可及び鍵管理のサポートのためのMBSCとの調整
・MCBCS統計収集、コンテンツ配信確認及び再送信のサポート
>R3インタフェース
・MCBCSセッション制御のための
−MBS−AAからMBSCへのMCBCSサービス登録、並びにMBSCとMBS−AAとの間のサービス認証及び認可
−MCBCSベアラコンテキスト確立及び同期
−MCBCSセッション管理
・MCBCSは、MCBCSセッションの開始/終了を通知する。MCBCSコンテンツID及び名称、マルチキャストIP及びポート等のセッション属性は、MBSCからMBS−AAにダウンロードされる。
【0026】
−MCBCS QoS管理
−MCBCS送信ゾーン管理
・MCBCS加入者管理のための
−加入者セッション認証、認可、開始(例えば、マルチキャスト参加)、終了
−加入者セッション動作(すなわち、参加、解放)によってトリガされるMBSCとMBS−AAとの間のMCBCS加入コンテキスト同期
−複数のASNに亘って分散されたMBSC機能をサポートするプロキシシグナリング
>R5インタフェース
・MCBCSベアラ制御及び加入者管理のためのローミングサポート−通信は、訪問先MBSCとホームMBSCとの間で行われる。
【0027】
・ローミングする加入者は、訪問先MBSCによってサービングされるために、ホームMBSCの認証及び認可を必要とする(但し、全てのMCBCSユーザクラスに適用する必要はない)。
【0028】
・分散されたMBSC機能をサポートし、加入者がMCBCSサービスにアクセスするために適切なASNを選択するためのプロキシシグナリング。これは、ルーティングの最適化リソース節約、及びオペレータポリシを目的としている。
【0029】
>R6/R4/R8インタフェース
・MCBCSデータグラムの同期及び送信
・MBSゾーン管理及び保守
・マルチキャストツリーの接ぎ木及び枝刈り
・ユーザ移動及びMBSゾーン告知
・MBS接続確立及び保守−サービスフローマネージャを介してサービスフローエージェントと共に、ページングエージェントを介してページングコントローラと共に調整される。
【0030】
・MBSのためのマクロダイバーシチサポート−MBS−LAと共に調整されるMBS−AAによって開始及び制御され、ASNとCSNとの間の、及びMBSコンテンツネットワークへのIPユニキャスト及びIPマルチキャスト(IGMPv2/3)のサポートを介してASNデータパス機能にインタフェースされる。
【0031】
図1A及び図1BのWiMAXシステムの特徴は、共通のMS及びバックエンドコアネットワークシステム能力を用いて、WiMAX、3GPP2マルチキャスト/ブロードキャストサービスの両方をサポートでき、WiMAXマルチキャスト/ブロードキャストアクセスエージェント(MBS−AA)機能が、WiMAXアクセスサービスネットワーク(ASN)において、バックエンドコアネットワーク内でマルチキャスト/ブロードキャストコントローラ(MBSC)を動的に発見することができ、及びこれによって、MSは、サービス登録、認証及び認可、並びにプログラミングコンテンツ情報取得のためにマルチキャスト/ブロードキャストコンテンツサーバ(MBSサーバ)と直接通信することができる。
【0032】
2. MCBCS機能的説明
包括的に言えば、WiMAX ASN及びCSNは、連携して動作してMCBCSベアラトランスポートサービスをサポートする。但し、MBSC機能を除いて、以下に説明する全ての機能エンティティがMCBCSのために特別に設計されているわけではない。MBSCは、ベアラトランスポートサービス及び加入者管理、例えば、MCBCS加入者へのサービス供給及び配信を提供する。
【0033】
2.1 MCBCSコントローラ(MBSC)
MBSCは、MCBCS機能エンティティの1つであり、MCBCS加入者管理、例えば、サービス供給及び配信をサポートする機能を提供する。また、MBSCは、MCBCSコンテンツプロバイダがMCBCSコンテンツをダウンロードするためのゲートウェイとしても機能する。MBSCは、ASN内又はASNに亘る所与のMCBCS送信ゾーンのためのMCBCSベアラトランスポートを開始し、ASNと連携して、WiMAXネットワーク内のMBSゾーンでサービングするMBS−AAへのMCBCSコンテンツダウンロードをスケジューリングする役割を担う。
【0034】
MBSCは、MCBCSコンテンツへのアクセスのために、MCBCS加入者を認証及び認可する役割を担う。一旦、MCBCS加入者が認証され、ローカルASNにおけるMCBCSコンテンツにアクセスすることを認可されると、MBSCは、この加入者についてMCBCSベアラコンテキストをセットアップでき、及びこのような情報をASNに渡して、MCBCSユーザコンテキストを確立することができる。
【0035】
MBSCによって提供される主要な機能は、以下の通りである。
【0036】
−MCBCS加入及びグループ管理機能−マルチキャストモード動作のみに適用可能
−コンテンツセッション管理及び配信機能(コンテンツ完全性サポートを含む)
−MCBCSベアラ制御及び中継機能(ベアラコンテキスト管理及びASNにおけるMBS−AAとのベアラコンテキスト同期を含む)−マルチキャストモードのみに適用可能
−サービス発見及び告知機能
−MCBCSアクセス制御機能−マルチキャストモード動作のみに適用可能
−MCBCS送信ゾーン管理
図2は、MBSCの論理機能の具体例を示している。
【0037】
2.1.1. MCBCSサービス告知/発見
この機能は、マルチキャスト及びブロードキャスト動作の両方について、MBSCとMCBCS加入者との間のMCBCSセッション通信をサポートするように設計されている。この意図は、MCBCS加入者が、所与のASNについて利用可能なMCBCSユーザサービスの範囲を要求できるようにし、又はMCBCS加入者にこの範囲を知らせることである。
【0038】
サービス告知は、以下を含む。
【0039】
−MBSCによってMCBCS加入者移動局(MS)に提供される、メディアタイプ記述(例えば、ビデオ及びオーディオ符号化のタイプ)に関する情報
−例えば、以下のような、MSに配信されるMCBCSセッションを特定するMCBCSセッション記述
・MCBCSサービス識別子及び/又はコンテンツ名
・MCBCSコンテンツ記述
・IPマルチキャストアドレス及び/又はポートID
・コンテンツプログラムスケジュール(すなわち、開始時間、終了時間及び許可されている登録時間)
・トランスポートプロトコル(例えば、RTP/UDP等)
・QoSパラメータ(例えば、帯域幅)
・アプリケーションプロトコル(例えば、MPEG4等)
・セキュリティパラメータ
・例えば、以下のようなパケット処理情報
・暗号化タイプ−リンク層又は上位層符号化
・ヘッダ圧縮情報−アルゴリズム(例えば、ROHC Uモード等)及び構成パラメータ
ASNを介してMSに向けて送信される告知は、MBSCによってトリガすることができるが、必ずしも、MBSCが発信しなくてもよく、告知を送信するメカニズムは、例えば、MBSCを操作し、MBS−AAに直接シグナリングしてMCBCSユーザサービスをブロードキャストさせることによって、WAP又はHTTPを介してURLを用いて、及びSMS二地点間メッセージングによって実現してもよい。上述したメカニズムは、ユーザの位置に基づいて選択してもよく、したがって、位置情報サービス(Location Based Service:LBS)機能とのインタラクションが必要となることがある。MCBCSサービスに未だ加入していないユーザでも、MCBCSユーザサービスを発見できるようにする必要がある。
【0040】
2.1.2. MCBCS加入及びグループ管理機能
加入及びグループ管理機能は、MCBCSサービスを要求するMCBCS加入者の認証及び認可を提供する。この機能は、MCBCSベアラサービスコンテキストに基づいて、MCBCS加入者コンテキストを生成でき、これをASNに渡して、MCBCSユーザコンテキストを導出することができる。また、加入及びグループ管理機能は、MCBCS加入者のためのアカウンティング記録を生成することができる。
【0041】
2.1.3. MCBCSコンテンツセッション管理
コンテンツソースがコンテンツネットワークから動的にダウンロードされる場合、MBSCは、コンテンツプロバイダからのコンテンツソースの承諾の前に、コンテンツプロバイダ側に向かって外部ソースを認証及び認可することができる。これに代えて、手動操作、例えば、ストレージディスクによって、コンテンツをMBSCに提供してもよい。
【0042】
2.1.4. MCBCSサービスポリシ制御、コンテンツ中継及び配信機能、並びにベアラ制御
この論理機能は、MCBCSコンテンツを提供するためのローカルMCBCSサービスポリシを決定するポリシ制御機能を提供し、セッション管理機能から受信したMCBCSコンテンツをASNに中継するコンテンツ中継機能として動作する。
【0043】
一旦、コンテンツプロバイダからコンテンツソースが受信されると、MBSCは、ASNと連携して、各ブロードキャスト又はマルチキャスティングセッションのためのMCBCSコンテンツダウンロードをスケジューリングし、これは、MCBCSコンテンツを受信する権限を有する全てのMSのための個別のユニキャストセッションであってもよい。各送信セッションは、システム内で一意的なMCBCSセッション識別子に関連付けることができ、これにより、MCBCS加入者移動局(MS)は、必要であれば、再送信を認識できる。
【0044】
特定のMCBCSセッションの各送信及び後の再送信は、共通のMCBCSセッション識別子によって識別可能であり、MCBCSセッション識別子は、コンテンツのアプリケーション層において渡され、また、ASNへのMCBCSセッション開始要求メッセージに含ませることもできる。MSは、二地点間セッション送信修復を遂行する際に、MCBCSセッションを特定するために完全なMCBCSセッション識別子を使用し、ASNは、所与のMCBCSコンテンツのためのセッション通知メッセージ内で、MCBCSセッション識別子の全部又は一部を使用する。
【0045】
また、MBSCは、ローカルASNのサービスポリシに基づいて、トランスポートベアラに関連するパラメータ、例えば、QoSパラメータ及びMCBCS送信ゾーン(すなわち、MCBCSコンテンツ送信の地理的なサービスカバレッジエリア)をASNに提供できる。
【0046】
MBSCは、ASNへのスケジューリングされた送信の前に、RFリソース割当を含み、ASNによって制御されるネットワークリソース初期化をサポートできる。同様に、MBSCは、スケジューリングされた送信が完了した後に、ASNによって制御されるネットワークリソースの割当解除をサポートできる。前方誤り訂正のサポートも可能である。
【0047】
この機能は、MCBCSベアラトランスポートをサポートするためのマルチキャスト配信ツリー及びASNに送信されるマルチキャストペイロードを管理する役割を担う。また、この機能は、ベアラコンテキスト管理及び所与のMCBCSコンテンツのためのASNにおけるMBS−AAとのマルチキャスト/ブロードキャストダウンリンク送信同期のサポートのための役割も担う。
【0048】
他のベアラ制御機能は、MCBCSマルチキャスト及びブロードキャストモード動作のために、ユニキャスト及びマルチキャスト(又はブロードキャスト)エアリンクトランスポート切替(すなわち、エアリンク上でのユニキャストからマルチキャスト(又はブロードキャスト)への切替又はマルチキャスト(又はブロードキャスト)からユニキャストへの切替)をサポートすることである。
【0049】
この機能により、BSの同じグループの同じカバレッジエリア内で同じMCBCSコンテンツに加入しているMCBCS加入者の数を考慮し、例えば、BS及びMSのパワーレベル、並びに変調符号化等が含まれる一定の無線リソース消費を達成することによって、エアリンクリソースの最適化が実現し、MBSCは、MSからこれらの情報を収集して、ユニキャスト及びマルチキャスト(又はブロードキャスト)トランスポート間の実際のシステムリソース使用のトレードオフを導出することができる。この情報は、MBSCによってASNに送られ、ユニキャスト及びマルチキャスト(又はブロードキャスト)エアリンクトランスポート切替動作をスケジューリングするための処理が行われる。
【0050】
2.1.5. MCBCSセキュリティ機能
ここに説明する機能は、MCBCS加入者保護に関するものであり、先に説明したMCBCS加入及びグループ管理機能をサポートするように設計されている。MCBCS加入者は、受信したMCBCSコンテンツのデータ保全及び/又は機密性保護のためにMCBCSセキュリティ機能を利用することができる。また、MBSCセキュリティ機能は、MCBCSブロードキャストアクセス鍵(Broadcast Access Key:BAK)を導出するためにも用いられ、BAKは、BAKを取得するための証明された資格を有する認可されたMSに配信することができる。
【0051】
2.1.6. MCBCS送信ゾーン管理(サービスカバレッジエリア管理)
この機能は、1つ以上のMCBCS送信ゾーンに提供されるMCBCSコンテンツを管理する。これらのゾーンのそれぞれは、WiMAXネットワーク内に複数のBSを含む。全てのMSは、同じ802.16マルチキャスト接続を介して、同じゾーン内の同じMBSチャンネルにアクセスできる。なお、同じMBSゾーン内の全てのBSは、同じMBSコンテンツを暗号化するための同じ鍵を共有する。同じMCBCSサービスカバレッジエリアでサービングする全てのBSは、ダウンリンク送信を、同じ周波数上で、RFシンボルの精度で同期させることができ、これによりMSは、ダウンリンク送信をシームレスに受信し続けることができる。これは、同じMCBCS送信ゾーンに属するBS間のハンドオフ遅延を実質的に低減させる。したがって、この特定の具体例では、MBSCは、どのBSがどのMCBCS送信ゾーンに属するかについて知る必要がある。
【0052】
2.2 MCBCSアクセスエージェント(MCBCS Access Agent:MBS−AA)及びASNゲートウェイ(ASN Gateway:ASN−GW)
MBS−AAは、ローカルアクセスネットワークリソース割当を管理及び制御し、ネットワーク要素を調整して、MCBCS加入者へのMCBCSコンテンツのASNベアラトランスポートをサポートする論理機能のグループである。更に、MBS−AAは、ローカルアクセスネットワークにおいて、MCBCSサービスのQoS性能を強制する。MBS−AA論理機能のリストについては、以下に説明する。
【0053】
MCBCSアーキテクチャのMBS−AAの役割は、MCBCSコンテンツを受信するためのIPマルチキャストトラフィックのエントリポイントとして機能することである。MBS−AAは、MBSCからの通知に応じて、又は静的な構成(static configuration)を介して、ブロードキャスト又はマルチキャストMCBCS送信をサポートするためのベアラプレーンを確立することができる。同様に、ASN−GWは、MBSCからの通知に応じて、又は静的な構成を介して、ブロードキャスト又はマルチキャストMCBCS送信を終了するためにベアラプレーンを切断することができる。
【0054】
ASNゲートウェイは、MCBCSコンテンツ配信ツリーの葉ノードであり、MSに代わってIGMPプロキシ機能を提供し、MBSCを根ノードとするMCBCSコンテンツ配信ツリーをサポートする。MCBCSユーザサービスのアクティブ化及び非アクティブ化は、それぞれMSのIGMP参加メッセージ及びIGMP解放メッセージによってトリガされる。
【0055】
所与のMCBCS送信セッションのために指定されたASNにおけるアンカデータパス機能は、MCBCS固有のIPマルチキャストトラフィックを受信することができ、これは、所与のMCBCSコンテンツのための同じMCBCS送信ゾーンに属するBSを宛先とする対応するユニキャストR6及び/又はR4トンネルにリダイレクトすることができる。
【0056】
アンカデータパス機能がBSに向けてMCBCSコンテンツを送信する前に、MBS−AAにおけるMBS同期機能エンティティは、MBSコンテンツ同期プロトコルを使用して、タイミング及びフレーミングエアリンクスケジューリング情報によって同じMCBCS送信ゾーン内の全てのBSを同期し、同期された無線送信をサポートする。
【0057】
MBS−AAは、上述したMBS−AA MCBCSエアリンクスケジューリング機能に供給するためのMCBCSに関連する無線リソース情報の全てを収集し、MCBCS送信ゾーン内及びMCBCS送信ゾーンに亘る無線リソース管理をサポートする役割を担う。
【0058】
また、MBS−AAは、ASN内及びASN間の移動手続き(mobility procedure)をサポートでき、アクティブ化されたMCBCSベアラサービスのそれぞれのためのユーザ固有のMCBCSユーザコンテキストを保存し、このコンテキストを渡し、MCBCSのための移動手続きをサポートし、節電手続きをサポートする。
【0059】
また、MBS−AAは、どのMSが、所与のMCBCS送信にアクティブに関連付けらたままであるかを判定できる必要がある。
【0060】
MBS−AAは、MBSCとのMCBCSユーザコンテキスト同期をサポートできる。
【0061】
MBS−AAは、各MCBCS加入者について、MCBCSマルチキャストベアラトランスポートあたりのアカウンティング記録(課金記録)の生成をサポートできる。
【0062】
MBS−AAは、MBSCからのセッション開始の受信に応じて、所与のMCBCSコンテンツに固有の専用のアンカデータパス機能と連携して、MCBCSベアラトランスポートを確立することができ、同様に、MBS−AAは、MBSCからのセッション停止の受信に応じて、専用のアンカデータパス機能と連携して、MCBCSベアラトランスポートを切断することができる。
【0063】
2.3 MCBCSローカルエージェント(MBS−LA)及びBS機能
MBS−LAは、BSに常駐する論理機能のグループであり、BSにおいてローカルに無線リソース管理とインタフェースし、ASN−GWにおいて、MBSコンテンツ同期プロトコルのサポートを介して、MBS−AAとインタフェースし、所与のMCBCS送信ゾーンについて、MSと同期したMCBCSコンテンツの配信のための効率的なMCBCSスケジューリングを提供する。MCBCSコンテンツ同期は、同じMCBCS送信ゾーンに属する全てのBSの動作に関連し、これらの全てのBSは、TDD/FDDフレームを用いて、同じMCBCSコンテンツを送信するために全てが同期され(すなわち、フレームレベル同期)、同じチャンネル符号化スキームを用いて、同じOFDMAデータ領域において同期させることもできる(すなわち、シンボルレベル同期)。このような精度の調整機能の結果、マクロダイバーシチ効果が実現され、カバレッジエリアのセルエッジにおいても、加入者により高い伝送品質のコンテンツを提供することができる。
【0064】
MBS−LAは、MBS−AAによって制御されるMCBCSコンテンツ同期動作をサポートし、BSに向けてのデータ配信の間にパケット損失が生じた場合、如何なるフィードバック/再送信チャンネルも必要とすることなく、BSの無線処理の簡単な回復をサポートできる。無線インタフェースを介するコンテンツの配信の前に、様々な技術、例えば、結合及びセグメント化を適用することによって、無線リソースの最も効率的な使用が確実になると考えられる。MCBCSコンテンツ同期動作がサポートされる場合、同じMCBCS送信ゾーンに属する全てのBSは、単一周波数ネットワーク(Single Frequency Network:SFN)及び/又はマルチキャリア動作に参加するように構成され、MCBCS送信ゾーン内で又はMCBCS送信ゾーンに亘って、SFN及び/又はマルチキャリア動作について、同一のMCBCSコンテンツデータの送信を確実にする。
【0065】
MBS−LAは、MBSCによるMCBCSエアリンクスケジューリング制御判定をサポートして、MCBCSエアリンク送信をスケジューリングすることができる。MBS−LAは、MBSCによるMCBCS送信の開始及び終了をサポートできる。他の移動サービスと同様に、MBS−LAは、MSの移動によって引き起こるデータ損失に対処でき、MCBCS動作を保守することができる。
【0066】
2.4 MCBCSクライアント及びMS機能
MSに常駐するMCBCSクライアントは、MCBCSベアラトランスポートのアクティブ化又は非アクティブ化をサポートし、MCBCSセッションコンテンツに関連するMCBCSユーザコンテキストを保守する。一旦、MCBCSベアラトランスポートがアクティブ化されると、MCBCSコンテンツを受信するためのMSからの更なる明示的な要求は必要ないが、MCBCSセッション送信が開始されようとしていることを更にMSに通知してもよい。MCBCSクライアントは、MBSCとインタフェースして、MCBCSセキュリティ機能をサポートすることができる。MCBCSクライアントは、MCBCS告知を受信して、MCBCSコンテンツを発見することができ、更に、MCBCSクライアントは、複数のMCBCSコンテンツに登録して、異なるMCBCSコンテンツから複数のダウンリンク送信を受信することができる。MCBCSクライアントは、コンテンツダウンロードの間のMCBCSトランザクションの損失に関してMBSCに報告でき、また、MBSCからの再送信をサポートできる。MCBCSクライアントは、MCBCSセッション識別子を含む定期的なMCBCSセッション通知を受信してもよい。このような情報に基づき、MCBCSクライアントは、次のMCBCS送信を受け付けるか無視するかを決定することができる。
【0067】
なお、MSは、R1インタフェースを介して、エアリンクプロトコルによって、MBSゾーン毎に1つのMBS MAP記述子IEを監視できる。MSは、R1を介してダウンリンク(Down Link:DL)MAPにアクセスし、まず、MBSゾーンと、各ゾーンにおける関連するMBS MAPの位置を特定する。そして、これに続いて、MSは、MBS MAPとの同期が失われない限り、又はMCBCSコンテンツデータの次のシーケンスの送信スケジュールをMCBCS加入者(すなわち、MS)に告知する準備が完了するまでは、DL MAPを参照することなく、MBS MAPを読み出すことができる。MBS MAP IE(Information Element)は、MBSゾーンPHY層構成を特定し、OFDMAシンボルオフセット(Symbol Offset)パラメータを介して、各MBSゾーンの位置を定義する。MBS MAPは、関連するMBSゾーンの第1のOFDMシンボルの第1のサブチャンネルに位置する。マルチBS MBSのIEEE802.16eの特徴では、一旦、MSがMBSゾーンに関連付けられると、MSは、移動の間、各BSに継続的に登録する必要がない。MCBCSコンテンツは、MSがアイドルモードのときにアクセスでき、MSの電力消費を低く抑えることができる。
【0068】
3. MCBCSポリシ制御及び管理サポートのためのMCBCSシステム属性及びパラメータ
MCBCSに関連するコンテキストには、MCBCSベアラコンテキスト及びMCBCSユーザコンテキストの2つの主なタイプがある。
【0069】
3.1 MCBCSベアラコンテキスト
MCBCSベアラコンテキストは、MCBCSサービスプロファイルと呼ばれ、MCBCSをサポートするために無線アクセスネットワークによってサポートできる。これは、MCBCSデータを提供するために用いられるベアラのトランスポートの特性を記述する。
【0070】
MCBCSベアラコンテキストは、所与のMCBCSコンテンツについて最初のMCBCSユーザコンテキストが作成された際に、ASNにおいて生成できる。MCBCSベアラコンテキストは、所与のMCBCSコンテンツのためのMCBCSベアラトランスポートのアンカデータパスによって保守される。MCBCSベアラコンテキスト生成のトリガメカニズムは、MCBCSセッション開始(Session Start)であり、これによってMCBCSベアラコンテキストは、アクティブ状態になる。MCBCSベアラコンテキストが「アクティブ」状態になるとは、MCBCS送信セッションを提供するために、所与のMCBCSベアラプレーンリソースがネットワークによって使用されることを意味する。この状態は、対応するMCBCSセッションが進行している限り維持される。同様に、ASNがMCBCSセッション停止(Session Stop)を受信すると、MCBCSベアラコンテキストは、「非アクティブ」状態になり、これは、その時点で、ASNにおいて、所与のMCBCSベアラプレーンリソースが必要でないことを意味する。この状態は、進行中のMCBCSセッションがない限り維持される。最終的に、所与のMCBCSコンテンツのための最後のMCBCSユーザコンテキストがASNから削除されると、MCBCSベアラコンテキストも削除できる。MBSCは、無線ネットワークが所与のMCBCSコンテンツをサポートするためのサービス同意がある限り、MBSCのベアラ制御及び中継機能によって、所与のMCBCSコンテンツのためのMCBCSベアラコンテキストを保守する。
【0071】
包括的に言えば、MCBCSベアラコンテキストは、マルチキャストモード又はブロードキャストモード動作、MCBCSベアラのIPマルチキャストアドレス、MCBCSベアラのアンカデータパスが上述のIPマルチキャストアドレスに関連付けられているアンカASNのアドレス、QoSパラメータ、MCBCS送信ゾーン、所与のMCBCS送信ゾーンに関連付けられているASNのリスト、及び(マルチキャストモードのみについて)マルチキャストグループに関連付けられている加入者の数といった情報の組を含むことができる。
【0072】
3.2 MCBCSユーザコンテキスト
MCBCSユーザコンテキストは、MSが参加している特定のMCBCSベアラサービスに関連するユーザ固有のMCBCSコンテンツ加入情報を含む。MCBCSユーザコンテキストは、MS、ASN−GW、並びにMBSCの加入及びグループ管理機能において作成される。MSが1つのASNから他のASNに移動し、新たなASNに再アンカリングされる(re-anchored)と、MCBCSユーザコンテキストも転送される。MSのためのMCBCSサービスアクティブ化の間、このMSについて最初のMCBCSユーザコンテキストが作成されると、MCBCSユーザコンテキストのある情報がBSに提供され、MSコンテキストの一部として保存される。なお、所与のMSについて、1つのMCBCSユーザコンテキストがMCBCSコンテンツセッションに提供される。
【0073】
包括的に言えば、MCBCSユーザコンテキストは、MCBCSベアラのIPマルチキャストアドレス、MCBCSベアラのアンカデータパスが上述のIPマルチキャストアドレスに関連付けられているアンカASNのアドレス、ルーティングエリア識別情報、MSの識別情報及びR6/R4トンネルエンドポイントの識別情報といった情報の組を含むことができる。
【0074】
4. マルチキャスト及びブロードキャストモードサービス提供
MCBCSコンテンツセッションのためのマルチキャスト及びブロードキャスト送信の受信は、サービス提供手続きの特定の組によって可能になる。包括的に言えば、マルチキャスト動作とブロードキャストモード動作との間には、サービス提供手続きについて、共通点と相違点がある。図3は、これらのサービス提供手続きの各ステージの共通点及び相違点を要約している。また、マルチキャスト送信及びブロードキャストモード送信をサポートするためのこれらの手続きの設計について説明するために、更なる詳細を提供することもできる。
【0075】
4.1 マルチキャストモード手続き
マルチキャストモード送信の間、フェーズ「加入(subscription)」、「参加(joining)」及び「離脱(leaving)」は、個々のMSの動作に適用される手続きである。他のフェーズ、すなわち、「サービス告知(service announcement)」、「セッション開始(session start)」、「通知(notification)」、「データ転送(data transfer)」及び「セッション停止(session stop)」は、MCBCSサービスによって影響が与えられる全てのMSに適用される手続きである。
【0076】
4.1.1 MBSC発見
包括的に言えば、静的MCBCSサービス発見及び動的MCBCSサービス発見の2つのMBSC発見法を提供できる。静的MCBCSサービス発見では、MSのMCBCSクライアントにMBSCのサーバIPアドレス又は識別子(FQDN)を供給することができる(例えば、移動端末への直接的なOTAサービス供給)。このような静的な構成は、固定又は半固定の展開(例えば、コンサートホール、サッカースタジアム、競馬場等)においてより適切である。動的MCBCSサービス発見を用いて、DHCP IP構成能力を利用して、DHCP発見、要求又は通知メッセージを介して、MBSCのアドレスを取得することができる。更に、動的MCBCSサービス発見を用いることによって、DHCP IP構成能力を利用して、DHCP発見、要求又は通知メッセージを介してMBSのFQDNを取得することができる。
【0077】
4.1.2 加入
MCBCS加入フェーズの主要な目的は、加入者とサービスプロバイダとの間の関係を確立することである。加入の後に、ユーザは、関連するMCBCSマルチキャストサービスを受信することができ、サービスプロバイダ/オペレータは、加入者が受信したMCBCSマルチキャストサービスに関して課金を行うことができる。
【0078】
MCBCSサービス加入は、様々なメカニズムで行うことができ、例えば、インターネットを介して行ってもよく、サービスプロバイダの販売オフィス等を訪問することによって行ってもよい。MCBCSサービス加入は、MCBCSブロードキャストモードでは不要である。
【0079】
4.1.3 サービス告知/発見
MCBCSサービス告知/発見メカニズムによって、ユーザは、ネットワークによってサポートされるMCBCSユーザサービスの範囲を要求し、又はこれを知ることができる。
【0080】
MCBCSサービス告知は、サービスアクティブ化のためのサービス及びパラメータに関する情報、例えば、1又は複数のIPマルチキャストアドレス、ASN識別子(NAP IDではない)、サービス開始時刻、使用可能なメディアフォーマット等をユーザに配信するために使用される。
【0081】
サービス告知をサポートするために、2つの手法を用いることができ、「プル」法では、受信MSが主導権を有し、「プッシュ」法では、サービス自体が主導権を有する。プル法では、機器がウェブサーバから告知(HTTP又はWAP)をフェッチする。プッシュ法では、SMS(Short Message Service:ショートメッセージサービス)セルブロードキャスト、SMS−PP(point-to-point:ポイントツーポイント)、WAPプッシュ、MCBCSブロードキャスト、MCBCSマルチキャスト及びMMS(マルチメディアメッセージサービスサービス)が使用される。MCBCSサービスをユーザに知らせる手法は、加入者の位置を考慮して選択してもよい(すなわち、LBSサポート)。MCBCSサービスに未だ加入していない移動加入者局(MS)でも、MCBCSサービス告知を受信できるようにする必要がある。
【0082】
サービスが保護されている(例えば、サービス告知内にサービス保護記述が存在している)ことを示すMCBCSユーザサービス情報をMSが受信し、ユーザがMCBCSユーザサービスを受信することを望んだ場合、MSは、MCBCS送信モードのタイプの如何にかかわらず、すなわち、ブロードキャスト及びマルチキャストの何れにおいても、MCBCSユーザサービスに登録することができる。登録は、有効な加入者であるMSが必要なMSK及び後のMSKの更新の全てを確実に受信できるようにするために必要である。MCBCSユーザサービスが如何なる保護も必要としない(例えば、サービス告知内にサービス保護記述が存在していない)場合、MSは、鍵管理目的のためのユーザサービス登録を実行しない。
【0083】
4.1.4 参加−サービスアクティブ化
アクティブな「マルチキャスト」サービスのそれぞれについて、関係する全ての機能的要素(すなわち、MS、MBS−LA、MBS−AA及びMBSC)は、MSのためにMCBCSユーザコンテキストを作成する。機能的要素が、特定のサービスについてMSのために第1のMCBCSユーザコンテキストを作成する場合、この機能的要素は、更に、「関連付けられた」MCBCSベアラコンテキストを作成する。MSが特定のサービスの受信を望む場合、MSは、サービス告知から抽出することができるマルチキャストグループに参加する必要がある。
【0084】
一旦、情報を取得すると、MSは、IGMP(Internet Group Management Protocol:インターネットグループ管理プロトコル、IPv4)又はMLD(Multicast Listener Discovery:マルチキャストリスナ発見、IPv6)参加メッセージを送出する。これらの機器は、MBSCによって認可された後に、必要なMCBCSユーザコンテキスト及びベアラコンテキストを作成する。ユーザがサービスの更なる受信を必要としなくなった場合、MSは、IGMP/MLD離脱メッセージをネットワークに送出する。移動通信ネットワークでは、ユーザの移動を考慮に入れ、受信者が他のBSに移動する都度、MBSCにおけるグループメンバシップ情報を更新する必要がある。
【0085】
参加は、サービス受信の直前、サービス受信の長期間前(すなわち、一週間前、数日前等)、及びアクティブなMCBCSサービスの進行中の送信時のうちの1つ以上の条件下で実行できる。参加は、課金の根拠として使用することができるので、加入者を認証する必要があり、参加の認可は、サービス加入のオペレータ/所有者によって確認する必要がある。参加は、マルチキャストモードのみで必要であり、ブロードキャストモードでは不要である。
【0086】
4.1.5 セッション開始−リソース確保
MBSCがASNにデータを送信する準備が完了すると、MBSCは、セッション開始メッセージをMBS−AAに送信する。続いて、MBS−AAは、供給されてくるMCBCSコンテンツのためのMCBCS送信ゾーンの一部であるBS内の対応するMBS−LAに対し、次の送信を知らせる。MBS−LAは、MCBCSコンテンツ送信をサポートするために必要なリソースを確保する。関連する全てのネットワーク要素において、アクティブ化されたサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「アクティブ」状態に設定される。データ送信が終了すると、MBSCは、「セッション停止」メッセージをMBS−AAに送信し、また、MBS−AAは、関連するMBS−LAに動作イベントを中継する。そして、MBS−LAは、確保されたリソースを解放する。そして、全ての関連するネットワーク要素において、このサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「スタンバイ」状態に変わる。
【0087】
ユーザは、セッション開始の前又は後にサービスをアクティブ化することができるので、セッション開始は、ユーザによってトリガされるMCBCSサービスのアクティブ化(すなわち、IGMP参加)から独立して行われる。セッション開始は、MCBCSデータ転送のためのベアラリソース確立のためのトリガである。
【0088】
4.1.6 MCBCS通知
このメカニズムは、MSに所与のセルのMCBCSの特定のダウンストリームデータに関する進行中の使用可能性又は次の使用可能性を知らせる。これは、基本的に、ダウンストリーム送信の他のフェーズの指示としてMSに通知を行うために用いることができる。主要な要件は以下の通りである。
【0089】
・MCBCS通知は、MCBCS送信ゾーン内で送信することができる。
【0090】
・何れのMSの動作状態にもかかわらず、アクティブ化されたMCBCSサービスによって全てのMSがこれを受信できるようにMCBCS通知を送信することができる。
【0091】
・MCBCS通知は、既存のMCBCS無線リソースの再使用を最大化する必要がある。
【0092】
・MCBCS通知によって、端末は、電力消費を最小化でき、これは、MCBCSサービスをアクティブ化したMSが、MCBCS通知を継続的に聴取(listen)する必要はなく、定期的に聴取すればよいことを意味する。
【0093】
・MCBCS通知の受信は、保証できない。
【0094】
・MSは、MCBCS通知を受信してもよく、同時に他の機会を監視してもよく、例えば、MS専用ページングを行ってもよい。
【0095】
WiMAXは、R1を介してMCBCS通知を提供するが、このような機能は、マルチBS MBSトランスポートのみで使用可能である。
【0096】
4.1.7 データ転送
この処理は、ダウンストリームデータ送信と呼ばれる。ブロードキャストモードの場合、暗号化はなく、再送信の如何なる可能性もない。一方、マルチキャストモードの場合、データを保護でき、再送信を提供することもできる。
【0097】
4.1.8 セッション停止(リソース割当解除)
MBSCがデータの送信を終了する準備が完了すると、MBSCは、セッション停止(Session Stop)メッセージをMBS−AAに送信する。続いて、MBS−AAは、送信の終了を対応するMBS−LAに知らせる。MBS−LAは、MCBCSコンテンツセッションに割り当てられている必要なリソースを割当解除する。全ての関連するネットワーク要素において、アクティブ化されたサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「非アクティブ」状態に設定される。全てのネットワーク要素において、このサービスのためのMCBCSベアラコンテキストは、「非アクティブ」の状態に変わる。
【0098】
4.1.9 離脱(非アクティブ化)
これは、加入者がマルチキャストグループを離脱する(メンバであることを停止する)処理であり、すなわち、ユーザが、特定のMCBCSサービスのマルチキャストモードデータの受信を望まなくなった場合の処理である。
【0099】
MCBCSグループからの離脱は、加入の終了を意味するわけではない。離脱は、MCBCSサービス受信の前でも、最中でも、後でも実行できる必要がある。離脱に際しては、加入者認証を要求してもよい。離脱は、二地点間接続を介してのみ行うことができる。離脱は、マルチキャストモードにおいてのみ必要である。
【0100】
4.2 ブロードキャストモード手続き
適用可能な手続き、すなわち、「サービス告知」、「セッション開始」、「通知」、「データ転送」及び「セッション停止」は、マルチキャストモード手続きと同様のシステム挙動を有する。
【0101】
更なる手続きであるセッション更新(Session Update)は、MCBCSブロードキャストモード動作のみに適用され、進行中のMCBCSブロードキャストの特定のシステム動作パラメータを更新するように設計される。システム動作パラメータは、(1)MCBCS送信ゾーンの更新及び/又は(2)同じMCBCS送信ゾーンに属するASNのリストを含む。
【0102】
セッション更新がASNのリストにおける変化に関する場合、この結果、MCBCS送信ゾーンに参加することになった新たなASNへの「セッション開始」の送信がトリガされることがあり、及び影響を受けるASNへの「セッション停止」の送信がトリガされることもある。
【0103】
5 MCBCSセキュリティ
この章では、図1A及び図1BのシステムにおけるMCBCSセキュリティのための特徴を説明する。
【0104】
5.1 MCBCSサービス登録及び登録解除
5.1.1 MBSC動作要件
MSがMCBCSサービスに登録した場合、MBSCは、認証及び完全性保護を実行できる。MBSCは、HTTPダイジェストを用いて、及びRFC2616及びRFC2617に従って、MSの要求を認証及び認可することができる。
【0105】
MBSCが、MSから認可ヘッダのないHTTPポストを受信し、認証及び完全性保護が必要であると判断したが、MBSCにおいて有効なナンスが利用できない場合、MBSCは、MBSコンテンツサーバのホームAAAサーバにAAA許可要求メッセージ(AAA accept request message)を送信して、ナンスを要求することができる。
【0106】
MBSCは、ホームAAAサーバからAAAアクセスチャレンジを受信すると、ダイジェストチャレンジを含むMSに、WWW認証ヘッダを有するHTTP401非認可を送信することができる。
【0107】
MBSCは、MSから認可要求ヘッダが含まれたHTTPポストを受信すると、MSを認証するための認証属性情報を取得するために、AAAアクセス要求メッセージをホームAAAサーバに送信できる。
【0108】
MBSCは、ホームAAAサーバからダイジェスト及び鍵素材を含むAAAアクセス許可メッセージを受信すると、認証情報(auth-info)を算出して、MSを認証することができる。MBSCは、認証情報ヘッダを有する200OKを送信することができる。MBSCは、message−qopを「auth−int」に設定することができる。
【0109】
MBSCは、認証メッセージ内にメッセージオーセンティケータ情報を含ませることができる。メッセージオーセンティケータ属性がないMBS属性を含むAAAアクセス許可メッセージは、MBSCによって、警告なしで削除することができる。MCBCS属性をサポートするMBSCは、メッセージオーセンティケータを検証することができ、検証に失敗した場合、パケットを警告なしで削除することができる。
【0110】
5.1.2 ホームAAAサーバ動作要件
MBSCからAAAアクセス要求メッセージを受信すると、ホームAAAサーバは、MSがMCBCSサービスに加入することを許可されているか否かをチェックすることによって、MSの認証を遂行する。ホームAAAサーバは、認証を目的として、Auth−Keyを算出し、これを加入者のパスワードとして使用する。ホームAAAサーバは、認証及び認可に成功すると、MBSCへの暗号鍵素材を算出できる。
【0111】
ホームAAAサーバは、AAAアクセス許可メッセージにメッセージオーセンティケータを含ませることができる。メッセージオーセンティケータ属性がないMBS属性を含むAAAアクセス許可メッセージは、MBSCによって、警告なしで削除することができる。この他の場合、MBSCは、メッセージオーセンティケータを検証することができ、検証に失敗した場合、パケットを警告なしで削除することができる。
【0112】
5.1.3 MS動作要件
MSは、MSのMCBCSサービスアクティブ化又は非アクティブ化要求に応じて、MBSCからWWW認証ヘッダを有するHTTP401非認可を受信すると、Auth−Keyを算出し、HTTPダイジェスト手続きを実行し、RFC2617で規定されている認可要求ヘッダが含まれたHTTPポストを、Auth−Keyに設定されたパスワードと共に再送信することができる。
【0113】
MSは、MBSCから認証情報ヘッダを有する200OKを受信すると、応答ダイジェストをチェックできる。チェックが成功すると、MSは、HTTPボディを処理でき、この他の場合、MSは、メッセージを無視できる。
【0114】
5.2 鍵管理
登録鍵(Registration Key:RK)は、MBSのための鍵配信及び認証の基礎である。RKは、MSに固有であり、サービスの前に、機器及びホームAAAの両方に供給される。一時的暗号化鍵(Temporary encryption Key:TK)は、ホームAAAによって、RK及びTK_RANDから導出され、MBSCに送信され、MCBCSサービスアクティブ化の間、MBSCがMSにBAKを配信する際に、BAKを暗号化するためにMBSCによって後に使用される。BAKは、ある期間(例えば、一日、一週間、一ヶ月間)、MCBCSコンテンツの特定のセットへのアクセスを提供する。MCBCSコンテンツの暗号化されたセットのそれぞれは、異なるBAK値を有することができる。短期鍵(Short-term Key:SK)は、MCBCSフローを暗号化するために(より上位の層の暗号化のために)MBSCによって使用され、又は(リンク層暗号化のために)ASNによって使用され、MCBCSフローを復号するためにMSによって使用される。SKは、SK_RAND及びBAKから導出される。
【0115】
5.3 暗号化
コンテンツ暗号化機能は、MCBCSコンテンツを暗号化する。リンク層暗号化が使用される場合、コンテンツ暗号化機能は、ASNに設けられる。より上位の層の暗号化が使用される場合、コンテンツ暗号化機能は、MBSCに設けられる。
【0116】
5.3.1 リンク層暗号化及びより上位の層の暗号化
暗号化は、リンク層において提供できる。より上位の層の暗号化が可能な場合、SRTP(RFC3711)を適用でき、コンテンツ暗号化(Content Encryption:CE)機能は、コンテンツサーバに設けることができる。SRTPセッション暗号鍵は、MCBCSコンテンツを暗号化するためのSKとして使用することができる。SRTPマスタ鍵(Master Key)、SRTPマスタソルト(Master Salt)及びパケットインデクス(Packet Index)は、SRTP鍵導出を定義するRFC3711に準拠するSRTPセッション暗号鍵及びセッション認証鍵を導出するために使用される。鍵導出は、MS機器において行われる。
【0117】
SRTP暗号化変換は、カウンタモード(Counter Mode)のAESであってもよい。
【0118】
6 ヘッダ圧縮
MBSC及びMSは、何れも、オプションとしてROHC Uモードヘッダ圧縮アルゴリズムをサポートする。
【0119】
MBSCとMSとの間のMCBCSサービス告知/発見は、ヘッダ圧縮構成パラメータを伝えるために使用される。
【0120】
MSは、MBSCのアドレスを発見した後に、ヘッダ圧縮が使用されているか及びヘッダ圧縮構成パラメータを含むMCBCSセッション関連情報を取得する。
【0121】
ヘッダ圧縮構成パラメータは、選択されている特定のヘッダ圧縮アルゴリズムによって要求される。ROHC Uモードのためのヘッダ圧縮構成パラメータを以下に示す。
【0122】
・LARGE_CIDS:ラージCID(0〜16383)又はスモールCID(0〜15)の何れが使用されているかを示すブール値。
【0123】
・MAX_CID:LARGE_CIDSの選択によって制約される使用される最大のCIDを示す負ではない整数。MAX_CIDによって示されている数のコンテキストを扱う能力がない場合であっても、MSは、MBSストリームのサブセットのみに関心があり、したがって、全てのコンテキストを保守する必要はないので、ヘッダ圧縮構成を更に許可することができる。
【0124】
・Profile:使用されている圧縮プロファイルを示す負ではない整数。RTPプロファイルのためのプロファイルIDは、0x0001である。
【0125】
・MAX_HEADER:圧縮できる最大のヘッダサイズをオクテットで示す負ではない整数。提案される値は、168である。
【0126】
・MRRU:伸長器がセグメントから組み立て直すと予想される、再構築されるユニットの最大のサイズをオクテットで示す負ではない整数。値0は、そのチャンネル上でセグメントヘッダが許可されていないことを意味する。
【0127】
ROHC Uモードが使用されている場合、BSN及びMSは、RFC3095に従う。MBSCは、初期化時にIRパケットを送信し、定期的なリフレッシュの際にIR及びIR−DYNを送信する。
【0128】
6.1 MS動作要件
MSがMBSCからMBSセッション関連情報を受信すると、MSは、ヘッダ圧縮アルゴリズムがサポートされているか否かをチェックする。ヘッダ圧縮アルゴリズムがサポートされている場合、MSは、ヘッダ圧縮構成パラメータを保存でき、RFC3095において規定されているように、ROHC Uモードに従うことができる。
【0129】
6.2 MBSC動作要件
MCBCSサービス告知/発見の間、MBSCは、ヘッダ圧縮が使用されているか否かをMSに示すことができる。ROHC Uモードヘッダ圧縮が使用されている場合、MBSCは、ROHC Uモードヘッダ圧縮のために必要な構成パラメータを含ませることができる。
【0130】
MBSCは、受信した構成パラメータに基づいて、ヘッダ圧縮器を構成でき、コンテンツサーバからマルチキャストIPフローを受信する際、マルチキャストIPフローのためのヘッダ圧縮を実行することができる。
【0131】
ROHC Uモードが使用されている場合、CSN−MRは、RFC3095に従うことができる。MBSCは、対応するMCBCSコンテンツ送信のために、使用中のヘッダ圧縮プロトコルを示すことができる。MBSCは、IRパケットをMSに送信することによって圧縮器を初期化できる。更に、MBSCは、RFC3095において規定されているように、定期的にIR及びIR−DYNパケットを送信して、静的及び/又は動的なコンテキストを更新することができる。リフレッシュ間隔は、オペレータによって構成可能である。
【0132】
MBSCがヘッダ圧縮をサポートしない場合、MBSCは、ヘッダ圧縮構成パラメータを無視して、ヘッダ圧縮なしでIPパケットを送信できる。
【0133】
7. MCBCSハイレベルシステム手続き
この章では、MCBCSシステム手続きの概要を説明する。図4及び図5は、MCBCSユーザサービス登録及び登録解除手続き(MCBCS User Service Registration and De-registration Procedures)の具体例を示している。図6及び図7は、MCBCSユーザサービスアクティブ化及び非アクティブ化手続き(MCBCS User Service Activation & De-activation Procedures)の具体例を示している。図8及び図9は、MCBCSコンテンツ送信セッション開始/停止手続き(MCBCS Content Transmission Session Start/Stop Procedures)の具体例を示している。図10は、ブロードキャストモードのみのためのMCBCSコンテンツ送信セッション更新(MCBCS Content Transmission Session Update)の具体例を示している。
【0134】
8. MCBCSユーザサービスのためのローミングサポート
図1Bに示すように、訪問先のASNは、ローミングユーザ(MS)に、ホームネットワーク又は訪問先ネットワークからMCBCSユーザサービスにアクセスするためのサポートを提供できる。所与のMSのためのASNにおける初期サービスフロー(Initial Service Flow:ISF)の確立を用いて、「参加」手続きをトリガすることができる。訪問先のNSPにおいて、MSがMCBCSサービスに登録するための認可は、MSのホームネットワークからの許可を得ることによって行われる。一旦、MSがホームネットワークによって認可されると、MCBCSコンテンツは、ホームNSPによって、又は訪問先NSPネットワークによって転送することができる。MBSCが、ローミングポリシ又は訪問先NSPとホームNSPとの間で得られた同意に基づいて、ホームCSNにあって用いられようが、訪問先CSNにあって用いられようが、例えば、訪問先のMBSCは、ローミングポリシ及びNSPの間の同意に基づいて、ホームCSNから取得された情報を変更できる。図1Bの具体例は、ホームネットワークと訪問先ネットワークとの間のローミング参照点(roaming reference point)を含む。
【0135】
9. 基地局間の切替の間のMCBCSデータ同期サポート
MCBCSサービスを受信する図1A又は図1Bのシステム内のMBS−MSは、データ又はボイスサービスのためのユニキャストサービスにおける通常のハンドオフ処理を行うことなく、ある基地局から他の基地局に切り替わることができる。本発明に基づくシステムのこの「ハンドオフ不要(handoff-free)」切替によって、通常、ユニキャストサービスにおけるハンドオフ処理に費やされる数十ミリ秒(例えば、50ミリ秒〜100ミリ秒)程度の通信の途切れを回避することができる。
【0136】
MCBCSサービスにおいてこの「ハンドオフ不要」切替を実現する一手法は、WiMAX通信におけるフレームレベルでの同期を利用することである。この手法では、MSは、フレームヘッダ内のフレームシーケンスマップに基づいて、データの受信を同期させるように動作し、所与のMCBCS送信ゾーンについて、MCBCSコンテンツを同期させてMSに配信するための効率的なMCBCSスケジューリングが提供される。このMCBCSコンテンツ同期は、同じMCBCS送信ゾーンに属する全てのBSの動作に関連し、これらの全てのBSは、TDD/FDDフレームを用いて、同じMCBCSコンテンツを送信するために全てが同期され(すなわち、フレームレベル同期)、同じチャンネル符号化スキームを用いて、同じOFDMAデータ領域において同期させることもできる(すなわち、シンボルレベル同期)。このような精度の調整機能の結果、マクロダイバーシチ効果が実現され、カバレッジエリアのセルエッジにおいても、加入者により高い伝送品質のコンテンツを提供することができる。
【0137】
マクロダイバーシチトランスポートは、シンボルレベルでの同期を提供する。空間的な再使用に基づくWiMAXマクロダイバーシチトランスポートによって、セルエッジのMSに到達するダウンリンク送信のためのBSのリンクバジェットを改善することができる。このようなスキームでは、複数の参加BSからの同じ情報の送信は、OFDMAシンボルの精度で、正確に同じタイムフレームでMSに到着するように整理され、これにより、MSにおいて同じ又は異なる周波数の同じタイムスロットにおいて、複数のBSを検出する要求が軽減される。このようにして、BSは、送信「グループ」又は「セット」に区切られ、これを「MCBCS送信ゾーン」と呼ぶ。各送信ゾーンには、MCBCS送信のためのタイムスロット(又はタイムスロットのセット)が割り当てられる。割り当てられたスロットは、通常、そのMCBCSダウンストリーム送信によって排他的に使用され、すなわち、同じキャリアについてあるゾーンがアクティブのときは、他のゾーンは、送信を行わない。MSは、ゾーン内で情報の受信を試み、これらを物理層で結合して、受信の信頼性を高める。このような精度の送信を実現するために、MBS−AAとMBS−LAとの間のデータ同期及びダウンリンク送信スケジューリング調整を用いて、マクロダイバーシチトランスポートを実現する。
【0138】
図11は、所与のMCBCS送信ゾーンのためのMCBCSデータ同期をサポートするピアツーピア参照モデルの具体例を示している。
【0139】
本明細書は、多くの詳細を含むが、これらは、本発明の範囲又は請求の範囲を制限するものとは解釈されず、本発明の特定の実施の形態に固有の特徴の説明として解釈される。別々の実施の形態の文脈において、本明細書に開示されている幾つかの特徴は、単一の実施の形態において組合せて実施してもよい。逆に、単一の実施の形態の文脈で開示した様々な特徴は、複数の実施の形態に別個に具現化してもよく、適切な如何なる部分的組合せとして具現化してもよい。更に、以上では、幾つかの特徴を、ある組合せで機能するものと説明しているが、初期的には、そのように特許請求している場合であっても、特許請求された組合せからの1つ以上の特徴は、幾つかの場合、組合せから除外でき、特許請求された組合せは、部分的組合せ又は部分的な組合せの変形に変更してもよい。
【0140】
ここでは、僅かな具体例のみを開示した。但し、本明細書の開示及び例示に基づいて、説明した具体例の変形例及び拡張例及び他の具体例を想到することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)WiMAX通信システムにおいて、
(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、(2)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティを含むASNゲートウェイ(ASN−GW)とを備え、各基地局が、各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティを含む少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)と、
MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)と、
MCBCSコンテンツデータを前記MCBCSコントローラにサービングするMCBCSサーバを有する1つ以上のMCBCSコンテンツプロバイダと通信するインタフェースとを備えるシステム。
【請求項2】
ある基地局から他の基地局にMCBCSクライアントを切り替える際に、MCBCSクライアントと基地局との間で通信を同期させ、ハンドオフ処理なしで、要求されたMCBCSサービスのデータを継続的に受信する同期メカニズムを備える請求項1記載のシステム。
【請求項3】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内の異なる基地局の間のWiMAXマイクロダイバーシチトランスポート同期に基づいている請求項2記載のシステム。
【請求項4】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内で共通のTDD/FDDフレームで送信を行う異なる基地局の間のフレームレベル同期に基づいている請求項2記載のシステム。
【請求項5】
前記CSNの外にローミングするMCBCSクライアントが、前記ローミングするMCBCSクライアントが登録されている異なるサービングCSNを介してMCBCSサービスを受信できるように、前記CSN内にローミングサポートメカニズムを有し、前記異なるサービングCSNは、前記CSNと通信して、MCBCSユーザサービス供給及び配信、MCBCSサブスクライバプロファイル、並びにAAA機能から、前記ローミングするMCBCSクライアントに関するデータを受信する請求項1記載のシステム。
【請求項6】
マルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)WiMAX通信システムにおいて、
(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、
(2)ASNゲートウェイ(ASN−GW)と、
(3)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティと、
(4)各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティとを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)と、
MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)とを備え、前記MCBCSコントローラは、MCBCSサービスを要求するMCBCSクライアントにMCBCSコンテンツデータを配信するシステム。
【請求項7】
前記MCBCSコントローラは、前記CSNの外の1つ以上のMCBCSコンテンツプロバイダサーバに接続され、MCBCSデータを検索し、受信したMCBCSデータを配信し、MCBCSクライアントにサービングする請求項6記載のシステム。
【請求項8】
前記CSNは、MCBCSコンテンツデータを保存する1つ以上のMCBCSコンテンツサーバを備え、
前記MCBCSコントローラは、前記CSN内の1つ以上のMCBCSコンテンツサーバに接続され、MCBCSデータを検索し、受信したMCBCSデータを配信し、MCBCSクライアントにサービングする請求項6記載のシステム。
【請求項9】
ある基地局から他の基地局にMCBCSクライアントを切り替える際に、MCBCSクライアントと基地局との間で通信を同期させ、ハンドオフ処理なしで、要求されたMCBCSサービスのデータを継続的に受信する同期メカニズムを備える請求項6記載のシステム。
【請求項10】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内の異なる基地局の間のWiMAXマイクロダイバーシチトランスポート同期に基づいている請求項9記載のシステム。
【請求項11】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内で共通のTDD/FDDフレームで送信を行う異なる基地局の間のフレームレベル同期に基づいている請求項9記載のシステム。
【請求項12】
前記CSNの外にローミングするMCBCSクライアントが、前記ローミングするMCBCSクライアントが登録されている異なるサービングCSNを介してMCBCSサービスを受信できるように、前記CSN内にローミングサポートメカニズムを有し、前記異なるサービングCSNは、前記CSNと通信して、MCBCSユーザサービス供給及び配信、MCBCSサブスクライバプロファイル、並びにAAA機能から、前記ローミングするMCBCSクライアントに関するデータを受信する請求項6記載のシステム。
【請求項13】
前記MCBCSアクセスエージェントエンティティ、前記MCBCSローカルエージェントエンティティ及び前記MCBCSコントローラは、前記MCBCSコントローラによってサポートされているMCBCSサービスを発見し、MCBCSコンテンツデータを提供するMCBCSコンテンツプロバイダサーバと前記MCBCSクライアントとの間で直接通信を提供する、前記MCBCSクライアントのための発見処理を提供するように構成されている請求項6記載のシステム。
【請求項14】
前記MCBCSアクセスエージェントエンティティ、前記MCBCSローカルエージェントエンティティ及び前記MCBCSコントローラは、WiMAXに準拠するMCBCSサービスに加えて、3GPP2に準拠するMCBCSサービスをサポートするように構成されている請求項6記載のシステム。
【請求項1】
マルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)WiMAX通信システムにおいて、
(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、(2)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティを含むASNゲートウェイ(ASN−GW)とを備え、各基地局が、各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティを含む少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)と、
MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)と、
MCBCSコンテンツデータを前記MCBCSコントローラにサービングするMCBCSサーバを有する1つ以上のMCBCSコンテンツプロバイダと通信するインタフェースとを備えるシステム。
【請求項2】
ある基地局から他の基地局にMCBCSクライアントを切り替える際に、MCBCSクライアントと基地局との間で通信を同期させ、ハンドオフ処理なしで、要求されたMCBCSサービスのデータを継続的に受信する同期メカニズムを備える請求項1記載のシステム。
【請求項3】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内の異なる基地局の間のWiMAXマイクロダイバーシチトランスポート同期に基づいている請求項2記載のシステム。
【請求項4】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内で共通のTDD/FDDフレームで送信を行う異なる基地局の間のフレームレベル同期に基づいている請求項2記載のシステム。
【請求項5】
前記CSNの外にローミングするMCBCSクライアントが、前記ローミングするMCBCSクライアントが登録されている異なるサービングCSNを介してMCBCSサービスを受信できるように、前記CSN内にローミングサポートメカニズムを有し、前記異なるサービングCSNは、前記CSNと通信して、MCBCSユーザサービス供給及び配信、MCBCSサブスクライバプロファイル、並びにAAA機能から、前記ローミングするMCBCSクライアントに関するデータを受信する請求項1記載のシステム。
【請求項6】
マルチキャストブロードキャストサービス(MCBCS)WiMAX通信システムにおいて、
(1)1つ以上のMCBCSクライアントに無線アクセスを提供する基地局と、
(2)ASNゲートウェイ(ASN−GW)と、
(3)MCBCSクライアントのためのベアラチャンネルのシグナリング、確立及び切断を提供する少なくとも1つのMCBCSアクセスエージェントエンティティと、
(4)各ローカル基地局リソース管理機能を組織化して、MCBCSアクセスエージェントエンティティをサポートし、システムリソース割当及びエアリンクスケジューリングサポートを調整するMCBCSローカルエージェントエンティティとを備える少なくとも1つのMCBCSアクセスネットワーク(ASN)と、
MCBCSユーザサービス供給及び配信のための機能を提供するMCBCSコントローラと、MCBCS加入者プロファイルを管理するMCBCS加入者プロファイルマネージャと、MCBCS加入者プロファイルデータベースと、認証、認可及びアカウンティング機能を提供するAAA機能とを含む少なくとも1つの接続サービスネットワーク(CSN)とを備え、前記MCBCSコントローラは、MCBCSサービスを要求するMCBCSクライアントにMCBCSコンテンツデータを配信するシステム。
【請求項7】
前記MCBCSコントローラは、前記CSNの外の1つ以上のMCBCSコンテンツプロバイダサーバに接続され、MCBCSデータを検索し、受信したMCBCSデータを配信し、MCBCSクライアントにサービングする請求項6記載のシステム。
【請求項8】
前記CSNは、MCBCSコンテンツデータを保存する1つ以上のMCBCSコンテンツサーバを備え、
前記MCBCSコントローラは、前記CSN内の1つ以上のMCBCSコンテンツサーバに接続され、MCBCSデータを検索し、受信したMCBCSデータを配信し、MCBCSクライアントにサービングする請求項6記載のシステム。
【請求項9】
ある基地局から他の基地局にMCBCSクライアントを切り替える際に、MCBCSクライアントと基地局との間で通信を同期させ、ハンドオフ処理なしで、要求されたMCBCSサービスのデータを継続的に受信する同期メカニズムを備える請求項6記載のシステム。
【請求項10】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内の異なる基地局の間のWiMAXマイクロダイバーシチトランスポート同期に基づいている請求項9記載のシステム。
【請求項11】
前記同期メカニズムは、共通の送信ゾーン内で共通のTDD/FDDフレームで送信を行う異なる基地局の間のフレームレベル同期に基づいている請求項9記載のシステム。
【請求項12】
前記CSNの外にローミングするMCBCSクライアントが、前記ローミングするMCBCSクライアントが登録されている異なるサービングCSNを介してMCBCSサービスを受信できるように、前記CSN内にローミングサポートメカニズムを有し、前記異なるサービングCSNは、前記CSNと通信して、MCBCSユーザサービス供給及び配信、MCBCSサブスクライバプロファイル、並びにAAA機能から、前記ローミングするMCBCSクライアントに関するデータを受信する請求項6記載のシステム。
【請求項13】
前記MCBCSアクセスエージェントエンティティ、前記MCBCSローカルエージェントエンティティ及び前記MCBCSコントローラは、前記MCBCSコントローラによってサポートされているMCBCSサービスを発見し、MCBCSコンテンツデータを提供するMCBCSコンテンツプロバイダサーバと前記MCBCSクライアントとの間で直接通信を提供する、前記MCBCSクライアントのための発見処理を提供するように構成されている請求項6記載のシステム。
【請求項14】
前記MCBCSアクセスエージェントエンティティ、前記MCBCSローカルエージェントエンティティ及び前記MCBCSコントローラは、WiMAXに準拠するMCBCSサービスに加えて、3GPP2に準拠するMCBCSサービスをサポートするように構成されている請求項6記載のシステム。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公表番号】特表2010−520672(P2010−520672A)
【公表日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−551896(P2009−551896)
【出願日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【国際出願番号】PCT/US2008/055730
【国際公開番号】WO2008/109568
【国際公開日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【出願人】(309028695)ゼットティーイー(ユーエスエー)インコーポレーテッド (3)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年6月10日(2010.6.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【国際出願番号】PCT/US2008/055730
【国際公開番号】WO2008/109568
【国際公開日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【出願人】(309028695)ゼットティーイー(ユーエスエー)インコーポレーテッド (3)
【Fターム(参考)】
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