(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末機と、前記複数の端末機と通信する基地局と、前記基地局に接続され、所定のデータを少なくとも１つの端末機に提供するサーバーとを含む移動通信システムにおいて、前記基地局が前記少なくとも１つの端末機に対する双方向データサービスを提供する方法であって、
前記複数の端末機のうち少なくとも一つの端末機から双方向データサービスを要求する発信メッセージ (origination Message)を受信するステップと、
前記双方向データサービスを要求した端末機に、前記双方向データサービスのためのチャンネル割り当て情報を少なくとも含むチャンネル割り当てメッセージ（Extended Channel Assignment Message)を送信するステップと、
前記双方向データサービス中に前記双方向データサービスを要求した全ての端末機が共通に受信することができる順方向共通チャンネルを通して前記サーバーから受信したデータを前記双方向データサービスを要求した端末機に送信するステップと、
前記双方向データサービス中に前記順方向共通チャンネルを通してデータを受信した前記双方向データサービスを要求した端末機から逆方向専用チャンネルを通してデータを受信するステップと、を含み、
前記チャンネル割り当て情報は、前記逆方向専用チャンネルの電力を制御するための共通電力制御チャンネルを割り当てるための情報を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基地局は、
前記順方向共通チャンネルを通して放送サービスを提供することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記基地局は、
順方向放送情報を送信するマルチキャスト基本チャンネルの割当て情報と、逆方向データに対する応答メッセージを送信する共通割当てチャンネルの割当て情報と、逆方向専用チャンネルの電力制御情報を送信する共通電力制御チャンネルの割当て情報と、を前記双方向データサービスの使用者の端末機に送信することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記基地局が前記双方向データサービスの使用者の端末機から受信した順方向電力制御ビットを使用して共通電力制御チャンネル及び共通割当てチャンネルの電力を制御するステップをさらに含み、
前記逆方向専用チャンネルの電力を制御するための電力制御情報は、前記受信した順方向電力制御ビットによって決定することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記基地局は、共通割当てチャンネルを通して逆方向データに対する応答メッセージを送信し、順方向専用制御チャンネルを通して各端末機に順方向制御メッセージを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記双方向データサービスの使用者の端末機と前記基地局との間に設定される逆方向チャンネルは、逆方向基本チャンネル、専用制御チャンネル、及び付加チャンネルを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
複数の端末機と、前記複数の端末機と通信する基地局と、前記基地局に接続され、所定のデータを少なくとも１つの端末機に提供するサーバーとを含む移動通信システムにおいて、前記少なくとも１つの端末機が前記基地局との双方向データサービスを遂行する方法であって、
前記基地局に双方向データサービスを要求する発信メッセージ(origination Message)を送信するステップと、
前記基地局から前記双方向データサービスのためのチャンネル割り当て情報を少なくとも含むチャンネル割り当てメッセージ（Extended Channel Assignment Message)を受信するステップと、
前記双方向データサービス中に前記サーバーから受信したデータを前記基地局から全ての端末機が共通に受信することができる順方向共通チャンネルを通して受信するステップと、
逆方向専用チャンネルを通して前記基地局にデータを送信するステップと、を含み、
前記チャンネル割り当て情報は、前記逆方向専用チャンネルの電力を制御するための共通電力制御チャンネルを割り当てるための情報を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記双方向データサービスの使用者の端末機は、前記順方向共通チャンネルを通して前記基地局から放送サービスの提供を受けることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記双方向データサービスの使用者の端末機は、
順方向放送情報を送信するマルチキャスト基本チャンネルの割当て情報と、逆方向データに対する応答メッセージを送信する共通割当てチャンネルの割当て情報と、逆方向専用チャンネルの電力制御情報を送信する共通電力制御チャンネルの割当て情報と、を前記基地局から受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記双方向データサービスの使用者の端末機は、
前記基地局に順方向電力制御ビットを送信するステップをさらに含み、
前記基地局から前記共通電力制御チャンネルを通して受信した電力制御情報は、前記基地局に送信された順方向電力制御ビットによって決定されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記双方向データサービスの使用者の端末機は、
共通割当てチャンネルを通して逆方向データに対する応答メッセージを前記基地局から受信し、順方向専用制御チャンネルを通して前記基地局から順方向制御メッセージを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、基地局と端末機との間に双方向データのサービスを提供するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代移動通信において、主な関心事は、高速のデータを送信することである。例えば、３ＧＰＰ２(３rd Generation Partnership Project 2)は、１ｘＥＶ−ＤＶ(1x Evolution Data and Voice)のような高速のデータ送信のための移動通信システムを研究の対象にしている。３ＧＰＰ２の移動通信システムにおいて、効率的な資源の管理及び多様なサービス媒体のための放送サービス(Broadcast Service)が考慮されている。
【０００３】
この放送サービスは、端末機から基地局へ逆方向フィードバック情報を送信することなく、この端末機がこの基地局から高速の順方向データを受信するサービスを意味する。すなわち、基地局は、端末機に高速でデータを同時に送信することによって放送サービスを提供する。３ＧＰＰ２によると、放送サービスのために専用チャンネル(dedicated channel)である付加チャンネル(Supplemental Channel)が使用される。この付加チャンネルは、使用者専用のロングコードマスク(long code mask)が使用される代わりに、共通のロングコードマスクが使用される専用チャンネルである。
【０００４】
一方、３ＧＰＰ２は、高速のデータ送信のための移動通信システムで、過度なセル容量の消耗を防止しなければならない。この過度なセル容量の消耗を防止するためには、３ＧＰＰ２は、基地局が端末機からのフィードバック情報を要求しないソフトハンドオフ(Autonomous handoff)動作と外符号化(Outer Coding)動作を提案している。このような基地局での動作は、専用チャンネルを使用しても、共通チャンネルを使用する場合より優れる性能を保証し、また、電力消耗を減らす。参考に示すと、共通チャンネルを使用して放送サービスが提供されるとき、セル境界まで同一の性能を保証するためには、過度なセル容量の消耗が不可避である。また、３ＧＰＰ２は、端末機から基地局に電力制御情報及びフィードバック情報を送信する専用の逆方向チャンネルの使用を除去することによって、逆方向セル容量の消耗を防止し、結果的に、セルの内に多い端末機を収容することができる一般な概念を提案している。
【０００５】
上述したように、３ＧＰＰ２で提案している高速のデータ送信のための移動通信システムでの放送サービスには、逆方向チャンネルが使用されない。すなわち、端末機から基地局に情報を送信するための手段がないため、双方向(Interactive)放送サービスが提供されることができない、という限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０１／０６５８６９号
【特許文献２】国際公開第００／０７４３１１号
【特許文献３】欧州特許出願公開第０９９３１２８号明細書
【特許文献４】特開２０００−１３８６３２号公報
【特許文献５】特開２００２−１６５２６２号公報
【特許文献６】国際公開第０２／０５６５０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、高速のデータ送信のための移動通信システムで双方向データサービスを支援するための方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、移動通信システムでマルチメディア双方向データ送信サービスを支援するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、少なくとも１つ以上の端末機と、この端末機と通信する基地局と、この基地局に接続されるサーバーと、を含む移動通信システムにおいて、この基地局とこの端末機との間の双方向データサービスを提供するために、この基地局がこのサーバーから送信されるデータを順方向共通チャンネルを通してこの１つ以上の端末機に同時に送信するステップと、この端末機のうち共通チャンネルを通してサービスを受信するいずれか１つの端末機が専用チャンネルを通して逆方向送信データをこの基地局に送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、双方向データの送信を必要とするサービスで、順方向送信のための放送／マルチキャストタイプの共通(Shared)チャンネルを使用し、逆方向送信のための専用(Dedicate)チャンネルを使用し、これによって、端末機と基地局との間の双方向通信を可能にする。既存の放送サービスでは、端末機からの情報を基地局に伝達するサービスは提供されない。しかしながら、共通チャンネルを使用した双方向データサービスが提供されると、端末機から提供される文字や音声情報等を実時間に他の使用者に送信することができる。従って、既存の単方向放送サービスとは差別化された向上したサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明によるマルチメディア双方向データサービスの概念を説明するための図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す図である。
【図６】本発明の第５の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す図である。
【図７】本発明の実施形態による双方向データサービスを開始する手順を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による双方向データサービスを終了する手順を示す図である。
【図９】本発明の実施形態による端末機によって双方向データサービス動作を処理する手順を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態による端末機によって双方向データサービス動作を処理する手順を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態による双方向データサービスのための順方向共通チャンネルとして使用される共通割当てチャンネルの送信フレームの構成を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による双方向データサービスのための順方向共通チャンネルとして使用される共通割当てチャンネルの送信フレームの構成を示す図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態による双方向データサービスのための順方向共通チャンネルとして使用される共通割当てチャンネルの送信フレームの構成を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による双方向データサービスのための順方向共通チャンネルとして使用される共通割当てチャンネルの送信フレームの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による好適な一実施形態について添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１２】
本発明によるマルチメディア双方向データサービス(Multimedia Interactive Data Service)は、図１に示した移動通信システムで提供される。この移動通信システムは、複数の端末機(Mobile Station)１１０、１２０、１３０と、複数の端末機１１０、１２０、１３０と通信する複数の基地局(Base Station)２１０、２２０、２３０と、基地局２１０、２２０、２３０に接続されたＰＴＴ(Pushed-To-Talk)サーバー２５０とを含む。
【００１３】
第１の基地局(ＢＳ１)２１０のセル領域(coverage)には、第１の端末機(ＭＳ１)１１０及び第２の端末機(ＭＳ２)１２０が位置する。第２の基地局(ＢＳ２)２２０のセル領域には、端末機が存在しない。第３の基地局(ＢＳ３)２３０のセル領域には、第３の端末機(ＭＳ３)１３０が位置する。ＰＴＴサーバー２５０は、サービスデータを基地局２１０、２３０を通して端末機１１０、１２０、１３０に提供し、基地局２１０、２３０を通して端末機１１０、１２０、１３０からサービスデータを受信する。
【００１４】
図１を参照すると、特定のグループに属する複数の使用者のうち一つの使用者である第１の端末機(ＭＳ１)１１０は、逆方向に自分が所望する情報を基地局(ＢＳ１)２１０を通してサーバー２５０に伝送する(ステップ１Ａ)。そうすると、サーバー２５０は、受信された情報を基地局２１０、２２０、２３０に同時に伝送する(ステップ１Ｂ)。基地局２１０、２２０、２３０は、ＰＴＴサーバー２５０から受信された情報を受信可能なすべての端末機１１０、１２０、１３０にすぐに伝送するか、又は、この受信された情報を一時的にバッファリングして端末機１１０、１２０、１３０に伝送する。
【００１５】
本発明による双方向データサービス(または、放送サービス)は、ＰＴＴサーバー２５０が複数の端末機のうちのいずれか１つの端末機で送信した情報を該当基地局を通して受信し、すべての基地局からデータを受信することができるすべての端末機にこの受信された情報を送信する。このとき、送受信されるサービスデータは、動映像、静止画像、オーディオファイル、テキストのようなマルチメディアサービスを支援する各種のデータを意味する。参考に、一般的な放送サービスは、サービスの開始及び終了が使用者によって制御されることではなく、サーバー又はシステムによって制御される。従って、サービスが提供されている間に、サービスを受信しようとする使用者が課金のためにサービスが受信されるか否かに関する情報のみを基地局を通してサーバーに提供する。もちろん、特定の使用者は、他の使用者がサービスを受信するか否かに影響を受けない。一方、本発明による双方向放送サービス(interactive broadcast)又はマルチキャストサービス(multicast service)は、サービス中に使用者の意思やメッセージをサーバーにすぐに伝達することができる。従って、この双方向放送サービスでは、放送の内容に使用者の意見を反映し、特定のグループの使用者のみが所望するサービスを伝達することができる。また、双方向送信が可能であるので、特定のグループに属する使用者のみが使用者が送信した情報を受信し、これによって、使用者同士の情報交換を可能にする。
【００１６】
下記には、移動通信システムで、本発明による双方向データサービスを提供する実施形態が具体的に説明される。実施形態の具体的な説明に先立って、上記の説明及び後述する説明で使用される用語を定義すると、下記表１の通りである。また、本発明の実施形態による双方向データサービスが行われる間のシステムの遷移状態を定義すると、下記表２の通りである。
【００１７】
下記の説明において、本発明は、移動通信システムで、逆方向専用チャンネルを割り当ててマルチメディア双方向データ送信サービスを支援することを特徴とする。本発明によると、順方向送信のためには、放送(Broadcast/Multicast)タイプの共通チャンネルを使用し、逆方向送信のためには、専用チャンネルを使用し、これによって、各使用者のデータ及び要求を伝送することができるようにする。ここで、“順方向送信”は、基地局から端末機へのサービスデータの送信を意味し、“逆方向送信”は、端末機から基地局へのサービスデータの送信を意味する。また、図面に示す“マルチキャストストリーム(Multicast Stream)”は、本発明によって順方向共通チャンネルを通して送信される放送サービスデータを意味し、“ブロードキャストストリーム(Broadcast Stream)”は、従来技術によって提供される放送サービスデータを意味する。本発明による放送サービスの中に提供されるデータは、そのデータの種類に従って“ＤＡＴＡ  ＰＵＳＨ(Ｍ−ＦＣＨ)”で図面に示される。本発明による放送サービスは、同一の意味を有する“双方向データサービス”とも呼ばれる。
【００１８】
【表１】
0005460059.tif 000002
【００１９】
【表２】
0005460059.tif 000003
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態による双方向データサービスのための端末機と、基地局と、サーバーとの信号フローを示す。
【００２１】
図２を参照すると、ステップ２Ａで、端末機(ＭＳ)は、特定のサービスに対する一番目の使用者として、サービス要請(service request)のために基地局(ＢＳ)に発信メッセージ(Origination Message)を送信する。ステップ２Ｂで、サービス要請を受信した基地局は、サービスを要請した端末機への接続を設定する。このとき、この基地局とこの端末機との間は、定常的なトラヒック状態(Traffic State)で開放される。ステップ２Ｃで、この基地局は、該当サービスを遂行するサーバー(またはＰＴＴサーバー)とのセッション(session)のオープニングを遂行するセッションオープン要求をこのサーバーに伝送する。このステップは、該当サービスを受信しようとする端末機が一番目の使用者である場合、新たなサービスのセッションを設定する。このサーバーがこの基地局からのセッションオープンの要請を受け入れると、セッションが開けられる。ここで、“セッションが開けられる”ということは、端末機が該当サービスのための応用階層の環境を設定する過程が完了したことを意味し、このような過程は、基地局と端末機との間のＰＰＰ(Point-to-Point Protocol)設定(Setup)過程と応用サービスに必要な情報(パラメータ)を交換する過程とに区分される。セッションが開けられると、ステップ２Ｄが遂行される。ステップ２Ｄで、この基地局とこの端末機との間のトラヒックチャンネルが解除され、この端末機は、ドーマント状態(Dormant State)に遷移する。これに従って、サービス中である端末機は、ドーマント状態にあるようになる。
【００２２】
このとき、ある端末機がこの待機中である端末機にサービスを要求すると、ステップ２Ｅで、この基地局は、この端末機を呼び出す。ステップ２Ｆで、この基地局は、この端末機にチャンネルを割り当てる。チャンネル割当て動作のために、チャンネル割当てメッセージＥＣＡＭは、この基地局からこの端末機に送信される。このチャンネル割当てメッセージは、Ｍ−ＦＣＨ、ＭＡＣ＿ＩＤ、ＣＰＣＣＨ、ＣＡＣＨを含む双方向放送サービスのための情報を送信する。ここで、Ｍ−ＦＣＨは、順方向放送情報が伝送されるチャンネルであり、ＭＡＣ＿ＩＤは、端末機を識別し、逆方向電力制御サブチャンネル(Power Control Sub-channel)を割り当てるための情報である。また、ＣＰＣＣＨは、共通電力制御チャンネル(Common Power Control Channel)を割り当てるための情報であり、ＣＡＣＨは、共通割当てチャンネル(ＣＡＣＨ: Common Assignment Channel)を割り当てるための情報を意味する。チャンネルがこのチャンネル割当てメッセージによって割り当てられると、ステップ２Ｇで、この基地局とこの端末機との状態は、セミトラヒック状態(Semi Traffic State)又はサブトラヒック状態になる。ここで、セミトラヒック状態は、ステップ２Ｈ及びステップ２Ｉのように、順方向には、放送チャンネル(又は共通チャンネル)が割り当てられ、これと同時に、逆方向には、専用チャンネルが割り当てられる状態を意味する。従って、このような状態で、順方向には、放送サービスが遂行されることができ、また、逆方向には、データの送信が遂行されることができる。
【００２３】
従って、セミトラヒック状態で、順方向に設定されるチャンネルは、逆方向電力制御情報を端末機に送信するための共通電力制御チャンネル、そして、基地局と特定の端末機との間で設定された、逆方向データに対する応答メッセージを送信する時間共有共通割当てチャンネルと各端末機の順方向制御メッセージを送信する順方向専用制御チャンネルとを含む。この逆方向に設定されるチャンネルは、逆方向基本チャンネル、専用制御チャンネル、及び付加チャンネルを含む。
【００２４】
また、このセミトラヒック状態で、逆方向専用チャンネルの電力制御を遂行することができる。上述したように、双方向放送サービスの逆方向チャンネルは、専用チャンネルであり、これに従って、電力制御を要求する。逆方向専用チャンネルは、既存の専用チャンネルとは異なり、共通電力制御チャンネル(ＣＰＣＣＨ)を通して電力制御される。電力制御サブチャンネル(Power Control Sub-channel)は、チャンネル割当てメッセージを通して割り当てられる。ここで使用される共通電力制御チャンネルの構造は、既存のＩＳ２０００システムの共通電力制御チャンネルの構造をそのまま使用する。例えば、現在、共通電力制御チャンネルは、１本のチャンネル当たり、２４名の使用者が割り当てられる。使用者の数が２４を超過すると、新たな共通電力制御チャンネルを必要とする。複数の端末機は、それぞれ逆方向専用チャンネルを有し、各専用チャンネルは、ＣＰＣＣＨの電力制御サブチャンネルの値によって制御される。２４名の使用者に対する電力制御ビットを１つの電力制御グループ(ＰＣＧ)の間に同時に送信する。このＣＰＣＣＨの値は、ソフトハンドオフが可能であり、従って、各端末機での受信性能及び電力制御性能を向上させる。
【００２５】
各端末機は、各ＰＣＧに対して１回ずつ電力制御ビットを逆方向に送信し、基地局は、この値をトラッキングし、ＣＰＣＣＨ及びＣＡＣＨの電力制御にこのトラッキングされた値を使用することができる。ＣＰＣＣＨの逆方向電力制御ビット値は、以前のＰＣＧで端末機から送信された順方向電力制御ビットに基づいて決定される。時間共有ＣＡＣＨ又はＦ−ＤＣＣＨの場合、該当端末機に送信が行われるとき、以前のＰＣＧまでトラッキングされていた順方向電力制御ビットに基づきＣＡＣＨの送信に対する電力制御を遂行することができる。
【００２６】
このような電力制御方式は、本発明の他の実施形態によるセミトラヒック状態で共通的に適用されることができる。
【００２７】
図３は、本発明の第２の実施形態による双方向データサービスのための複数の端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す。この実施形態は、端末機が基地局に専用チャンネルを通してデータを送信する間にサービスを受信する端末機の数に従って、共通チャンネルを通して送信する場合の動作のための構成要素間の信号フローを示す。特に、本実施形態は、音声のような実時間データを支援することができる双方向放送サービスを提供する場合に適用される。本実施形態で、第２の端末機(ＭＳ２)は、既に基地局に登録された後でドーマント状態にあると仮定する。
【００２８】
図３を参照すると、ステップ３Ａで、第１の端末機(ＭＳ１)は、双方向放送サービスのために逆方向共通チャンネルを通して発信メッセージ(Origination Message)を基地局に送信する。ステップ３Ｂで、この基地局と第１の端末機は、データサービスを支援するために双方向に専用チャンネルを接続する。ステップ３Ｃで、この基地局と第１の端末機との間にパケットサービスのためにＰＰＰ接続を設定する。ステップ３Ｄで、この基地局は、第１の端末機とこのサーバーとの間の双方向放送サービスに必要な応用階層のセッション関連情報(Session Description Protocol；ＳＤＰ)を交換する。このセッション関連情報は、符号化及び暗号設定に関連した情報を含む。
【００２９】
この後に、第１の端末機が双方向専用チャンネルを通してこのセッション関連情報の受信を完了し、該当サービスに登録する過程を終了すると、送受信データが発生するまで専用チャンネルを解除し、ステップ３Ｅで、ドーマント状態に遷移してサービスの開始を待機する。ステップ３Ｆで、サービスに会員登録された使用者がサービス開始を要請すると、ステップ３Ｇで、この基地局は、第１の端末機及び第２の端末機に呼出しメッセージ(page message)を送信する。ステップ３Ｈで、この基地局は、第１の端末機と第２の端末機との間に専用チャンネルを接続した後に、サービスを遂行する。このために、基地局は、第１の端末機及び第２の端末機にチャンネル割当てメッセージを送信して、ドーマント状態からトラヒック状態に遷移する。従って、最初のサービス使用者が専用チャンネルを通してサービスを遂行する。その代わりに、基地局は、伝送率又は運用方式に従って、第１の端末機及び第２の端末機に共通チャンネルを割り当てることができる。すなわち、最初のサービス使用者は、ドーマント状態で共通チャンネルをすぐに利用することができる。この後、サービスに会員登録された使用者の数Ｎ＿Ｕｓｅｒがしきい値ＴＨより大きいと、ステップ３Iで、サーバーは、この事実を基地局に通報する。また、このしきい値に従って共通チャンネルへの転換を判断する動作は、基地局で遂行されることができる。
【００３０】
ステップ３Jで、基地局は、第１の端末機及び第２の端末機の間に共通チャンネルを割り当てる。共通チャンネルの割当てには、ハンドオフディレクションメッセージ(ＵＨＤＭ)が利用され得る。ＵＨＤＭは、順方向放送情報が伝送される共通チャンネルＭ_ＦＣＨ、端末機を識別し、逆方向電力制御チャンネルを割り当てるためのＭＡＣ＿ＩＤ、共通電力の制御チャンネルＣＰＣＣＨの情報、及び共通チャンネルＣＡＣＨの情報と共に端末機に送信される。このＵＨＤＭを受信した端末機は、順方向チャンネルを共通チャンネルへ転換する。結果的に、共通チャンネルから専用チャンネルに転換させるチャンネルを閉じて新しく発呼して専用チャンネルを接続する。すなわち、このセミトラヒック状態で、サービスデータが提供される間に、このサーバーがこのサービスを要請する端末機の数と所定のしきい値を比較する。この共通チャンネルを通して提供されるサービスデータを受信する端末機の数がこのしきい値より小さい場合、この基地局は、このサーバーから提供されるサービスデータをこのサービスを要請する少なくとも１つ以上の端末機に専用チャンネルを通して送信する。ＵＨＤＭを受信した端末機は、ステップ３Ｋで、順方向専用チャンネルを解除し、共通チャンネルを通してデータを受信する。このような状態は、順方向には共通チャンネルが割り当てられ、逆方向には専用チャンネルが割り当てられている状態であって、セミトラヒック状態(Semi Traffic State)と呼ばれる。ステップ３Ｌにおいて、端末機で発生したデータや要求事項は、専用チャンネルを通して基地局とサーバーに伝送され、基地局からのデータは、共通チャンネルを通して端末機に伝送される。
【００３１】
この双方向放送サービスは、端末機が送信した情報が他の端末機に伝送されるか、又は、サーバーを通して臨時貯蔵された後に他の端末機に伝送される方法によって実現されることができる。このとき、チャンネル資源を節約するために、専用チャンネルが解除されることができ、その後に、データが発生するときごとに新しく設定されることができる。しかしながら、この方法は、音声のような実時間サービスのための実時間データ送信に問題を発生させる原因となり得ると共に、頻繁な共通チャンネルメッセージングによる容量の減少を引き起こす原因となり得る。このような問題を解決するためには、サービス中に逆方向専用チャンネルが保持されるようにすることが望ましい。多様な形態の付加サービスのためには、既存の回線に基づく音声サービスよりはＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)形態のサービスが適合する。
【００３２】
また、この基地局から端末機へのデータ送信チャンネルを専用チャンネルから共通チャンネルに転換させるためには、解除命令メッセージを端末機に送信する方式が使用されることもできる。
【００３３】
図４は、本発明の第３の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す。本実施形態は、使用者が送信したデータを放送する場合のみならず、順方向放送サービスを受信する間に、使用者が直接に放送内容についての意見や要求を基地局又はサーバーに送信する場合も考慮している。
【００３４】
図４を参照すると、ステップ４Ａで、端末機は、一般的な放送サービスを受信している。放送サービスの受信中、使用者は、自分の意見を伝達したくなる場合がある。このような場合、ステップ４Ｂで、端末機は、発信メッセージを通してデータサービスのための手順を遂行する。ステップ４Ｃで、基地局は、端末機との間に専用チャンネルを設定した後に、トラヒック状態に遷移し、サーバーにセッションオープンを要請する。ステップ４Ｄで、基地局は、端末機にＰＰＰを設定し、ステップ４Ｅで、基地局は、サーバーと端末機との間の応用サービスに必要な多様な情報を交換する。ステップ４Ｆで、基地局は、端末機との間に順方向専用チャンネルを解除し、セミトラヒック状態に遷移する。このセミトラヒック状態に遷移した後、基地局は、端末機に準備されていることを知らせる。この後、ステップ４Ｇ及び４Ｈで、端末機は、サーバーから放送サービスを継続して受信しつつ、逆方向専用チャンネルを介して使用者の要求やデータを基地局を通してサーバーに送信することができる。
【００３５】
このような双方向放送サービスのためには、逆方向専用チャンネルに対する電力制御が要求される。ＣＤＭＡ(code division multiple access)２０００規格に定義された共通電力制御チャンネル(ＣＰＣＣＨ)が逆方向専用チャンネルに対する電力制御に使用されることができる。複数の端末機は、１本のチャンネルを共有して基地局からの電力制御情報を受信することができる。また、逆方向専用チャンネルを保持するために送信される順方向データ又は逆方向データに対するＴＣＰ_ＡＣＫのような小さいサイズのデータは、ＣＤＭＡ２０００規格に定義された共通割当てチャンネル(ＣＡＣＨ)を用いて送信される。もちろん、順方向専用チャンネルが要求される大量の順方向データが発生すると、順方向専用チャンネルが開放される。この共通電力制御チャンネル又は共通割当てチャンネルを利用するための情報は、共通モードに転換する間に、ＵＨＤＭメッセージに含まれて端末機に送信される。また、このような共通電力制御チャンネル及び共通割当てチャンネルは、図２及び図３でも同一に適用されることができる。
【００３６】
図５は、本発明の第４の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す。特に、図５は、端末機が上述したような双方向サービスを提供する特定の建物に進入した場合に、端末機の要請ではなく、基地局の要請によって双方向データサービスが開始される動作を示す。
【００３７】
図５を参照すると、ステップ５Ａで、端末機は、基地局からのオーバーヘッド(overhead)メッセージを通して双方向放送サービスのための無線資源と構成に関する情報を受信する。このオーバーヘッドメッセージは、Ｍ−ＦＣＨに従って、ＬＰＭ(Logical to Physical Mapping)／多重化(Multiplexing)規則／ＭＳＲ＿ＩＤ(Multicast Service Reference identifier)情報を含む。ＭＳＲ＿ＩＤは、ＢＳＲ＿ＩＤに類似している機能をする。今後、ステップ５Ｂで、特定のサービスに対して一番目の使用者である端末機は、基地局に発信メッセージを通じてサービス要請を送信する。この発信メッセージに含まれているＥＸＴ_ＣＨ_ＩＮＤにＭ−ＦＣＨを指定することによって、双方向放送サービスを受信しようとする端末機であることを基地局に知らせることができる。ステップ５Ｃで、基地局は、サービスを要請した端末機への接続を設定する。ここで、ＥＣＡＭは、ＭＡＣ＿ＩＤ、ＣＰＣＣＨ、及びＣＡＣＨ情報を含む。ステップ５Ｄで、基地局と端末機との間にトラヒックチャンネルが割り当てられ、サービス要請を受信した基地局は、該当サービスを遂行するサーバー(ＰＴＴ server)にセッションオープンを要請する。その結果、ステップ５Ｅ及びステップ５Ｆで、端末機とサーバーとの間のセッションが開放される。ステップ５Ｇで、基地局は、端末機との間に順方向専用チャンネルを解除した後、共通チャンネルを受信するセミトラヒック状態に遷移する。従って、ステップ５Ｈで、端末機は、順方向共通チャンネルを通して基地局からの放送情報を受信することができ、逆方向専用チャンネルを通して基地局に情報を送信することができる。
【００３８】
図６は、本発明の第５の実施形態による双方向データサービスのための端末機、基地局、及びサーバー間の信号フローを示す。この実施形態は、双方向トラヒックチャンネルをすべて接続することによって、該当端末機の逆方向情報を送信することができる手順を提供し、これに従って、逆方向専用チャンネルのみを接続した場合に必要な幾つかの付加メカニズムを必要としない。実時間データサービスの場合、サービスの成功は、どのくらい通信接続を素早く設定するか否かによっている。本実施形態では、このような場合を考慮したものである。
【００３９】
図６を参照すると、ステップ６Ａで、第２の端末機(ＭＳ２)は、サービス情報を受信した後にドーマント状態に遷移する。ステップ６Ｂからステップ６Ｄは、第１の端末機ＭＳ１が該当サービスを受信するためにセッションを接続する手順であって、上述したものと同一である。セッションを開放するのに成功した第１の端末機は、ステップ６Ｅで、ドーマント状態に遷移する。送信データが発生すると、ステップ６Ｆで、第１の端末機は、発信メッセージを基地局に送信する。ステップ６Ｇで、基地局は、第１の端末機との間に順方向専用チャンネルと逆方向専用チャンネルを割り当て、ステップ６Ｈで、トラヒック状態に遷移する。ステップ６Ｉで、第１の端末機及び第２の端末機は、基地局を通してサーバーから提供される放送サービスのためのデータであるマルチキャストストリーム(Multicast Stream)を予め割り当てられた順方向共通チャンネル(Ｍ−ＦＣＨ)を通して受信する。このような状況において、ステップ６Ｊで、第１の端末機は、送信データが発生した場合、この送信データを逆方向専用チャンネルを通して基地局に送信し、これに対する応答情報を順方向専用チャンネルを通して基地局から受信する。例えば、第１の端末機は、逆方向専用チャンネルに対する制御又はＡＣＫのような情報を順方向専用チャンネルを通して基地局から受信する。また、このような状況において、ステップ６Ｋで、送信データが発生して発呼メッセージが基地局に送信されると、第２の端末機は、ステップ６Ｌで、定常のトラヒック状態に遷移した後、ステップ６Ｍで、送信データを送信する。このデータ送信が終了した後に、第１の端末機及び第２の端末機は、ドーマント状態に遷移するか、又は、放送サービスを継続して受信する。上述した信号フローで、共通チャンネルを通して放送サービスを受信しつつ、端末機は、逆方向専用チャンネルを通して送信データを送信し、順方向専用チャンネルを通して該当データを受信する。
【００４０】
図７は、本発明の実施形態による双方向データサービスを開始する手順を示す。この実施形態は、専用チャンネルモード及び共通チャンネルモードを共に使用するときのサービス開始及び資源運用方案を提供する。マルチキャストサービスの場合には、特定のサービスがいつも必要なわけではなく、使用者が所望するサービスが新しく発生することができ、このような状況を考慮したものである。
【００４１】
図７を参照すると、ステップ３００で、端末機は、特定のマルチキャストサービスを登録する。特定のマルチキャストサービスは、以前に運用者から許可されるか、又は新しく登録されるサービスとすることができる。このように登録されたサービスを該当サービスに登録された使用者にのみ選択的に送信することができる。ステップ３１０で、該当サービスを所望する一番目の使用者が発生すると、ステップ３２０で、基地局及びサーバーは、このサービスに対して接続を設定し、該当サービスに対するセッションを開放する。ステップ３３０で、基地局は、所定数以上の加入者が接続されるときまで順方向チャンネルを専用チャンネルモードで操作する。ステップ３４０で、使用者が追加されると、ステップ３５０で、サーバーは、サービス使用者の数がしきい値より大きいか否かを検査する。サービス使用者の数がしきい値より大きいと、ステップ３６０で、基地局は、順方向チャンネルを共通チャンネルとして使用するモードに転換することができる。共通放送チャンネルの場合は、使用者に関係なく、セル境界まで到達可能な電力を使用しなければならないので、多くの資源を消耗する。従って、しきい値を適切に設定することにより使用者の数が所定数以下である場合には、専用チャンネルを順方向チャンネルとして使用して該当サービスが提供されるように運用することができ、この専用チャンネルを使用して利得がない場合には、ステップ３２０からステップ３６０に遷移して、共通チャンネルを順方向チャンネルとして使用して該当サービスが提供されるように運用することができる。
【００４２】
図８は、本発明の実施形態による双方向データサービスを終了する手順を示す。この実施形態は、順方向チャンネルとして専用チャンネルを使用するモードと共通チャンネルを使用するモードを共に運用するときのサービスの終了及び資源運用方案を提供する。
【００４３】
図８を参照すると、ステップ４００では、共通チャンネルを用いて複数の使用者がサービスを受信している。ステップ４１０で、使用者がサービス解除を要求すると、ステップ４２０で、サーバーは、この共通チャンネルを使用する端末機の数としきい値を比較する。この共通チャンネルを使用する端末機の数がこのしきい値より小さいと、ステップ４３０で、基地局は、共通チャンネルを専用チャンネルに転換する。ステップ４４０で、サーバーは、終わりの加入者がサービスを解除したか否かを検査する。終わりの使用者がサービスを終了したものと判断されると、ステップ４５０で、基地局とサーバーとの間に開放されたセッションを終了する。
【００４４】
図９は、本発明の実施形態による端末機の観点から双方向データサービス動作を処理する手順を示す。図９を参照すると、特定の双方向放送サービスを接続するために、使用者である端末機は、ステップ５００で、基地局に発信メッセージを送信することによってサービスを要求する。ステップ５１０で、端末機は、基地局との無線資源接続を設定する。その結果、基地局及び端末機は、正常的なトラヒック状態、すなわち、専用チャンネルを使用する状態になる。ステップ５２０で、端末機及び基地局はこの専用チャンネルを用いてＰＰＰを設定する。ステップ５３０で、該当応用サービスのために、基地局によって端末機とサーバーとの間にセッションを開放する。この過程は、サービス要請を受けた基地局が該当サービスを遂行するサーバーとのセッションのオープンを要請することによって遂行される。このセッションオープン過程は、端末機が該当サービスを受信しようとする一番目の使用者である場合、新たなサービスのセッションを作るための過程である。サーバーがこのセッションオープン要請を受け入れると、端末機とサーバとの間のセッションが開放される。ここで、“セッションが開放される(session is opened)”ということは、端末機が該当サービスのための応用階層の環境を設定する過程が完了したことを意味する。
【００４５】
ステップ５４０で、端末機は、ドーマント状態に遷移する。従って、サービスに登録したすべての端末機がドーマント状態になる。ステップ５５０で、呼出しメッセージを受信すると、ステップ５６０で、端末機は、基地局との間にトラヒックチャンネルを設定し、以前に準備された応用階層を設定することによってデータを交換する。この後、順方向データを受信する間に、ステップ５７０で、端末機は、基地局が送信したＵＨＤＭメッセージを受信する。このＵＨＤＭメッセージは、順方向放送情報が送信されるＭ−ＦＣＨ、端末機を識別し、逆方向電力制御チャンネルを割り当てるためのＭＡＣ＿ＩＤ、共通電力制御チャンネルＣＰＣＣＨに関する情報、共通チャンネルＣＡＣＨに関する情報と共に送信される。このＵＨＤＭメッセージをうまく受信すると、ステップ５８０で、基地局は、順方向チャンネルをマルチキャスト用チャンネル(例えば、Ｍ−ＦＣＨ)に転換する。
【００４６】
図１０は、本発明の実施形態による基地局の観点から双方向データサービス動作を処理する手順を示す。図１０を参照すると、ステップ６００で、基地局は、特定の双方向放送サービスを接続するために、使用者である端末機が送信した発信メッセージを受信する。ステップ６０５で、該当基地局と端末機との間に無線資源接続が設定される。このとき、正常的なトラヒック状態、すなわち、専用チャンネルが使用される状態に遷移する。ステップ６１０で、基地局は、この専用チャンネルを用いて端末機との間にＰＰＰを設定する。ステップ６１５で、基地局は、該当応用サービスのために、このサーバーと端末機との間のセッションを開放する。この後、ステップ６２０で、基地局は、端末機との順方向専用チャンネルを解除し、ドーマント状態に遷移する。ステップ６２５で、基地局は、サーバーからある使用者がサービスを起動したという通報を受けると、登録されたすべての端末機に呼出しメッセージを送信する。ステップ６３０で、基地局は、トラヒック状態に遷移し、これに従って、専用資源が設定される。この後、ステップ６３５で、該当セル内に使用者が追加されるので、ステップ６４０で、セルの内の使用者の数がしきい値(ＴＨ)より大きいか否かを判定する。セルの内の使用者の数がしきい値(ＴＨ)より大きい場合、ステップ６４５で、基地局は、順方向チャンネルを共通チャンネルに転換するために、ＵＨＤＭメッセージを端末機に送信する。このＵＨＤＭメッセージは、Ｍ−ＦＣＨ、端末機を識別し、逆方向リンク電力制御サブチャンネルを割り当てるためのＭＡＣ＿ＩＤ、共通電力制御チャンネルＣＰＣＣＨに関する情報、及び共通チャンネルＣＡＣＨに関する情報を含む。端末機がこのＵＨＤＭメッセージの受信に成功すると、ステップ６５０で、基地局は、順方向チャンネルをマルチキャスト用チャンネル(例えば、Ｍ−ＦＣＨ)に転換する。 
【００４７】
本発明の実施形態による双方向放送サービスを用いる場合、多様な形態の応用サービスが可能である。例えば、使用者が放送サービスを見ながら、必要な物品に対する注文をするか、自分の要求事項を放送に反映することによって放送内容を構成するなどの双方向放送サービスが可能である。また、使用者が要請したサービスのうち、自分の意見を含む同一の内容をすべての使用者が受信することもできる。このとき、逆方向で端末機に従って専用チャンネルを割り当てて端末機がデータを送信することができる。このようなサービスは、一定のサービス領域の内に集まっている使用者に特定のサービスを提供する領域基盤サービス(Zone based service)に適合する。
【００４８】
一方、上述した“セッション(Session)”は、サービスのための上位応用階層で一人の使用者とサーバーとの間に存在する仮想接続であると解釈されることができ、使用者とサーバーとの間に１つのセッションが設定されることができる。このセッションがセッション識別子(session identifier)、生成時間(creation time)、及びセッションコンテキスト(session context)などの情報を保持することができる機能を提供する。本発明では、このような情報をサーバーとクライアントとの間に保持するために、セッションディスクリプションプロトコル(Session Description Protocol；ＳＤＰ)で提示された手順を遂行する。
【００４９】
また、専用チャンネルを共通チャンネルに転換する基準であるしきい値(ＴＨ)を決定する方法を説明する。例えば、９．６ｋｂｐｓである送信率で専用チャンネルを介してデータを送信する場合、このサービスを受信する加入者は、同一のサービス内容を提供される。このとき、専用チャンネルを受信する使用者の数が所定数以上であるとき、同一の送信率で共通チャンネルを介して送信することに比べて、専用チャンネルを介して送信することが送信効率面で低下するか否かによって決定される。例えば、使用者の数が５名以上であると、専用チャンネルを介して送信するよりは、共通チャンネルを介して送信することが性能上優位にあると判断され、この基準をしきい値として定義し、これを共通チャンネル及び専用チャンネルへの転換の基準点として使用することができる。
【００５０】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の実施形態による双方向データサービス動作のための順方向共通チャンネルとして使用された共通割当てチャンネル(ＣＡＣＨ)の送信フレーム構造を示す。特に、図１１Ａ及び図１１Ｂは、セミトラヒック状態で順方向に共通チャンネルが割り当てられている状態を示す。共通チャンネルは、特定の使用者ではなく、本発明の実施形態によるサービスに含まれているすべての端末機に送信されるデータのみを送信する。しかしながら、本発明による双方向放送サービスを提供する場合には、逆方向で専用チャンネルが使用される。このような場合、逆方向専用チャンネルを制御するためのメッセージ情報又は逆方向に送信されたデータの応答であるＡＣＫデータが送信される通路が要求される。このために、本発明では、ＩＳ２０００の共通割当てチャンネルを使用する。既存の共通割当てチャンネルを使用する使用者を識別するために、共通電力制御サブチャンネル識別子のような値(ＭＡＣ＿ＩＤ:８ビット)を用いる。
【００５１】
図１１Ａにおいて、５ｍｓごとに、２ビットのセグメント指示子(Segment Indicator)であるＦＣＳを追加し、連続された５ｍｓフレームを使用して長いメッセージの送信に使用する。図１１Ｂにおいて、セグメント指示子なく、ＦＣＳを５ｍｓ及び２０ｍｓ毎に繰り返して検査し、これを通過するか否かに基づいて５ｍｓ及び２０ｍｓフレームを区分する。このような方法によって、共通割当てチャンネルを介して送信されるフレームは５ｍｓ又は２０ｍｓの長さになることができる。
【００５２】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の実施形態による双方向データサービス動作のための順方向共通チャンネルとして使用される共通割当てチャンネル(ＣＡＣＨ)の送信フレーム構造を示す。特に、図１２Ａ及び図１２Ｂは、共通割当てチャンネルのメッセージを送信するときフレーム構造を変更する方法を示す。このために、ＩＳ２０００の共通割当てチャンネルのフレーム構造を利用する。既存の共通割当てチャンネルを利用する使用者を識別するために、共通電力制御サブチャンネル識別子のような値を用いて端末機を区分する。既存の提示されたフレームフォーマットを利用するために、先頭に配置されたＭＳＧ_ＴＹＰＥフィールドを有する既存のフォーマットを使用する。新たに提示されたフレーム構造で、ＭＳＧ_ＴＹＰＥは、５ｍｓメッセージのみを区別することができる。しかしながら、本発明では、ＭＳＧ_ＴＹＰＥ＝１１を利用することによって、２０ｍｓのメッセージを区分することができる。また、ＭＡＣ＿ＩＤを用いて、各使用者のメッセージが識別されることができる。
【００５３】
下記表３は、本発明で使用されるチャンネル割当てメッセージの一例を示す。
【００５４】
【表３】
0005460059.tif 000004
【００５５】
表３において、ＥＡＣＡＭ(Early Acknowledgement Channel Assignment Message)／ＰＣＣＡＭ(Power Control Channel Assignment Message)は、レザベーションアクセスモード(Reservation Access mode)で必要なチャンネル割当てメッセージであり、ＭＲＳＣＡＭＭ(MAC Reverse Supplemental Mini Message)は、逆方向付加チャンネルの迅速な送信のためのメッセージである。ＥＮＣ_ＩＮＤは、本発明で提示したメッセージタイプであり、ＥＮＣ_ＩＮＤが‘１１'で表示された場合、２０ｍｓのＬ３メッセージが含まれていることを示す。
【００５６】
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と均等なものにより定められるべきである。
【符号の説明】
【００５７】
１１０、１２０、１３０    端末機(Mobile Station)
２１０、２２０、２３０    基地局(Base Station)
２５０    ＰＴＴ(Pushed-To-Talk)サーバー
【図１】
0005460059.tif 000005
【図２】
0005460059.tif 000006
【図３】
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【図４】
0005460059.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005460059.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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