(57)【要約】【課題】  無線通信システムで複数の受信者へのデータ送信の効率的および確実な方法、同報通信データを複数の使用者に転送する方法を提供する。【解決手段】  同報通信をサポートする無線送信システムでデータパケットを運ぶための方法および装置。マルチキャストツリーが近隣のルータを介してノード間に構築される。マルチキャストツリーは同報通信コンテンツが送信されるトンネルを形成し、同報通信メッセージはマルチキャストツリー内での送信のためにインターネットプロトコルパケットにカプセル化される。最低１つのマルチキャストツリーがアクセスネットワーク等のシステムの無線部分およびインターネット部分の間に形成される。１つの実施形態において、外部マルチキャストツリーがコンテンツの発信源とパケットデータサービスノードとの間に形成され、内部マルチキャストツリーがパケットデータサービスノードとパケット制御機能ノードとの間に形成される。
2005532705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層、および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層、を含む複数の層に分割し、
ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信し、
前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信する、
ことを具備する多層コンテンツを供給するための方法。
【請求項２】
前記の、ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末の端末から送信することが、前記第１の層を宛先端末の第１の組へ配信することが可能なサービスの質で始点端末から前記第１の層を送信することを具備する請求項１の方法。
【請求項３】
前記の、ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信することが、前記第２の層を宛先端末の前記第１の組の一部の組に配信することが可能なサービスの質で前記始点端末から前記第２の層を送信することを具備する請求項１の方法。
【請求項４】
ネットワークがサポートするサービスの第１の質を用いて配信された第１の層を、宛先端末において受信し、
第２の質を用いて少なくとも１つの付加的な層が配信された場合に前記第１の層と少なくとも１つの付加的な層とを前記宛先端末において処理する、
ことを具備する多層コンテンツを供給するための方法。
【請求項５】
前記の、第２の質を用いて少なくとも１つの付加的な層が配信された場合に前記第１の層と少なくとも１つの付加的な層とを前記宛先端末において処理することが、前記第１の層の情報コンテンツを前記少なくとも１つの付加的な層の情報コンテンツと組み合わせることを具備する請求項４の方法。
【請求項６】
情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層、および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層、を含む複数の層に分割し、
ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信し、
前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信し、
宛先端末において前記第１の層を受信し、
前記第２の層を受信した場合に前記第１の層と、前記第２の層と、を処理する、
ことを具備する多層コンテンツを供給するための方法。
【請求項７】
情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層、および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な少なくとも第２の層、の少なくとも２つの層に分割し、
前記少なくとも２つの別々の層のそれぞれを送信のために準備し、
無線リンク上で少なくとも前記第１の層を送信する、
ことを具備する多層コンテンツを供給するための方法。
【請求項８】
前記の、前記少なくとも２つの別々の層のそれぞれを送信のために準備することが、
層の各ユニットに連続番号を付し、
前記ユニットのそれぞれを、順番通りの配信を保証しない媒体を介して配信し、
配信された前記ユニットを、前記連続番号に従って並べなおす、
ことを具備する請求項７の方法。
【請求項９】
前記の、前記少なくとも２つの別々の層のそれぞれを送信のために準備することが、前記少なくとも２つの別々の層のそれぞれをＲＴＰを用いて準備することを具備する請求項７の方法。
【請求項１０】
前記の、無線リンク上で少なくとも前記第１の層を送信することが、前記無線リンクがサポートする第１の質で前記第１の層を送信することを具備する請求項７の方法。
【請求項１１】
前記の、前記無線リンクがサポートする第１の質で前記第１の層を送信することが、前記第１の層を宛先端末の第１の組へ配信することが可能なサービスの質で前記第１の層を送信することを具備する請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記無線リンクがサポートするサービスの第２の質で前記少なくとも第２の層を送信することをさらに具備する請求項１０の方法。
【請求項１３】
前記の、前記無線リンクがサポートするサービスの第２の質で前記少なくとも第２の層を送信することが、前記少なくとも第２の層を宛先端末の前記第１の組の一部の組に配信することが可能なサービスの質で前記少なくとも第２の層を送信することを具備する請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記の、無線リンク上で少なくとも前記第１の層を送信することが、送信端末の負荷に従って無線リンク上で前記第１の層を送信することを具備する請求項７の方法。
【請求項１５】
前記の、無線リンク上で少なくとも前記第１の層を送信することが、少なくとも前記第１の層を１つの同報通信チャネル上で送信することを具備する請求項７の方法。
【請求項１６】
前記の、無線リンク上で少なくとも前記第１の層を送信することが、
少なくとも１つの層を同報通信チャネル上で送信し、
少なくとも１つの付加的な層を少なくとも１つの付加的な同報通信チャネル上で送信する、
ことを具備する請求項７の方法。
【請求項１７】
情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層と、前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層と、を含む複数の層に分割する手段と、
ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信し、且つ前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信する手段と、
を具備する多層コンテンツを供給するための装置。
【請求項１８】
メモリと、
情報コンテンツを第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層を含む複数の層に分割することと、ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信することを調整し且つ前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信することを調整することと、を含むデジタル信号処理が可能な、前記メモリと通信可能に接続された装置と、
を具備する多層コンテンツを供給するための装置。
【請求項１９】
メモリと、
情報コンテンツを、複数の層および第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層に分割することと、ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信することを調整し且つ前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信することを調整することと、を含むデジタル信号処理が可能な、前記メモリと通信可能に接続された装置と、
を具備する多層コンテンツを供給するための装置。
【請求項２０】
前記の、ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信することが、前記第１の層を宛先端末の第１の組へ配信することが可能なサービスの質で始点端末から前記第１の層を送信することをさらに具備する請求項１９の装置。
【請求項２１】
前記の、ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信することが、前記第２の層を宛先端末の前記第１の組の一部の組に配信することが可能なサービスの質で前記始点端末から前記第２の層を送信することをさらに具備する請求項１９の装置。
【請求項２２】
メモリと、
情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層を含む複数の層に分割することと、ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信することを調整し且つ前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信することを調整することと、を含むデジタル信号処理が可能な、前記メモリと通信可能に接続された第１の装置と、
第２のメモリと、
宛先端末において前記第１の層を受信することと、前記宛先端末おいて前記第２の層を受信した場合に前記第１の層および前記第２の層を処理することと、を含むデジタル信号処理が可能な、前記第２メモリと通信可能に接続された第２の装置と、
を具備する多層コンテンツを供給するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、総体的に、また特に無線通信システムにおける多層コンテンツの送信を準備するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システム上でのパケット化されたデータのサービスに対する需要が増えている。従来の無線通信システムは、音声通信用に設計されているため、データサービスに対応するよう拡張することには多くの困難が伴う。帯域幅を節約することは、大半の設計者にとって非常に大きな懸念である。同報通信（broadcast）等の一方向送信では、１つの同報通信コンテンツが複数の使用者に供給される。使用者は、アドレス情報に含まれている固有の識別子により識別される。このようなシステムでは、対象となっている複数の受信者の各々を識別するために、複数のインフラ要素が同報通信のパケットを複製することが必要である。送信信号を複製することにより、貴重な帯域幅が使い尽くされ、よって通信システムの効率が低下し、媒介インフラの処理要求が増加する。特に同報通信サービスに関しては、対象の受信者が非常に多く、よって資源の割り当ておよび利用可能な帯域幅の浪費の問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、無線通信システムにおける複数の受信者へのデータ送信の効率的および確実な方法が求められる。さらに、対象の受信者として各使用者が一意に認識される場合、同報通信データを複数の使用者にルーティング（route）する方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの側面において、多層コンテンツを提供するための方法は、情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層、および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な第２の層、を含む複数の層に分割し、ネットワークがサポートするサービスの第１の質で前記第１の層を始点端末から送信し、前記ネットワークがサポートするサービスの第２の質で前記第２の層を前記始点端末から送信する、ことを具備する。
【０００５】
他の側面において、多層コンテンツを供給する方法は、情報コンテンツを、第１の質で前記情報コンテンツを復元可能な第１の層、および前記第１の層と組み合わさったときにより高い質の前記情報コンテンツを復元可能な少なくとも第２の層、の少なくとも２つの層に分割し、前記少なくとも２つの別々の層のそれぞれを送信のために準備し、無線リンク上で少なくとも前記第１の層を送信する、ことを具備する。
【発明の効果】
【０００６】
本明細書において開示される実施形態は、無線通信システムにおける多層コンテンツの送信を提供することにより、上記した要求に対処する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
語句「例示的な（exemplary）」は、本明細書において専ら「例（example）、事例（instance、実例（illustration）として供する」を意味するものとして用いられる。本明細書において「例示的に」記載された全ての実施形態は、他の実施形態に対して好ましい、または有利であると解釈されるべきではない。
【０００８】
利用可能な帯域幅を効率よく使用することは、システムの性能および広さに影響を与える。その目的に対して、データまたはコンテンツ情報と共に送信されるオーバーヘッド情報のサイズを小さくするために種々の技術が適用されてきた。例えば、デジタル送信では、データはフレーム内で送信される。情報のフレームは、典型的には、ヘッダー情報、データペイロード情報、および尾部を含む。フレームは、データのパケット一部であるかもしれないし、データメッセージの一部であるかもしれないし、音声または／および映像ストリームのような情報のストリーム内の連続したフレームかもしれない。データ（およびメッセージまたは各パケット）の各フレームには、フレーム内に含まれる情報を受信器が理解できるようにする処理情報を含むヘッダーが付加される。このヘッダー情報は、オーバーヘッド、すなわち情報コンテンツと共に送信される処理情報とみなされる。情報コンテンツはペイロードと称される。
【０００９】
データフレームは、種々のインフラ要素を介して通信システムの全体に亘って送信される。従来のシステムでは、複数の使用者に情報を送信するにために、パケットデータサービスノード（Packet Data Service Node （PDSN））等の中心的なパケットデータ制御ポイントで情報を複製することが求められる。このような複製を行うことにより、ＰＤＳＮの処理要求が増加し、貴重な帯域幅を消費する。例えば、あるシステムを拡張するためには、ＰＤＳＮの近くのルータおよび幹線（trunk）が、複製されたトラフィックを扱うのに十分な大きさを有することが求められる。ＰＤＳＮは基地局に複数のコピーを送信し、基地局は各使用者に情報を送信する。従来の手法では、複数の使用者が同報通信を受信するような一方向同報通信サービスにおいて特に不都合が生じる。このような場合におけるＰＤＳＮは、複数のコピーを生成し、固有のアドレスを各コピーに付加し、コピーを個別に送信しなければならない。
【００１０】
ＰＤＳＮには、典型的には、各対象の受信者を識別する付加的なヘッダー情報を供給することが求められる。同報通信サービスについては、対象の受信者の数が非常に大きいため、資源の割り当ておよび利用可能な帯域幅の浪費といった問題が生じる。
【００１１】
無線通信システムの例示的な実施形態では、システムの送信要求と正確性を満たしながら、インフラ要素により用いられる帯域幅を小さくするデータ転送の方法が採用される。例示的な実施形態では、ＢＳまたはパケット制御ファンクション（Packet Control Function （PCF））において複製が行われることによりＰＤＳＮまたは中心的なパケットデータルータを解放し、同報通信に関わる各ＢＳまたはＰＣＦにマルチキャストのヘッダーが付加されたメッセージが送信される。例えば、メッセージは、ＭＣツリーを介してＰＣＦへ到達し、ＰＣＦは各ＢＳＣに対するメッセージを複製し、次いで個別のユニキャスト（Uni-Cast （UC））接続、すなわち接続またはＰＣＦと特定のＢＳＣとの間に設けられた安全なトンネルを介してメッセージを送信する。なお、ＵＣ接続は、ポイント対ポイント接続とみなされる。例示的な実施形態として、一方向同報通信サービスがサポートされる。同報通信サービスは複数の映像および／または音声ストリームを複数の使用者に供給する。同報通信サービスの受信契約者は、同報通信の送信にアクセスするために指定されたチャネルに「チューンイン（tune in）」する。映像同報通信を高速に送信するために要する帯域幅が大きくなるに連れ、ネットワーク内でのホップ上でのパケットの複製および複製パケットの送信の総数を小さくすることが望ましい。
【００１２】
以下、まず拡散スペクトル無線通信システムを代表として、例示的な実施形態の総括的な説明を進める。次に、高速同報通信サービス（High Speed Broadcast Service （HSBS））と称される同報通信サービスが紹介され、説明は例示的な実施形態のチャネル割り当てを挙げる。次いで、受信契約モデルを示す。これには、現在、テレビの送信に用いられるものと同様の、料金の支払いが成される受信契約、無料の受信契約、複合型の受信契約のプラン、が含まれる。同報通信サービスへのアクセス仕様の詳細を次いで説明し、ある特定の送信の仕様を定義するためのサービスオプションの利用について説明する。同報通信システム中でのメッセージの流れについて、システム、すなわちインフラ要素との比較（topology）に関して説明する。最後に、例示的な実施形態中でのヘッダーの圧縮について説明する。
【００１３】
なお、以下の説明の全体に亘って、例示的な実施形態は典型例として提供される。しかしながら、他の実施形態は、本発明の範疇から逸脱しない種々の側面を包含する。特に、本発明は、データ処理システム、無線通信システム、一方向同報通信システム、情報を効率的に送信するよう設計された他のあらゆるシステム対して適用可能である。
【００１４】
（無線通信システム）
例示的な実施形態として、拡散スペクトル無線通信システムを採用し、同報通信サービスがサポートされる。無線通信システムは、音声、データ等の種々のタイプの通信を提供するために広く採用される。これらのシステムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時間分割多元接続（ＴＤＭＡ）、他の変調技術に基づくことができる。ＣＤＭＡシステムは、他のタイプのシステムに対していくつかの利点を有し、これには、システム容量の増大が含まれる。
【００１５】
システムは、１つ以上の標準規格をサポートするように設計される。このような標準規格には、以下のものが含まれる。すなわち、本明細書でIS-95規格と称する規格  "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"が含まれる。また、本明細書で3GPPと称する、"3rd Generation Partnership Project"という団体により提供された規格が含まれる。また、本明細書でＷ−ＣＤＭＡ規格と称する、Document NO. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 3G TS 25.214, 3G TS 25.302,を含む一連の文書において具体化される規格が含まれる。また、本明細書において3GPP2と称する、"3rd Generation Partnership Project 2"という団体が提供する規格が含まれる。また、本明細書でcdma2000規格と称するTR-45.5が含まれる。これは、以前IS-2000MCと呼ばれていたものである。これらの規格は、参照として本明細書に明白に組み込まれる。
【００１６】
各規格は、基地局から移動局への送信のためのデータの処理等を詳細に規定している。例示的な実施形態として、以下の説明では、cdma2000規格に従った拡散スペクトル通信システムをプロトコルの標準として扱う。他の実施形態として、他の規格が含まれていてもよい。さらに、他の実施形態として、本明細書において開示される圧縮方法を他のデータ処理システムに適用することができる。
【００１７】
図１は、多数の使用者をサポートし、本発明の少なくとも幾つかの側面および実施形態を実現可能な通信システム１００の例として供する。システム１００において、送信の時間管理を行うために、あらゆる種類のアルゴリズムおよび方法を用いることができる。システム１００は、通信を複数のセル１０２Ａ〜１０２Ｇに対して供給する。各セル１０２Ａ〜１０２Ｇは、対応する基地局１０４Ａ〜１０４Ｇにより、それぞれサービスの提供を受ける。例示的な実施形態として、複数の受信アンテナを有する基地局１０４もあれば、ただ１つの受信アンテナを有する基地局１０４もある。同様に、複数の送信アンテナを有する基地局１０４もあれば、１つの送信アンテナを有する基地局１０４もある。送信アンテナおよび受信アンテナの組み合わせにはいかなる制限も無い。したがって、基地局１０４が複数の送信アンテナと１つの受信アンテナを有していても良いし、複数の受信アンテナと１つの送信アンテナを有していても良いし、ともに１つまたは複数の送信アンテナおよび受信アンテナを有していても良い。
【００１８】
受信地域内の端末１０６は、固定されていても良い（静止していても良い）し、移動していても良い。図１に示すように、種々の端末１０６は、システム中に亘って分布している。各端末１０６は、例えば滑らかな（soft）ハンドオフが採用されているかまたは端末が複数の基地局からの送信を（同時または連続的に）受信するように設計および動作しているかに応じて、ある時点において少なくとも１つまたは場合によっては２つ以上の基地局１０４と下りリンクおよび上りリンク上で通信する。ＣＤＭＡ通信システム中での滑らかなハンドオフは、公知であり、また本発明の譲受人に譲渡された、"Method and system for providing a Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System"と題する米国特許番号5,101,501に詳細に記載されている。
【００１９】
下りリンクとは、基地局から端末への送信を意味し、上りリンクとは端末から基地局への送信を意味する。例示的な実施形態として、複数の受信アンテナを有する端末も有れば、ただ１つの受信アンテナを有するものもある。図１において、基地局１０４Ａは、下りリンク上で端末１０６Ａおよび１０６Ｊにデータを送信し、基地局１０４Ｂは端末１０６Ｂおよび１０６Ｊにデータを送信し、基地局１０４Ｃは端末１０６Ｃにデータを送信する。以下、同様である。
【００２０】
無線データ送信および無線通信技術を介して利用可能なサービスを拡大することに対する要求は、特定のデータサービスの発展につながった。このようなサービスの１つとして、高データ転送速度（High data Rate（HDR））が挙げられる。例示的なＨＤＲサービスは、"EIA/TIA/-IS856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"（ＨＤＲ規格と称する）によって提案されている。ＨＤＲサービスは、概して、無線通信システムにおけるデータのパケットの送信の効率的な方法を提供する音声通信システムを基礎としている。送信データの増加および送信数の増加に伴い、無線送信に利用できる、限られた帯域幅が重要な資源となる。したがって、利用可能な帯域幅を最大限に利用でき、無線通信における効率的で有望な、送信を制御する方法が求められる。例示的な実施形態では、図１に示されるシステム１００は、ＨＤＲサービスを有するＣＤＭＡタイプのシステムと整合している。
【００２１】
（高速同報通信システム（High Speed Broadcast System （HSBS））
無線通信システム２００が図２に示されている。図２において、映像および音声情報がパケットデータサービスノード（Packet Data Service Node （PDSN））２０２に供給されている。映像および音声情報はテレビにより受信されるプログラム（televised program）または無線送信によるものとすることができる。情報は、ＩＰパケット内等のパケット化されたデータとして供給される。ＰＤＳＮ２０２は、アクセスネットワーク（Access Network （AN））内で分配するためのＩＰパケットの処理を行う。図示されるように、ＡＮは、複数のＭＳ２０６と通信中のＢＳ２０４を含むシステムの一部として定義される。ＰＤＳＮ２０２は、ＢＳ２０４と接続される。ＨＳＢＳサービスを行うために、ＢＳ２０４はＰＤＳＮ２０２から情報のストリームを受信し、この情報を指定されたチャネル上でシステム２００内の加入者に供給する。
【００２２】
あるセクタにおいてＨＳＢＳ同報通信サービスを採用する手段には、幾つかのものがある。システムの設計に関する要素として、サポートされているＨＳＢＳセッション、割り当てられた周波数の数、サポートされている同報通信物理チャネル、が含まれる。しかしながら、これに限られるものではない。
【００２３】
ＨＳＢＳは、無線通信システム内の無線インターフェース上で供給される、情報のストリームである。「ＨＳＢＳチャネル」は、同報通信のコンテンツによって定義される１つの論理的なＨＳＢＳ同報通信セッションを意味する。なお、あるＨＳＢＳチャネルの内容は時刻により変化する。例えば、７時はニュース、８時は天気、９時は映画、というようにである。時刻に基づいて時間割をすることは、ある１つのテレビチャンネルに類似している。「同報通信チャネル（Broadcast channel）」は、１つの順方向リンク物理層、すなわち同報通信トラフィックを搬送するウェルシュ符号等を意味する。同報通信チャネル（ＢＣＨ）は、１つの符号分割多元チャネルに対応する。
【００２４】
ある１つの同報通信チャネルは、１つ以上のＨＳＢＳチャネルを搬送できる。この場合、ＨＳＢＳチャネルは、１つの同報通信チャネル内で時間分割多元（ＴＤＭ）の方法により多元化される。１つの実施形態として、１つのＨＳＢＳチャネルが、セクタ内の１つ以上の同報通信チャネル上で供給される。他の実施形態として、１つのＨＳＢＳチャネルが、複数の周波数内の加入者に供するために、複数の周波数上で供給される。
【００２５】
例示的な実施形態によれば、図１に示されるシステム１００は、高速同報通信サービス（ＨＳＢＳ）として参照される高速マルチメディア同報通信サービスをサポートする。サービスが同報通信する能力は、映像および音声通信をサポートするのに十分なデータ転送速度におけるプログラミングを提供できることが目的とされる。例えば、ＨＳＢＳの応用例（application）として映画、スポーツイベント等の映像ストリーミングが含まれる。ＨＳＢＳサービスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づいたパケットデータサービスである。
【００２６】
例示的な実施形態によれば、コンテンツサーバ（Content Server （CS））によって、システム使用者にこのような高速同報通信サービスが利用できることを宣伝が行われる。ＨＳＢＳサービスを受信することを希望する使用者は、ＣＳと受信契約を結ぶことができる。次いで、この受信契約者は、例えばＣＳが提供する種々の方法によって同報通信サービスの時間割を検索することができる。例えば、同報通信の時間割は、広告、ショートマネージメントシステム（Short Management System （SMS））メッセージ、無線アプリケーションプロトコル（Wireless Application Protocol （WAP））、および／または、概して移動無線通信に適合し且つ都合の良い幾つかの方法を介して伝達される。移動中の使用者は、移動局（Mobile Station （MS））と称される。基地局（Base Station （BS））は、制御および情報用に指定された周波数および／またはチャネル上での送信、オーバーヘッドメッセージ、すなわち非ペイロードメッセージ等内でＨＳＢＳに関するパラメータを送信する。ペイロードは、送信の情報コンテンツを意味し、同報通信セッションの場合、ペイロードは同報通信コンテンツ、すなわちビデオプログラム等である。同報通信サービス受信契約者が、同報通信セッション、すなわち特定の同報通信される予定のプログラムを受信することを望む場合、ＭＳはオーバーヘッドメッセージを読み取り、適切な設定を知得する。次いで、ＭＳは、ＨＳＢＳチャネルを含む周波数に合わせ、同報通信サービスのコンテンツを受信する。
【００２７】
例示的な実施形態のチャネル構成は、ｃｄｍａ２０００規格に従っている。ここで、順方向補助チャネル（Forward Supplemental Channel （F-SCH））がデータ送信をサポートする。１つの実施形態として、データサービスのより高いデータ転送速度の要求を満たすために、多数の順方向基礎チャネル（Forward Fundamental Channel （F-FCH））または順方向専用制御チャネル（Forward Dedicated Control Channel （F-DCCH））が設けられる。例示的な実施形態として、６４ｋｂｐｓのペイロード（ＲＴＰオーバーヘッドを除く）をサポートするＢＳＣＨの基礎としてＦ−ＳＣＨが用いられる。Ｆ−ＢＳＣＨは、例えば６４ｋｂｐｓのペイロード転送速度をより低い転送速度のサブストリームに分割することにより、他のペイロード転送速度をサポートするように変更されていても良い。
【００２８】
１つの実施形態として、複数の方法におけるグループ通話をもサポートされる。例えば、現行の順方向および逆方向の両リンク上のＦ−ＦＣＨ（またはＦ−ＤＣＣＨ）のユニキャストチャネル、すなわち共有のないＭＳごとに１つの順方向リンクチャネルを用いることにより、である。他の例として、順方向リンク上の（同じセクタ内のグループメンバーにより共有される）Ｆ−ＳＣＨおよびＦ−ＤＣＣＨ（大半の場合、順方向電力制御サブチャンネル（Forward Power Control Subchannel）のみのフレーム）、および逆方向リンク上のＲ−ＤＣＣＨが適用される。さらに他の例として、順方向リンク上での高転送速度のＦ−ＢＳＣＨ、および逆方向リンク上でのアクセスチャネル（または高度（enhanced）アクセスチャネル／逆方向共通制御チャネルの組み合わせ）が用いられる。
【００２９】
高データ転送速度を有するため、例示的な実施形態での順方向同報通信補助チャネル（Forward Broadcast Supplemental Channel （F-BSCH））は、十分な受信地域を提供するために基地局の順方向リンクの電力の非常に大きな部分を利用する。したがって、ＨＳＢＣの物理層の設計は、同報通信環境内での効率の向上に焦点が当てられる。
【００３０】
映像サービスを適切にサポートするために、システムの設計には、対応する映像の質と共に、チャネルを送信するための種々の方法に対して要求される基地局の電力が考慮される。この設計の１つの側面は、受信地域の端において認識される映像の質とセルのサイトに近い場合でのそれとの間の主観的な（subjective）トレードオフである。ペイロードの転送速度が減少するに連れて、実効的な誤り訂正符号の転送速度が増加するため、基地局の送信電力のある１つのレベルによって、セルの端においてもより良い受信地域が提供される。基地局の近くに位置する移動局にとって、チャネルの受信はエラー無しを維持し、またソースの転送速度が低下したために映像の質は低下する。この同様のトレードオフは、他の、Ｆ−ＢＳＣＨがサポートする非映像の応用例にも当てはまる。チャネルによりサポートされるペイロードの転送速度を下げることにより、これらの応用例に対するダウンロードのスピードが低下することと引き換えに受信地域を大きくすることができる。映像の質とデータのスループット対受信地域と間の相対的な重要度のバランスをとることは、客観的（objective）である。選択された設定は、全ての可能性の中の妥当な範囲で最適化された応用例ごとに特化された設定を探し出す。
【００３１】
Ｆ−ＢＳＣＨのペイロードの転送速度は、重要な設計パラメータである。以下の条件を、例示的な実施形態に係る同報通信をサポートするシステムを設計する際に用いることができる。（１）目安のペイロード転送速度は６４ｋｂｐｓである。これによれば、許容範囲内の映像の質を提供できる。（２）ストリーミング映像サービスに関しては、ペイロード転送速度が、ＲＴＰパケットのパケットオーバーヘッド毎に１２８バイトを含むものとされる。ＲＴＰと物理層との間の全ての層に対する平均的なオーベーヘッドはほぼ６４であり、パケット当たり８ビットバイトとＦ−ＳＣＨフレームオーバーヘッド当たり８ビットがＭＵＸＰＤＵヘッダーによって用いられる。
【００３２】
例示的な実施形態では、非映像の同報通信サービスに対して、サポートされる最大の転送速度は６４ｋｂｐｓである。しかしながら、他の多くの６４ｋｂｐｓ未満の可能なペイロード転送速度もまた実現可能である。
【００３３】
（受信契約のモデル）
ＨＳＢＳサービスには、種々の考え得る受信契約／収入のモデルがある。これには、無料のアクセス、制限アクセス、一部制限アクセスが含まれる。無料のアクセスでは、サービスを受けるために受信契約を行う必要は無い。ＢＳは、コンテンツを暗号化せずに送信し、興味を持った移動局はこのコンテンツを受信できる。サービス提供者の収入は、同報通信チャネルで送信できる広告によって得ることができる。例えば、上映予定の映画の一場面が送信され、これに対して映画スタジオがサービス提供者に料金を支払う。
【００３４】
制限アクセスでは、ＭＳの使用者は、サービスに対して受信契約を行い、同報通信サービスを受信するのに見合った料金を支払う。受信契約をしていない使用者は、ＨＳＢＳサービスを受けることができない。制限アクセスは、受信契約を行った使用者がコンテンツを解読できるようにＨＳＢＳ送信／コンテンツを暗号化することにより実現することができる。このために、無線暗号化鍵交換手順が用いられる。この手法により、強固なセキュリティーが提供され、サービスが盗聴されることを防止できる。
【００３５】
一部制限アクセスと称される複合型のアクセス手法によって、受信契約に基づいたサービスとして、断続的に暗号化が解かれた広告の送信とともにＨＳＢＳサービスが提供される。これらの広告は、暗号化されたＨＳＢＳサービスへの受信契約を促すことを目的としている。これらの暗号化が解かれた部分の予定は、外部の手段を介してＭＳに知らせることができる。
【００３６】
（ＨＳＢＳサービスオプション）
ＨＳＢＳサービスオプションは、（１）プロトコルスタック、（２）プロトコルスタック中のオプション、（３）サービスのセットアップおよび同期化の手法、により定義される。例示的な実施形態に係るプロトコルスタックは、図３および図４に例示される。図３に例示されるように、プロトコルスタックはインフラ要素、すなわち実施形態中のＭＳ、ＢＳ、ＰＤＳＮ、ＣＳに対して固有である。
【００３７】
引き続き図３に示すように、ＭＳのアプリケーション層に関しては、ここのプロトコルにより音声コーデック、映像コーデック、が特定される。他のあらゆる映像プロファイルに関しても同じである。さらに、このプロトコルにより、無線送信プロトコル（Radio Transport Protocol （RTP））が用いられる場合、ＲＴＰペイロードのタイプが特定される。ＭＳのトランスポート層に関しては、ここのプロトコルにより、ユーザーデータグラムプロトコル（User Datagram Protocol）ポートが規定される。ＭＳのセキュリティー層は、ここのプロトコルにより規定され、セキュリティーがＣＳと最初に結びつく際に帯域幅外のチャネルを介してセキュリティーパラメータが特定される。ネットワーク層は、ＩＰヘッダー圧縮パラメータを特定する。１つの実施形態として、リンク層において、データパケットが圧縮され、次いで適切なフレーム化プロトコルが、圧縮されたデータに施される。
【００３８】
（メッセージフロー）
図４は、あるシステムのトポロジーに対する１つの実施形態の通話のフローを例示している。このシステムは、水平軸上に並べられたＭＳ、ＢＳ、ＰＤＳＮ、ＣＳを含む。垂直軸は、時間を示している。時刻ｔ１において、ＭＳおよびＣＳは同報通信サービスに対する受信契約のセキュリティーの折衝を行う。折衝には、例えば同報通信チャネル上での同報通信のコンテンツを受信するために用いられる暗号鍵の交換および維持が含まれる。使用者は、暗号化情報の受信を受け、ＣＳとセキュリティーの連携を確立する。暗号化情報には、例えばＣＳからの、同報通信アクセス鍵（Broadcast Access Key （BAS））または鍵の組み合わせが含まれる。１つの実施形態によれば、ＣＳは、パケットデータセッション中に、ＰＰＰ、ＷＡＰまたは他の帯域幅外の方法等の専用のチャネル上で暗号化の情報を供給する。
【００３９】
時刻ｔ２において、ＭＳは同報通信チャネルに合わせ、パケットの受信を開始する。この時点において、ＭＳは、受信したパケットを処理することはできない。その理由は、ＩＰ／ＥＳＰヘッダーがＲＯＨＣを介して圧縮されており、ＭＳの解凍器（decompressor）は起動していないからである。ＰＤＳＮは、ヘッダーの圧縮情報（後に詳述する）を時刻ｔ３において供給する。ＲＯＣＨパケットヘッダーから、ＭＳは、ＰＤＳＮが定期的に同報通信チャネルに送信するＲＯＨＣ初期化およびリフレッシュ（Initialization & Refresh （IR））を検出し、取得する。ＲＯＨＣ  ＩＲパケットは、ＭＳ内での解凍器の状態を初期化するために用いられる。これにより、解凍器は受信したパケットのＩＰ／ＥＳＰヘッダーを解凍することができる。次いで、ＭＳは、受信したパケットのＩＰ／ＥＳＰヘッダーを処理することができる。しかしながら、ペイロードが短期鍵（Short-term Key （SK））によって暗合化されている場合は、ＭＳはＥＳＰペイロードを処理するためのさらなる情報を要求する。ＳＫはＢＡＫとの協力の下に動作する。すなわち、ＳＫは、ＢＡＫを用いて受信器において解読される。ＣＳは、最新の鍵情報または現在のＳＫ等のさらなる暗号化情報を時刻ｔ４において供給する。なお、ＣＳは、同報通信の進行中のセキュリティーを確保するために定期的にこの情報をＭＳに供給する。ＭＳは、ＣＳから時刻ｔ５において同報通信コンテンツを受信する。なお、他の実施形態として、ヘッダー情報を効率的に送信できる他の圧縮および解凍方法を用いても良い。また、他の実施形態として、同報通信のコンテンツを保護するために、種々のセキュリティーの方策を導入することができる。さらに、他の実施形態として、安全でない（non-secure）同報通信サービスを用いることもできる。ＭＳは、ＳＫ等の暗号化情報を用いて暗号化および同報通信のコンテンツの表示を行う。
【００４０】
（アクセスネットワーク）
システム３００に対する一般的なアクセスネットワークのトポロジーが、図５に例示されている。図５は、ＣＳ３２６、２つのＰＤＳＮ３２０、３２２、ＰＣＦ３１０、共通に配置されたＰＣＦおよびＢＳＣ３１２、３つのＢＳＣ３０２、３０４、３０６を含んでいる。ＣＳ３２６は、ＰＤＳＮ３２０、３２２とＩＰクラウド（cloud）３２４により接続されている。ＩＰクラウド３２４は、ＩＰクラウド３１４、３０８も同様に、基本的には、相互接続された複数のルータの構成である。この相互接続された複数のルータの構成は、ＣＳから、ＣＳからのデータの種々の受信者への経路を構成する。ＩＰクラウド３０８内の仮想トンネル（Ａ８トンネルと称する）は、ＰＣＦ３１０からＢＳＣ３０２およびＢＳＣ３０４へ情報を送信するために形成される。トンネルはＧＲＥトンネルとすることができる。Ａ９と称されるプロトコルが、Ａ８トンネルを確立するために用いられる。ＩＰクラウド３０８を、Ａ８／Ａ９クラウドとして表示することができる。ＩＰクラウド３１４内の仮想的なトンネル（Ａ１０トンネルと称する）が、ＰＤＳＮ３２０からＰＣＦ３１０およびＰＣＦ／ＢＳＣ３１２のそれぞれに情報を送信するために形成される。なお、１つのＡ１０トンネルがＰＤＳＮ３２０からＰＣＦ３１０まで形成され、２つ目のＡ１０トンネルがＰＤＳＮ３２０からＰＣＦ／ＢＳＣ３１２まで形成される。Ａ１１と称されるプロトコルが、Ａ１０トンネルを確立するために用いられる。ＩＰクラウド３１４を、Ａ１０／Ａ１１プロトコルとして表示することができる。１つの実施形態は、上記したｃｄｍａ２０００およびＨＤＲ規格内で特定されたものに適合している。アクセスネットワーク（Access Network （AN））は、ＰＤＳＮから例えばＭＳ等の末端使用者への要素および接続として定義される。
【００４１】
１つの実施形態として、同報通信ＣＳ３２６は暗号化された同報通信コンテンツを含むパケットをクラスＤマルチキャストＩＰアドレスにより特定されるマルチキャストグループに送信する。このアドレスは、ＩＰパケットの宛先アドレスフィールド内で用いられる。任意のＰＤＳＮ３２０が、これらのパケットのマルチキャストルーティンングに参加する。圧縮の後、ＰＤＳＮ３２０は送信のために各パケットをＨＤＬＣフレーム内に配置する。ＨＤＬＣフレームはジェネリックルーティングカプセル化（Generic Routing Encapsulation （GRE））パケットによりカプセル化される。なお、ＧＲＥカプセル化は上記したＡ１０トンネルを形成する。ＧＲＥパケットヘッダーの鍵のフィールドは、同報通信を担う接続であることを示すために特別の値を取る。ＧＲＥパケットはＰＤＳＮ３２０のＩＰアドレスを識別するための起点（source）アドレスフィールドを有する２０バイトのＩＰパケットヘッダーに付加される。宛先アドレスフィールドはクラスＤマルチキャストＩＰアドレスを用いる。マルチキャストＩＰアドレスは、ＣＳ３２６からの元のＩＰパケットが用いるものと同じである。同報通信接続内で配信されたパケットは順に供給される。１つの実施形態においては、ＧＲＥ順序付け（sequence）の特徴を用いるができる。ＩＰマルチキャストパケットの複製が、マルチキャストが可能なルータ内で行われる。なお、他の実施形態として、ＩＰクラウド３１４では、ポイント対ポイント、またはユニキャスト、個別の受信者ＰＣＦへのトンネルが実施される。この接続ポイントに対してマルチキャストリンクまたはユニキャストリンクのいずれを用いるかの決定は、より高い層により行われる。これにより、ＵＣトンネルがより強固なセキュリティーを提供でき、ＭＣツリーの提供する効率が上昇する。
【００４２】
例示的な実施形態によれば、ＣＳ３２６はマルチキャストＩＰアドレスを介してデータをＰＤＳＮ３２０に送信し、ＰＤＳＮはやはりマルチキャストＩＰアドレスを介してデータをＰＣＦ３１０およびＯＣＦ／ＢＳＣ３１２にさらに送信する。次いで、ＰＣＦ３１０は、例えば宛先の受信契約者のグループ内にある、活動状態（active）の個人使用者の数を決定し、ＣＳ３２６から受信したフレームを、これらの使用者のそれぞれに対して複製する。ＰＤＳＮ  ＰＣＦ３１０は、受信契約者のグループ内の各使用者に対応するＢＳＣを決定する。
【００４３】
１つの実施形態として、ＢＳＣ３０４は近くのＢＳＣに送信するように形成されている。そして、ＢＳＣ３０４は受信したパケットを複製し、近隣の１つ以上のＢＳＣにそれらを送信する。ＢＳＣを連結させることにより、より良好な滑らかなハンドオフの性能を得られる。ＢＳＣを「括りつける（anchor）」という方法によって、より良好な滑らかなハンドオフの性能を得られる。ＢＳＣを括りつけることにより、送信フレームが複製され、それを同じ時間スタンプ（time-stamp）によって近隣のＢＳＣに送信することができる。時間スタンプの情報は、滑らかなハンドオフ動作において重要である。その理由は、移動局が異なるＢＳＣからの送信フレームを受信するためである。
【００４４】
（マルチキャストサービス）
同報通信サービスの１つのタイプは、マルチキャスト（Multi Cast（MC））サービスまたは、「グループ通話（Group Call（GC））」と称される。「ＧＣグループ」は、ＧＣに参加するであろう使用者を含み、使用者のグループは、与えられたＭＣコンテンツにより特定される。この使用者のグループは、例えばＭＣグループと呼ばれる。ＭＣコンテンツは、ＭＣグループのメンバーのみをその対象としている。ＭＣグループ内のそれぞれの動作中の使用者がＡＮに対する登録を行う。次いで、ＡＮは、登録された使用者の位置を探知し、これらの位置へのＭＣメッセージの送信に的を絞る。詳しくは、ＡＮは、セル、セクタ、および／または中でＭＣグループの各使用者の位置が特定される地理的な範囲を決定し、次いで、これらのセル、セクタ、および／または地理的な範囲に関連づけられているＰＣＦにメッセージを送信する。
【００４５】
受信者および受信契約者の位置および活動に関する知識無しにＢＣメッセージが送信される他の形式の同報通信サービスと異なり、ＭＣサービスは活動中の使用者の知識、特に活動中の使用者の位置に関する知識を用いて動作する。さらに、使用者はＡＮに位置情報を提供する。１つの実施形態として、ＭＣグループ内の活動中の使用者は、ＩＰ通信を介して、詳しくはインターネットグループ管理プロトコル（Internet group management protocol （IGMP））メッセージを用いてＡＮに対する登録を行う。ＭＣサービスが各使用者の位置を特定でき、ＭＣがこれらの位置への送信に的を絞れるため、ＭＣサービスはＰＣＦとＰＤＳＮとの間のルータを使用することができる。ＭＣサービスは、ＣＳからＭＣグループ内で活動中の使用者と通信中のＰＣＦに至る経路を提供する接続のツリーを構築する。このツリーはＭＣツリーと称される。ＭＣツリーの一例は図６に例示され、後述する。
【００４６】
従来のＩＰネットワーク、またはインターネットと接続されたコンピュータネットワーク等のシステムにおいて、使用者がＭＣタイプ情報（ＭＣコンテンツと称する）を受信することを希望する際、使用者はインターネットグループ管理プロトコル（Internet Group Management Protocol）を用いて最も近くのルータに対して登録を行う。次いで、ルータは、隣接する次のルータに対して登録を行うことにより、ＭＣツリーの構築の処理を開始する。次いで、ＣＳはＭＣコンテンツをＭＣ  ＩＰパケットの形で送信する。次いで、ＭＣ  ＩＰパケットはＭＣツリーを介して元のルータにルーティングされる。このルータは、ＭＣコンテンツを要求している各使用者に対してデータを複製する。コンピュータネットワーク内の一般的な同報通信メディアはイーサネット（登録商標）ハブであり、イーサネット（登録商標）ハブによって複数の使用者は同じ情報ストリームに接続する。
【００４７】
無線通信システムを用いたＩＰネットワークとインターネットとを組み合わせることにより、幾つかの明確な問題が生じる。１つの問題は、無線ネットワークを介したＩＰネットワークからの情報のルーティングである。無線システムにおいて幾つかの相互接続が予め定義されている。例えば、上記したように、ＢＳＣとＰＣＦとの間のインターフェースはＡ８／Ａ９接続により規定される。同様に、ＰＣＦからＰＤＳＮへの接続は、Ａ１０／Ａ１１接続により規定される。１つの実施形態により、ＰＤＳＮとＰＣＦとの間のＭＣツリーが形成され、ＰＤＳＮとＣＳとの間の外部ＭＣツリーが形成される。次いで、ＰＣＦはＭＣコンテンツを要求する種々のＢＳＣへの固有のトンネルを形成する。この実施形態（後述する）により、動作の効率が向上する。他の実施形態として、ＰＤＳＮとＣＳとの間の外部ＭＣツリーが形成され、ＭＣコンテンツを受信する個別のＰＣＦのそれぞれに対するトンネルが用意される。この実施形態によれば安全な（secure）通信を提供できる。
【００４８】
一般に、ＭＣ経路は、ＭＣコンテンツが起点（source）から発生して末端使用者に送信されるエンド対エンドとみなされる。末端使用者は、例えばＭＳである。または、ＭＳは、ＭＳコンテンツをネットワークにルーティングする移動ルータであっても良い。末端使用者は、ＭＣコンテンツを転送しない。なお、ＭＣ経路は複数の異なる形式の相互接続を含んでいても良い。例えば、１つの実施形態として、ＰＣＦを終点とする上記の内部ＭＣツリーと、ＰＤＳＮを終点とする外部ＭＣツリーと、が盛り込まれていてもよい。同様に、ＭＣ経路は、各トンネルが１つのノードと個別の独立したノードとの間で各トンネルが形成されるポイント対ポイントトンネルを含んでいても良い。
【００４９】
図５に例示される例示的な実施形態によれば、通信システム３００には、ＰＤＳＮ３２０、３２２とＩＰクラウド３２４を介して通信中のＣＳ３２６が含まれる。なお、ＣＳ３２６は図示せぬ他のＰＤＳＮとも通信中である。ＩＰクラウド３２４は、上記のマルチキャストルータおよびクラウド３２４を介してデータ送信を渡すための他のルータ等のルータの構成を含む。ＩＰクラウド３２４を介した送信はＩＰ通信である。ＩＰクラウド３２４内のルータは、ＢＣメッセージおよびＭＣメッセージ等の、目的の受信者に対する通信にインターネットエンジニアリングタスクフォース（Internet Engineering Task Force（IETF））プロトコルに従ってアクセスする。
【００５０】
引き続き図５に示すように、ＰＤＳＮ３２０、３２２は、ＰＣＦ３１０、３１２と、また図示せぬ他のＰＣＦとも同様に、他のＩＰクラウド３１４を介して通信する。ＩＰクラウド３１４は、マルチキャストルータおよびクラウド３１４を介したデータ送信を渡すための他のルータ等のルータの構成を含む。ＩＰクラウド３１４を介した送信はＩＰ通信である。ＩＰクラウド３１４内のルータは、ＢＣメッセージおよびＭＣメッセージ等の、目的の受信者に対する通信にインターネットエンジニアリングタスクフォース（Internet Engineering Task Force（IETF））プロトコルに従ってアクセスする。さらに、ＰＣＦ３１０は、さらに別のＩＰクラウド３０８を介してＢＳＣ３０４と通信する。ＩＰクラウド３１４は、マルチキャストルータおよびクラウド３１４を介したデータ送信を渡すための他のルータ等のルータの構成を含む。ＩＰクラウド３１４を介した通信はＩＰ通信である。ＰＣＦ３１２は、ＢＳＣとしても機能し、システム３００内の任意の使用者（図示せぬ）と通信している。なお、簡略化のために３つのＢＳＣ、すなわちＢＳＣ３０２、３０４、３０６が例示されている。システム３００は、任意の数のさらなるＢＳＣ（図示せぬ）を含んでいてもよい。なお、他の実施形態として、ＩＰクラウド３０８、３１４、３２４等の複数のＩＰクラウドにより示される任意の接続がポイント対ポイント接続と置き換えられた他の構成が取り入れられていても良い。ポイント対ポイント接続は、ＰＣＦ等の１つのポイント上での装置と、ＢＳＣ等の他のポイントとの間の安全な（secure）接続である。ポイント対ポイント接続は、ＩＰクラウド３０８等のＩＰクラウド上において、トンネリングと呼ばれる方法を用いて実現することができる。トンネリングの基本的な思想は、ＩＰパケットを取り込み、ＧＲＥ／ＩＰ内にカプセル化し、得られたカプセルを目的地に送信することである。外部ＩＰヘッダーの宛先アドレスが、ユニキャストＩＰアドレスである場合、このプロセスによりポイント対ポイントトンネルが実現される。宛先アドレスがマルチキャストＩＰアドレスである場合、このプロセスによりポイント対複数ポイントトンネルが実現される。なお、これらは全て同じＩＰクラウド内で行われる。例えば、ＩＰクラウド３１４において、複数の適用可能な方法が存在する。１つの方法によれば、ポイント対ポイントトンネルが形成され、２つ目の方法によれば、ポイント対複数ポイントトンネルが形成される。このことは、ＧＲＥトンネリングが用いられずに元のマルチキャストＩＰパケットが送信される、クラウド３２４内で用いられる接続方法と対照的である。
【００５１】
例示的な実施形態において、ＣＳ３２６はＩＰクラウド３２４内で用いられるマルチキャストＩＰアドレスの知識を用いてＨＳＢＳチャネルを構成する。ＣＳは、ＭＣ  ＩＰアドレスを用いて、ペイロードであるＨＳＢＳコンテンツ情報を送信する。なお、図８の構成は、種々のＢＣサービスを同報通信するために用いることができる。
【００５２】
トンネルを形成するために、メッセージは外部ＩＰパケット内にカプセル化される。カプセル化されたメッセージがトンネルを通過する際、内部ＩＰアドレス、すなわち、元のＩＰパケットのＩＰアドレスは無視される。カプセル化により、元のＩＰパケットのインターネットルーティングに変化が生じる。例示的な実施形態では、ＭＣトンネルは、ＢＣまたはＭＣメッセージを、ＰＤＳＮとＰＣＦとの間のＭＣツリーを介してルーティングする。
【００５３】
例示的な実施形態では、ＰＤＳＮ３２０およびＰＣＦ３１０、３１２は、ＭＣグループと関連付けされている。換言すれば、ＭＣグループのメンバーは、ＰＣＦ３１０、３１２が供している地理的な範囲および／またはセル、セクタ内でその位置を特定される。システム３００は、ＣＳ３２６からＰＤＳＮ３２０への外部ＭＣツリー、およびＰＤＳＮ３２０からＰＣＦ３１０、３１２への内部ツリーを構築する。ＰＤＳＮ３２０は、ＩＰクラウド３２４内の近隣のマルチキャストルータに対して順次登録を行うことにより、外部ＭＣツリーを構築する。外部ＭＣツリーは、ＩＰネットワークを介してＰＤＳＮ３２０からＣＳ３２６まで構築される。ＰＤＳＮ３２０は、外部ＭＣツリーを介してＭＣグループのメンバーに対するＭＣメッセージを受信する。換言すれば、ＭＣメッセージは、外部ＭＣツリーにより構成される外部ＭＣトンネルを介して送信される。ＰＣＦ３１０、３１２は、それぞれ、ＩＰクラウド３１４を介してＰＤＳＮへの内部ＭＣツリーを構築する。ＰＤＳＮ３２０からのＭＣメッセージは、ＧＲＥ／ＩＰトンネル内で内部ＭＣツリー上で送信される。
【００５４】
異なるサービスの質（Quality of Service（QoS））を有する情報ストリームを各端末が受信することが可能な場合において、１つ以上の端末に（マルチメディアコンテンツまたはアプリケーション等の）情報を送信する際に問題が生じる。ある１つの送信ストリームが複数の受信端末に対して供給されている。この送信ストリーム内に格納されている情報は、したがって「基本レベル（basic level）」によって送信される。基本レベルは、情報が各端末に対する最低のＱｏＳレベルによって信頼性を持って配信されることを意味する。情報は、最小共通分母または全ての端末によって適切に受信される最小共通ＱｏＳレベルへとフォーマットされる。基本レベルにおいて送信された情報のタイプは、送信ストリームコンテンツを受信するのに必要な基本情報である。例えば、基本レベルによれば、受信者がグラフィックの最小の質、または音声のみ、または映像のみ、等の送信を受信することができる。
【００５５】
基本レベルを用いることにより、より良いＱｏＳレベルを有する端末は、基本レベルが基本サービスのみを提供するがために、さらに良い質を享受することができない。この端末は、より低いレベルのＱｏＳを有する端末と同じ情報を受信する。
【００５６】
１つの実施形態として、システムは、各端末が有する、異なるＱｏＳレベルを上手く利用するような方法で情報を配信する。低ＱｏＳ端末は、情報の基本的な記述を受信し、高ＱｏＳ端末は、より高い質のサービスを得られるより高度の（enhanced）情報を受信する。このようなシステムによれば、端末に配信される際に、多層コンテンツを送信することにより、各端末のＱｏＳを最大にすることができる。この多層送信は、ソースの符号化（およびコンテンツ記述と称される）技術において公知である。
【００５７】
このシステムによれば、異なるＱｏＳレベルごとの、異なるトランスポートストリーム上で異なる層の送信を配信し、各端末が、関連付けされたＱｏＳの機能としてのサービスのレベルを得られる。こうすることにより、基本ＱｏＳサービスのみを受信可能な端末は基本情報を受信し、基本および高度のＱｏＳサービスの両方を受信可能な端末は２つの情報のストリーム、すなわち基本ストリームと高度ストリームを結合することにより、より高い質のコンテンツがもたらされる。
【００５８】
１つの実施形態として、インターネットプロトコル（IP）ネットワークにおいて、送信は、基本層および種々の高度層を含む種々の層へと分割される。異なる送信層は、無線送信プロトコル（Radio Transport Protocol（RTP））の一部およびユーザーデータグラムプロトコル（User Datagram Protocol（UDP））の一部を含む独立したＩＰストリーム上で送信することができる。各ＩＰストリームは、割り当てられた固有のＩＰレベルＱｏＳを有する。例示的な実施形態では、送信は、以下の累積的に高度化する方法に従って分解される。
【００５９】
１．基本記述層（Base Description Layer）は、ＩＰパケットを送信するために、促進転送（Expedited Forwarding （EF））レベルＱｏｓを使用する。
【００６０】
２．高度層（Enhancement Layer）１は、ＩＰパケットを送信するために、確証転送（Assured Forwarding （AF））レベルＱｏｓを使用する。
【００６１】
３. 高度層（Enhancement Layer）２は、ＩＰパケットを送信するために、ベストエフォート転送（Best Effort Forwarding （BEF））レベルＱｏｓを使用する。
【００６２】
これらの層は、高度化されるに連れて積み重ねられていく。基本記述層は、送信を受信するのに十分な最少の量の情報を提供する。高度層１は、基本記述層の情報に情報を付加し、これらの情報は、より高い質の送信を提供する。高度層２は、基本記述層および高度層１の情報に情報を付加し、これらの累積された情報は、高度層１より高い質の送信を提供する。なお、他の実施形態として、複数の層のあらゆる組み合わせが可能である。例えば、他の層が介在することなく基本記述層に第２の高度層を直接付加することができる。
【００６３】
図８は、上記した多層を採用したシステムを例示している。基地局５００は、３つの受信地域の１つに３つの送信ストリームを伝送する。第１の受信地域５０２では、ＢＳ５００は基本記述層を送信する。基本記述層は、ＥＦＱｏｓレベルに対応する。受信地域５０２は、他の受信地域５０４、５０６より大きい。受信地域５０６は、高度層１およびＡＦＱｏＳレベルに対応する。受信地域５０８は、高度層２およびＢＥＦＱｏＳレベルに対応する。他の実施形態として、任意の数の層を導入し、任意の組み合わせでこれらを組み合わせることができる。
【００６４】
なお、ＥＦパケットは、ＡＦパケットより高い優先順位を有し、ＡＦパケットは、ＢＥＦパケットより高い優先順位を有する。したがって、ＢＥＦパケットが、最も信頼性の低い配信を有する。１つの実施形態として、送信器はスポットビームまたは指向性を持ったアンテナを用いて所定の受信地域に向けて送信する。
【００６５】
許容される程度の信頼性を持った配信によるＥＦパケットを送信できる能力しか有さないネットワークに関しては、このネットワーク内の全ての端末が、少なくとも基本記述層を受信することが保証される。ＥＦ＋ＡＦＱｏＳレベルパケットが許容される程度の信頼性を持った配信を有する他のネットワークでは、端末は高度層１の記述によって基本送信記述を高度化することができる。３つのＱｏＳクラスが許容される程度の信頼性を持った配信を有する第３のネットワークでは、端末が３つの層の記述を受信することができ、この結果、システム中で最高の質を得られる。
【００６６】
多層送信は、同報通信および／またはマルチキャスト形式のサービスで特に有効であり、この結果、コンテンツサーバが多数ストリームを提供できるとともにどのストリームが対応する端末に配信されるのかを個々のネットワークごとに決定することができる。この配信を決定することは、ネットワークがサポートするＱｏＳレベルの機能に従って行われる。
【００６７】
図６は、システム４００を例示している。図６において、上記したように、ＣＳ４０２はＰＤＳＮ４０４に３つの個別のＩＰストリームであるＥＦ、ＡＦ、ＢＥＦを送信する。次いで、ＰＤＳＮ４０４は、ＩＰストリームをカプセル化してトンネルを形成し、ＰＣＦ４０６に個別のストリームを送信する。ＰＣＦ４０６は、このシステムでは、ＢＳＣでもある。トンネルは、ＧＲＥトンネル、またはシステムがＩＰパケットの並びを元に戻すことを可能とするパケットを認識できる、他のあらゆるカプセル化の手法を用いることができる。ＧＲＥ手法は、シーケンス番号を各パケットに割り当て、この結果、パケットを末端使用者への送信の際に元のペイロードと同じ並びへと並べ替えることができる。ＰＣＦ４０６は、個々のストリームの処理を決定し、このストリームをＢＳ４１０、４１２、４１４に送信する。ＢＳ４１４は基本記述層情報のみの受信ができるため、ＰＣＦ４０６は１つの送信ストリーム、すなわちＥＦストリームをＢＳ４１４に送信する。ＢＳ４１２は、第１高度層を受信することができるため、ＰＣＦ４０６は、２つの送信ストリーム、すなわちＥＦおよびＡＦストリームをＢＳ４１２に送信する。ＢＳ４１４は、全ての高度レベルを受信できるので、ＰＣＦ４０６は、３つの送信ストリーム、すなわちＥＦ、ＡＦ、ＢＥＦをＢＳ４１４に送信する。
【００６８】
図７（ａ）は、多層送信を分別する１つの方法を例示している。図７（ａ）に示すように、基本記述層は、時刻ｔ０〜ｔ１の間、第１の電力レベルで送信される。第１の電力レベルより低い第２の電力レベルは、時刻ｔ１〜ｔ２の間、高度層１の送信のために用いられる。第２の電力レベルより低い第３の電力レベルは、時刻ｔ２〜ｔ３の間、高度層２の送信のために用いられる。
【００６９】
図７（ｂ）は、多層送信を分別する１つの方法を例示しており、ここでは、各層は、異なったレベルの前進型符号訂正（Forward Error Correcting（FEC））を持って送信される。図７（ｂ）に示すように、基本記述層は、最も高い正確さによる配信を行うためにより長いＦＥＣを持つことを負う。各高度層は、長さの異なるＦＥＣを有する。最高のレベルの高度層は、最も低い正確さによる配信となることを負う。
【００７０】
他の実施形態として、同報通信および／またはマルチキャストサービスをサポートする無線通信システムは、無線リンク上で共通のチャネルを共用する。チャネルを共用することにより、各受信端末にコンテンツが送信される場合における回数を最小とすることができる。共通チャネルが、無線通信システム中のセルまたはセクタ上で共用されている場合、このセクタ内の端末は異なるＱｏＳレベルで共通チャネルを受信する。例えば、ＢＴＳ送信器に近い端末は、良好に受信することができ、受信器から遠いものは、粗末な受信を行う。最低のＱｏＳを有する受信器に合わせるのに十分な電力レベルの共通チャネルを提供するのではなく、むしろ各使用者はこの使用者のＱｏＳに従った信頼性の同報通信を受信することを保証される。基地局に近い端末は、同報通信を受信し、ＱｏＳがより高いことを利用して、高度化された送信にアクセスすることができる。
【００７１】
１つの実施形態として、基地局は、別個の異なるレベルの送信を受信でき、よって、それぞれが異なるＱｏＳレベルを有する個別の同報通信チャネル上での多数送信ストリームを送信できる。基本記述層は、最も信頼性の高い同報通信チャネル上で送信され、比較的、より高い電力を用いる。さらに、基本記述層は、基本ストリームがセルまたはセクタの全体に亘って正しく受信されることを保証するために、強い前進型符号訂正符号を含んでいても良い。そして、高度層は、比較的信頼性の低い同報通信チャネル上で、より低い電力により送信される。高度層では、より弱い前進型符号訂正符号またはフォーゴー（forego）誤り訂正が導入される。高度層を送信するチャネルは、良好な受信状態、すなわち高いＱｏＳで端末により受信されるため、これらの端末が高度化された記述を用いてより高い質のコンテンツを得ることが可能になる。
【００７２】
さらに他の実施形態として、基地局が異なる記述層を送信するか送信しないか、すなわちオフするかオンするかを動的に個別に選択することができる。この選択は、セルまたはセクタの負荷状態に基づいて行われる。例えば、基地局に掛かっている負荷が軽い場合、すなわち順方向リンクおよび所定の電力を用いて基地局からの送信を受信している端末の数があまり多くない場合、基地局は、基本記述層および高度層を送信する。一方、セルまたはセクタにより重い負荷が掛かっている場合、基地局は、基本記述ストリームのみを送信する等、より少ない送信ストリームを送信することを動的に決定することができる。
【００７３】
基本記述層および高度層等の多層を送信する場合、基地局は、異なる同報通信チャネル上で各ストリームを送信することにしてもよい。同様に、基地局は、１つの同報通信チャネル上で２層または多層を送信することにしてもよい。例えば、基本記述層は、１つのチャネル上で送信され、２つの高度層は、第２の同報通信チャネル上で送信される。複数のチャネルを用いることにより、基地局は、基本層より低い電力および／またはより弱い前進型符号訂正を用いて、高度層を送信することができる。さらに、高度層を搬送する同報通信チャネルをオフすることにより、基地局は高度層の送信を直ちに終了することができる。
【００７４】
また、基地局は、基本記述層と高度層とを、２つの記述ストリームに対応できるように広げられた帯域幅を有する１つの同じ同報通信チャネル上で送信しても良い。基地局が高度層をオフすることを望む場合、これに従い基地局は同報通信チャネルの転送速度を下げる。こうすることにより、ストリームごとの同じＱｏＳの配信に関すれば、基地局の効率は、１つの同報通信チャネル上で多数ストリームを送信することにより、別個の同報通信チャネル上で多数ストリームを送信する場合とは対照的に、向上する。
【００７５】
基地局で受信される送信が多層を含むため、基地局が、種々の送信ストリーム、すなわち多層を区別できることが望ましい。図９に例示するように、ＣＳ４０２はＩＰカプセル化されたＵＤＰ／ＲＴＰパケットからなる個別のＩＰパケット内で異なる記述の層を送信する。ＣＳ４０２は、インターネット接続上でＩＰパケットをＰＤＳＮ４０４に送信する。次いで、ＰＤＳＮ４０４は、このＩＰパケットをＧＲＥカプセル化することによりＧＲＥパケットを形成する。ＧＲＥパケットは、ＧＲＥトンネルを介してＰＣＦ４０６に送信される。ＰＣＦ４０６は、個々のＧＲＥトンネルから異なるストリームを識別し、適切な同報通信チャネルへとこのストリームをマッピングする。幾つかの高度ストリームが送信される予定でない場合、ＢＳＣは他の記述ストリームに影響を与えることなく、このストリームからそのデータを単に廃棄する。
【００７６】
記述層が個別のＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰストリームには分割されないが同じストリーム上で送信された場合、共通のストリーム内で送信された、異なる層を分割するために、基地局はさらなる処理を要する。基地局での分解、すなわち共通のＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰストリームを個々の記述に分解することをサポートしていないネットワークアーキテクチャでは、ＰＤＳＮが、ストリームを分解し、分解されたストリームを個別のトンネルで基地局に送信する。
【００７７】
端末が多数のストリームからの記述を受信した場合、端末はデータを再結合することにより、利用可能な情報を生成する。これを行う１つの手法は、セッションで用いられる、異なるストリームの全体の記述を提供することである。コンテンツサーバは、メディアの種類、異なる記述層、各記述がどのトランスポートで送信されるか、の一覧を示すＳＤＰ記述を送信する。
【００７８】
開示済みの範囲に記載された同報通信チャネルサービス上でこの情報が送信される場合、ＳＤＰ記述は、個々のストリームのそれぞれが、どのＨＳＢＳ  ＩＤ上で送信されるかを示す必要がある。これにより、各ＨＳＢＳ  ＩＤチャネルからのデータを適切に複合し、結合するために必要な情報が端末に供給される。
【００７９】
ＢＣメッセージはＣＳを起点とし、ここで元のメッセージがペイロードであるとみなされる。ＣＳは、ＭＣ  ＩＰを適用することによりペイロードをカプセル化してＭＣ  ＩＰパケットを生成する。ＭＣ  ＩＰパケットは、ＣＳがパケットの起点であり、また宛先がＭＣ  ＩＰアドレスとして与えられることを示す。換言すれば、ＭＣ  ＩＰパケットは、起点またはツリーの基部から外側の葉に向かってツリーを横断する。
【００８０】
当業者によれば、情報および信号が任意の種々の異なる技術を用いて表されることが理解される。例えば、上記において言及されたデータ、命令（instruction）、指令（command）、情報、信号、ビット、シンボル、チップは、電圧、電流、電磁波、磁波、磁性粒子、光界（optical field）、光学粒子（optical particle）、これらの組み合わせにより表すことができる。
【００８１】
当業者によれば、本明細書に開示される実施形態との関連において記載された種々の例示的な論理ブロック図、モジュール、回路、アルゴリズムのステップ、は、電気的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、これらの組み合わせにより実現することができることは、理解されるであろう。ハードウェア、ソフトウェアにより可換であることを明確にするために、種々の例示的な要素、ブロック、モジュール、回路、ステップは、それらの機能という観点にたって記載されている。そのような機能がハードウェアとソフトウェアの何れで実現されるかは、特定の応用例（application）およびシステムに課される設計制限に応じて決定される。当業者は、各特定の応用例に対する種々の方法によって、上記された機能を実現できるが、このような実現の際の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【００８２】
本明細書に開示される実施形態との関連において記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、一般用途プロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはプログラム可能なロジック装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア要素、またはこれらの組み合わせであって、本明細書に記載された機能を実行するように設計されたものを用いることができる。一般用途プロセッサは、マイクロプロセッサとすることができ、あるいはプロセッサは他の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、状態機械（state machine）とすることができる。プロセッサは、また、コンピュータ装置とすることができる。コンピュータ装置として、ＤＳＰおよび１つ以上のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと結合された１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の設定がある。
【００８３】
本明細書に開示される実施形態との関連において記載された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア内、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール内、またはこれらの組み合わせ内、において直接実現することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤーＲＯＭ）、または任意の形態の公知の保存メディア内に設けられる。このような保存メディアが、プロセッサが保存メディアから情報を読み出し、情報を書き込むことができるように、プロセッサに接続される。または、保存メディアがプロセッサに集積されていてもよい。ＡＳＩＣは使用者端末内に設けられてもよい。または、プロセッサおよび保存メディアは使用者端末内でディスクリート部品として設けられていてもよい。
【００８４】
当業者が本発明を実施、使用することができるように、開示された実施形態の先の記載が提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者によれば容易に明らかとなるであろう。また、本明細書において定義された包括的な原理は、本発明の思想または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は本明細書において示された実施形態に限定されず、本明細書において開示された原理および新規な特徴に沿った最大の範囲で認められる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】複数の使用者をサポートする拡散スペクトル通信システムの図。
【図２】同報通信をサポートする通信システムのブロック図。
【図３】無線通信システム内の同報通信サービスオプションに対応するプロトコルスタックのモデルの図。
【図４】無線通信システムのトポロジー内の同報通信サービスのためのメッセージの流れを示すフロー図。
【図５】同報通信コンテンツのマルチキャストインターネットプロトコル送信による同報通信をサポートする無線通信システムの図。
【図６】マルチキャストインターネットプロトコル送信を取り込んだ無線通信システム内の同報通信の処理のフロー図。
【図７】無線通信システム内の多層送信の制御メカニズムを例示する図。
【図８】多層送信に関する受信地域を例示する図。
【図９】マルチキャストインターネットプロトコル送信を取り込んだ無線通信システム内の同報通信処理のフロー図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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