(57)【要約】  本発明は、分散型ネットワークにおいてブロードキャストデータを送信するためにリソースを割り当てる方法を提供する。この方法の一実施形態は、複数の基地局ルータから第１の基地局ルータを選択することを含むことができる。第１の基地局ルータは、ブロードキャストデータの提供に備えて複数の基地局ルータのリソースを割り当てるために選択される。またこの方法は、ブロードキャストデータを複数の基地局ルータに提供することを含むこともできる。ブロードキャストデータは、第１の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って複数の基地局ルータのそれぞれによってブロードキャストされるように構成される。
2010525660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局ルータから第１の基地局ルータを選択することであって、第１の基地局ルータが、複数の基地局ルータのリソースを割り当てるために選択され、割り当てられたリソースが、ブロードキャストデータを提供するために使用されることと、
複数の基地局ルータにブロードキャストデータを提供することであって、ブロードキャストデータが、第１の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って複数の基地局ルータのそれぞれによってブロードキャストされるように構成されることと
を含む、方法。
【請求項２】
複数の基地局のアイデンティティを第１の基地局ルータとネゴシエートすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の基地局ルータから第１の基地局ルータを選択することが、インターネットプロトコルのマルチキャストグループに登録された複数の基地局ルータから第１の基地局ルータを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ブロードキャストデータを提供することが、ブロードキャストデータの少なくとも１つの部分を提供することを含み、前記少なくとも１つの部分がタイムスタンプを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの第２の基地局ルータのリソースを割り当てるために第１の基地局ルータが選択されることを示す情報を第１の基地局ルータにおいて受信することであって、割り当てられたリソースが、ブロードキャストデータを提供するために使用されることと、
ブロードキャストデータを第１の基地局ルータにおいて受信することであって、ブロードキャストデータが、第１の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って第１の基地局ルータおよび前記少なくとも１つの第２の基地局ルータによってブロードキャストされるように構成されることと
を含む、方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第２の基地局ルータのリソースを割り当てるために第１の基地局ルータが選択されることを示す情報を受信することが、２相コミットプロトコルまたは３相コミットプロトコルのうちの少なくとも１つを使用して、前記少なくとも１つの第２の基地局ルータのアイデンティティをネゴシエートすることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
ブロードキャストデータを受信することが、少なくとも１つのインターネットプロトコルのマルチキャスト機能を使用してブロードキャストデータの少なくとも１つの部分を受信することを含み、前記少なくとも１つの部分がタイムスタンプを含み、前記少なくとも１つの第２の基地局ルータに、ブロードキャストデータの前記少なくとも１つの部分についての少なくとも１つの送信時間とタイムスタンプとのマッピングを示す情報を提供することを含み、マッピングを示す情報を提供することが、
前記少なくとも１つの第２の基地局ルータから、前記少なくとも１つの第２の基地局ルータで受信されるデータと関連する遅延またはジッタのうちの少なくとも１つを示す情報を受信することと、
遅延またはジッタのうちの少なくとも１つに基づいて、ブロードキャストデータの前記少なくとも１つの部分についての前記少なくとも１つの送信時間とタイムスタンプとのマッピングを決定することと
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
第１の基地局および前記少なくとも１つの第２の基地局によってブロードキャストデータを送信するために使用されることになるリソースの割当てを決定することと、第１の基地局ルータからブロードキャストデータの前記少なくとも１つの部分を選択された時間に送信することとを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
第１の基地局ルータのリソースを割り当てるために第２の基地局ルータが選択されたことを示す情報を第１の基地局ルータにおいて受信することであって、割り当てられたリソースが、ブロードキャストデータを提供するために使用されることと、
ブロードキャストデータを第１の基地局ルータにおいて受信することであって、ブロードキャストデータが、第２の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って第１の基地局ルータによってブロードキャストされるように構成されることと
を含む、方法。
【請求項１０】
ブロードキャストデータを受信することが、少なくとも１つのインターネットプロトコルのマルチキャスト機能を使用してブロードキャストデータの少なくとも１つの部分を受信することを含み、前記少なくとも１つの部分がタイムスタンプを含む方法であって、ブロードキャストデータの前記少なくとも１つの部分についての少なくとも１つの送信時間とタイムスタンプとのマッピングを示す情報を第１の基地局ルータにおいて第２の基地局ルータから受信することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ブロードキャストデータを送信するために使用されることになるチャネル、トーン、または符号化のうちの少なくとも１つを第２の基地局ルータとネゴシエートすることと、
前記少なくとも１つのチャネルまたはトーンを通じてブロードキャストデータの少なくとも一部分を送信するためにスケジュールされた時間を示す情報を受信することと、
選択された時間に前記少なくとも１つのチャネルまたはトーンを通じてブロードキャストデータの前記少なくとも１つの部分を第１の基地局ルータから送信することと
を含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して通信システムに関し、より詳細には無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムを使用して、音声ストリームおよび／またはビデオストリームを数多くの移動機にブロードキャストすることができる。例えば、移動機のユーザは、ペイパービューサービスなど、選択された時間に移動機に音声および／またはビデオを流すブロードキャストサービスに加入することができる。従来の階層型無線通信では、ブロードキャストサーバは、ブロードキャストデータ（音声および／またはビデオを生成するために使用されるデータを含む）を無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）などの中央要素に送信する。次にＲＮＣが、１つまたは複数の基地局を介して加入移動機にページングメッセージを送信することができる。移動機は、無線通信システムからページを受信することに応答して、基地局の１つまたは複数への無線リンクを確立することができる。ＲＮＣ内の無線リソース管理機能が、ブロードキャストデータを受信し、ブロードキャストを送信するために、この一連の基地局によって使用される無線リソースおよび時間リソースを調整する。無線リソース管理機能は、一連の基地局を介したブロードキャスト送信に備えてリソースを割り当てて解放するためにきめ細かな制御を行うことができる。
【０００３】
一連の基地局（以下ソフトハンドオーバグループと呼ぶことがある）からのデータ送信を調整すると、移動機は移動機における信号対雑音比を増大させるために入力信号をマージすることが可能になる。符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）プロトコルを使用する送信の場合は、移動機はそのアンテナを通してエネルギーを受信し、情報の復号を試みる前に、アナログ形式で複数の基地局から受信した情報を合成する。直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムを使用する送信の場合は、無線によって送信されるトーンが互いに建設的に（または破壊的に）干渉できるようにし、それにより移動機における信号の信号対雑音比を潜在的に増大させることによって、より自然な合成が行われる。しかしながら、信号対雑音比の期待される増加を実現するには、このソフトハンドオーバグループに加わっているすべての基地局が正確に同期される必要がある。例えば、異なる基地局からのＣＤＭＡ信号は、移動機が複数の基地局からの信号をアナログ領域において合成できるように十分に同期されなければならない。別の例については、異なる基地局から送信されるＯＦＤＭ信号は、移動機においてシンボルが建設的に（または破壊的に）干渉できるように時間同期されなければならない。
【０００４】
従来の階層型ネットワークアーキテクチャに対する１つの代替形態は、基地局ルータなど、分散型通信ネットワーク機能を実装するアクセスポイントのネットワークを含む分散型アーキテクチャである。例えば各基地局ルータは、１つまたは複数の移動機とインターネットのような外部ネットワークとの間の無線リンクを管理する単一エンティティの中で、ＲＮＣ機能および／またはＰＤＳＮ機能を結合することができる。基地局ルータは、セルラ式アクセス技術を完全に封入し、等価のＩＰ機能に対してコアネットワーク要素のサポートを利用する機能性をプロキシすることができる。例えばＵＭＴＳの基地局ルータにおけるＩＰアンカリングは、等価のモバイルＩＰシグナリングによって基地局ルータがプロキシするモバイルＩＰホームエージェント（ＨＡ）およびＧＧＳＮのアンカリング機能を通じて行われることが可能である。階層型ネットワークと比較すると、分散型アーキテクチャは、ネットワークを配備するコストおよび／または複雑さ、ならびに既存ネットワークのカバレッジを拡大するためにさらなる無線アクセスポイント、例えば基地局ルータを追加するコストおよび／または複雑さを削減する可能性を有する。分散型ネットワークはまた、階層型ネットワークのＲＮＣおよびＰＤＳＮにおけるパケットキューイングの遅延を低減または除去することができるので、（階層型ネットワークに比べて）ユーザが感じる遅延を低減することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、分散型アーキテクチャは、ブロードキャストサービスをサポートするために必要とされる無線リソース管理機能をホストすることができる中央要素を含んでいない。したがって分散型アーキテクチャでのブロードキャストは、一群の基地局ルータからの送信をソフト合成することができるようにして同期することが困難である。結果として、分散型アーキテクチャは、階層型システムにおいてブロードキャスト送信の信号対雑音比を増大させるために一般に使用される技術を活用することができない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した諸問題のうちの１つまたは複数の影響に対処することを目的とする。以下は、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を得られるように、本発明の平易な要約を示すものである。この要約は、本発明の包括的な概要ではない。本発明の主要な要素もしくは決定的な要素を断定すること、または本発明の範囲を明確に示すことを目的とするものではない。その唯一の目的は、後に述べるより詳細な説明への前置きとして、いくつかの概念を平易な形で示すことである。
【０００７】
本発明の一実施形態においては、分散型ネットワークにおいてブロードキャストデータを送信するためにリソースを割り当てる方法が提供される。この方法の一実施形態は、複数の基地局ルータから第１の基地局ルータを選択することを含むことができる。第１の基地局ルータは、ブロードキャストデータの提供に備えて複数の基地局ルータのリソースを割り当てるために選択される。この方法は、ブロードキャストデータを複数の基地局ルータに提供することを含むこともできる。ブロードキャストデータは、第１の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って複数の基地局ルータのそれぞれによってブロードキャストされるように構成される。
【０００８】
本発明の別の実施形態においては、分散型ネットワークにおいてブロードキャストデータを送信するためにリソースを割り当てる方法が提供される。この方法の一実施形態は、ブロードキャストデータの提供に備えて少なくとも１つの第２の基地局ルータのリソースを割り当てるために第１の基地局ルータが選択されることを示す情報を第１の基地局ルータにおいて受信することを含むことができる。この方法は、ブロードキャストデータを第１の基地局ルータにおいて受信することを含むこともできる。ブロードキャストデータは、第１の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って第１の基地局ルータおよび（１つまたは複数の）第２の基地局ルータによってブロードキャストされるように構成される。
【０００９】
本発明のさらに別の実施形態では、分散型ネットワークにおいてブロードキャストデータを送信するためにリソースを割り当てる方法が提供される。この方法の一実施形態は、ブロードキャストデータの提供に備えて第１の基地局ルータのリソースを割り当てるために第２の基地局ルータが選択されたことを示す情報を第１の基地局ルータにおいて受信することを含むことができる。この方法は、ブロードキャストデータを第１の基地局ルータにおいて受信することを含むこともできる。ブロードキャストデータは、第２の基地局ルータによって決定されたリソースの割当てに従って第１の基地局ルータによってブロードキャストされるように構成される。
【００１０】
同じ参照符号が同じ要素を示す添付の図面と併せて行う次の説明を参照して、本発明を理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による、分散型無線通信システムの第１の例示的実施形態を概念的に示す図である。
【図２】本発明による、分散型無線通信システムの第２の例示的実施形態を概念的に示す図である。
【図３】本発明による、ブロードキャストサーバからマルチキャストグループへ送信されるデータストリームの一部分およびマルチキャストグループに属する基地局ルータによって送信されるデータストリームの一部分を概念的に示す図である。
【図４】本発明による、分散型通信システムにおいてブロードキャストサービスを提供するためにリソースを割り当てる方法の１つの例示的実施形態を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、様々な修正および代替形態が可能であるが、そのうちの特定の実施形態を図面に例として示し、本明細書で詳細を説明する。しかしながら、特定の実施形態についての本明細書での説明は、開示した特定の形態に本発明を限定しようとするものではなく、むしろ添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内にあるあらゆる修正物、均等物、および代替物を包含しようとするものであることを理解されたい。
【００１３】
本発明を例示する実施形態について以下に説明する。明瞭にするために、本明細書では実際の実施の特徴をすべて述べているわけではない。このような実際の実施形態の開発においては、開発者の特定の目標を達成するために、システム関連の制約およびビジネス関連の制約に従うなど、実施によって異なる数多くの実施時特有の決定をすべきであるということが当然理解されるであろう。さらに、このような開発努力は複雑で時間のかかるものであるが、しかしながらこの開示の恩恵を受ける当業者には定常的な取り組みであるということが理解されるであろう。
【００１４】
本発明および対応する詳細な説明の一部は、ソフトウェア、あるいはコンピュータのメモリ内のデータビットで動作するアルゴリズムおよび記号表現に関して示されている。これらの説明および表現は、当業者が自身の作業の内容を他の当業者に効果的に伝えるためのものである。本明細書で使用され、また一般に使用される用語としてのアルゴリズムは、所望の結果につながる首尾一貫したステップのシーケンスであると考える。諸ステップは、物理量の物理的操作を必要とするものである。必ずしもそうではないが、通常これらの量は、格納、転送、合成、比較、およびその他の操作が可能である光信号、電気信号、または磁気信号の形態をとる。主として一般的な用法という理由により、これらの信号をビット、値、要素、符号、文字、項、数字などと呼ぶことが、場合によっては好都合であることがわかっている。
【００１５】
しかしながら、これらの用語および同様の用語のすべては、適切な物理量と関連づけられなければならず、これらの量につけられた便宜的表示にすぎないということを、心に留めるべきである。特に別段の指定がなければ、あるいは記述から明らかなように、「処理」または「演算」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータシステムまたは同様の電子計算装置の動作およびプロセスのことを指し、このコンピュータシステムとは、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理量、電子量として表されるデータを操作して、コンピュータシステムのメモリもしくはレジスタまたはこのような他の情報記憶装置、転送装置、もしくは表示装置内の物理量として同様に表される他のデータに変換するものである。
【００１６】
また、本発明のソフトウェア実施態様は、典型的に何らかの形式のプログラム記憶媒体上に符号化される、または何らかのタイプの伝送媒体を通じて実施されることにも注意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気的（例えばフロッピー（登録商標）ディスク、もしくはハードドライブ）または光学的（例えばコンパクトディスクのリードオンリーメモリ、すなわち「ＣＤ  ＲＯＭ」）とすることができ、またリードオンリーもしくはランダムアクセスとすることができる。同様に、伝送媒体は、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバー、または当技術に知られるその他の好適な伝送媒体とすることができる。本発明は、いかなる所与の実施のこれらの態様にも限定されない。
【００１７】
次に、添付の図を参照して本発明を説明する。単に説明の目的のために、また当業者にはよく知られている詳細で本発明を不明瞭にしないように、図面では様々な構造、システム、および装置を概略的に示している。しかしながら、本発明の説明に役立つ実施例を記載して説明するために、添付の図面が含まれている。本明細書で使用する語および語句は、当業者によるこれらの語および語句の理解と一致する意味を有するものと理解され、解釈されたい。用語または語句の特別な定義、すなわち当業者によって理解される通常の従来通りの意味とは異なる定義は、本明細書でのこの用語または語句の一貫した使用に包含しないものとする。用語または語句が特別な意味、すなわち当業者によって理解されるもの以外の意味を有することを意図する範囲については、そのような特別な定義を、その用語または語句に特別な定義を直接的にかつ明白に与える定義方法で、本明細書において明示的に説明する。
【００１８】
図１は、分散型無線通信システム１００の第１の例示的実施形態を概念的に示している。図示した実施形態では、分散型無線通信システム１００のアクセスポイントは、基地局ルータ１０５（１−２）の分散型ネットワークを含んでいる。以下、明瞭にするために、説明が基地局ルータ１０５（１）のような特定の基地局ルータ１０５を指していない場合は、基地局ルータ１０５（１−２）を集合的に指標１５０で指すことにする。本発明について、複数の基地局ルータ１０５を備える分散型無線通信システム１００という状況で説明するが、本発明はアクセスポイントが基地局ルータ１０５である分散型無線通信システム１００に限定されないことを、当業者には理解されたい。代替的実施形態では、分散型無線通信システム１００は、本明細書に記載するような分散型通信ネットワーク機能を含むように構成されたいかなる数および／またはタイプのアクセスポイントも含むことができる。
【００１９】
基地局ルータ１０５は、ネットワーク１１０に通信可能に接続されている。基地局ルータ１０５は、有線接続および／または無線接続の任意の組み合わせによって、ネットワーク１１０に接続されることが可能であり、有線および／または無線の通信標準および／またはプロトコルの任意の組み合わせにより動作することが可能である。例えば基地局ルータ１０５およびネットワーク１１０は、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって定義されるように、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）標準および／またはプロトコルにより動作することが可能である。基地局ルータ１０５のそれぞれは、開始すること、確立すること、維持すること、送信すること、受信すること、終了すること、あるいは図１に示す移動機１１５のような１つまたは複数の移動機との呼セッションに関連する他のアクションを実行することができる可能性がある。例えば、各基地局ルータ１０５は、単一エンティティの中で、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）とゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）からの機能を結合することができる。基地局ルータ１０５は、他の基地局ルータ１０５、他の装置、他のネットワークなどと当業者に知られている方法で通信するように構成されることも可能である。基地局ルータ１０５を実装するするおよび／または動作させる技術は、当技術分野では知られており、明瞭にするために、基地局ルータ１０５を実装するおよび／または動作させることの、本発明に関連する側面のみを、本明細書で詳細に説明する。
【００２０】
移動機１１５は、基地局ルータ１０５（１）に登録して呼セッションを確立することができる。各基地局ルータ１０５は、基地局ルータ１０５と移動機１１５との間に確立される呼セッションと関連する情報を作成する、割り当てる、送信する、受信する、および／または保存することができる。この情報は、当技術分野における一般的な使用法に従って、以下集合的に状態情報と呼ぶ。例えば、状態情報は、呼セッションと関連するセキュリティ情報、ＭＢＭＳのようなブロードキャストサービスおよび／またはマルチキャストサービスに関する加入情報、ホームエージェントキー、無線通信システム１００において信号ゲートウェイに接続するために使用することができる情報、他のリンク層情報、無線インタフェースプロトコルに関連する情報、１つまたは複数のシーケンス番号、再順序付け（ｒｅ−ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）バッファなどを含むことができる。また状態情報は、ヘッダ圧縮情報、ペイロード圧縮情報、および関連パラメータなど、Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｌａｙｅｒ（パケットデータ吸収層、ＰＤＣＰ）に関連する情報を含むことができる。他のプロトコル層に関連する状態情報が、基地局ルータ１０５によって作成される、送信される、受信される、および／または保存されることも可能である。この状態情報は、呼セッションを確立するための登録手順の間に、または呼セッション自体の間に、ネゴシエートされるおよび／または生成されることが可能である。
【００２１】
移動機１１５のユーザは、ＭＢＭＳサービスなど、ブロードキャストサーバ１２０によって提供されるブロードキャストまたはマルチキャストサービスに登録する（または加入する）ことができる。したがって、ブロードキャストサーバ１２０は、１つまたは複数の無線インタフェース１２５を通じてブロードキャストまたはマルチキャストサービスと関連するデータを移動機１１５にブロードキャストすることができる。図示した実施形態では、基地局ルータ１０５はインターネットプロトコルのマルチキャストグループのような、マルチキャストグループの一部であり、したがってすべてが無線インタフェース１２５を通じてブロードキャストサービスと関連する情報を移動機１１５に送信することができる。ブロードキャストサーバ１２０によって提供される情報を受信するおよび／または復号する移動機１１５の能力は、移動機１１５が基地局ルータ１０５によって提供される情報および／または信号を合成することができるように、マルチキャストグループに属する基地局ルータ１０５からの送信を同期するまたは調整することによって、著しく向上する可能性がある。
【００２２】
一実施形態では、基地局ルータ１０５の送信は、ブロードキャストデータのすべてをブロードキャストサーバ１２０から単一の基地局ルータ、例えば基地局ルータ１０５（１）に送信し、その後この基地局ルータがソフトハンドオーバグループに属する基地局ルータ１０５のすべてによるデータ送信をスケジュールすること、ならびにソフトハンドオーバグループにブロードキャストデータを提供することを担うことによって、調整されることが可能である。しかしながらこの手法は、ブロードキャストデータが、まずバックホールリンクを通じて調整する基地局ルータ１０５（１）に送信された後に、再びバックホールリンクを通じてソフトハンドオーバグループに属する他の基地局ルータ１０５に送信されるので、少なくとも一部ではオーバーヘッドおよびバックホールトラフィックを著しく増大させる可能性がある。無線リソース管理機能をホストする基地局ルータ１０５（１）は、したがってブロードキャストデータ用のデータがあふれる可能性がある。さらにこの実施形態では、基地局ルータ１０５を接続しているリンクは、これらのリンクが一連の基地局ルータ１０５を通じて送信される可能性のあるすべてのブロードキャストデータを維持することができるように設定されるべきである。こうした問題は、フラット（分散型）アーキテクチャにおけるバックホールリンクが一般に無線通信ネットワーク１００において最も遅い（さらに最も費用がかかる）リンクであるということにより、悪化する可能性がある。
【００２３】
こうした欠点は、ソフトハンドオーバグループに属する基地局ルータ１０５のすべてに対してリソースマネージャとして機能する単一の基地局ルータ、例えば基地局ルータ１０５（１）を選択することによって、軽減されるまたは取り除かれることが可能である。しかしながら、先の実施形態とは異なり、ブロードキャストデータは、ブロードキャストサーバ１２０からソフトハンドオーバグループに属する基地局ルータ１０５のそれぞれに送信される。例えば、ブロードキャストサーバ１２０は、ＩＰマルチキャストグループの標準および／またはプロトコルにより、ネットワーク１１０を介して基地局ルータ１０５にブロードキャストデータを送信することができる。このように、ブロードキャストデータは、基地局ルータ１０５に提供されるときリソースマネージャ３０５（１）を迂回し、それによってバックホールリンクを通じて二度ブロードキャストデータを送信する必要を無くすことができる。次に、例えば基地局ルータ１０５（１）などのリソースマネージャが、移動機１１５にブロードキャストデータを送信するために基地局ルータ１０５によって使用されるリソースを割り当てることができる。リソースマネージャによって決定されたリソースの割当てを示す情報は、基地局ルータ１０５のすべてに送信されることが可能であり、基地局ルータはこの情報を使用して、移動機１１５が無線インタフェース１２０を通じて受信した情報および／または信号を合成できるように無線インタフェース１２０を通じた送信を調整するおよび／または同期することができる。
【００２４】
図２は、分散型無線通信システム２００の第２の例示的実施形態を概念的に示している。図示した実施形態では、ブロードキャストサーバ２０５は、マルチキャストグループの一部である複数の基地局ルータ２１０と通信可能に接続されている。図２では２つの基地局ルータ２１０を示しているが、本発明は２つの基地局ルータ２１０を含む無線通信システム２００に限定されないことを、本開示の恩恵を受ける当業者には理解されたい。代替的実施形態では、分散型無線通信システム２００は、いかなる数の基地局ルータ２１０および／または分散型通信ネットワークにアクセスできるように構成されることが可能である他のアクセスポイントを含むこともできる。さらに、ブロードキャストサーバ２０５は、有線通信ネットワークおよび／または無線通信ネットワークの任意の組み合わせを使用して、基地局ルータ２１０に通信可能に接続されることが可能である。各基地局ルータ２１０は、制御装置２１５およびメモリ素子２２０を含んでいる。例えば制御装置２１５は、中央処理装置または他のプロセッサとして実装されることが可能であり、メモリ素子２２０は、１つまたは複数のランダムアクセスメモリデバイスとして実装されることが可能である。
【００２５】
基地局ルータ２１０の１つは、ブロードキャストサーバ２０５によって提供される１つまたは複数のサービスと関連する無線リソース管理機能２２５をホストすることができる。図示した実施形態では、ネットワーク２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能２２５をホストするように基地局ルータ２１０（１）を選択する。基地局ルータ２１０（２）には無線リソース管理機能が示されていないが、これは基地局ルータ２１０（２）が無線リソース管理機能をホストできないことを意味するものではない。本開示の恩恵を受ける当業者には、基地局ルータ２１０のいずれも、ブロードキャストサーバ２０５によって提供されるサービスの１つまたは複数に対して無線リソース管理機能２２５をホストするように選択可能である（またホストすることができる）ことを理解されたい。ブロードキャストサーバ２０５が、無線リソース管理機能２２５をホストするように基地局ルータ２１０（１）を選択すると、ブロードキャストサーバ２０５および無線リソース管理機能２２５は、矢印２３０で示すように、１つまたは複数のサービスを提供するためにリソースを割り当てることに関する情報をネゴシエートすることができる。例えば、サービスに関するソフトハンドオーバグループに属する基地局ルータ２１０のアイデンティティおよび無線送信スケジューリングパラメータが、例えば２相コミットプロトコルおよび／または３相コミットプロトコルを使用して、ネゴシエートされることが可能である。このようなコミットプロトコルは、当技術分野では知られているので、明瞭にするために本明細書では詳細を説明しない。
【００２６】
リソースマネージャ２１０（１）の選択は、いかなる基準に基づくことも可能であって、時間とともに変わることがあり、例えば異なる時間では、異なる基地局ルータ２１０がリソースマネージャとして動作するよう選択されることがある。一実施形態では、リソースマネージャ２１０（１）は、チャネル状態、ネットワークトポロジ、ネットワークの一部の利用可能な能力などのネットワーク情報に基づいて選択されることが可能である。またリソースマネージャ２１０（１）は、地理情報に基づいて選択されることも可能である。一実施形態では、ブロードキャストサービスは、地域的にマップされるおよび／または予想されるユーザの基盤にマップされることが可能である。例えば、ニューヨーク州マンハッタンのユーザに適切なウォールストリートニュースブロードキャストのようなブロードキャストサービスは、カンザス州マンハッタンのような地方のユーザにはほとんど関連性がない可能性がある。同様に天気のサービスは、特定の場所に合わせることが可能である。さらに複雑なマッピングが構想されることも可能である。一実施形態では、基地局ルータ２１０は、特定のブロードキャストサービスに対する無線リソース管理機能２２５のキーパーとして選択されることも可能であり、選択された基地局ルータ２１０は、特定のサービスを提供するために使用可能なリソースを予約するために、その領域内の他の基地局ルータ２１０とネゴシエートすることができる。２つの無線リソース管理エリアが重なるとき、リソースの割当てにおける競合を解決する必要があることがある。このような場合には、２相コミットプロトコルまたは３相コミットプロトコルを使用して、アトミック予約を解決することができる。競合を迅速に解決するには、基地局ルータ２１０がブロードキャストサービスに対して代替の割当てを提案することができるようになるメカニズムを用いて、プロトコルを拡張することができる。
【００２７】
ブロードキャストサーバ２０５はまた、矢印２３５で示すように、提供されるサービスと関連するコンテンツを各基地局ルータ２１０に分配することもできる。一実施形態では、ブロードキャストサーバ２０５は、インターネットプロトコルのマルチキャスト標準および／またはプロトコルにより、ブロードキャストデータをマルチキャストグループに属する基地局ルータ２１０に送信することができる。ブロードキャストデータは、無線リソース管理機能２２５を迂回し、その結果基地局ルータ２１０は、無線リソース管理機能２２５の関与なしにブロードキャストデータを受信できるようになる。ブロードキャストデータは、ブロードキャストデータがユーザに表示される予定の時間を示す情報を含んでいる。様々な代替的実施形態では、表示時間は、ブロードキャストデータの一部分が表示される予定の絶対時間および／またはブロードキャストデータの一部が表示される予定の相対時間を示すことができる。例えば時間表示は、ブロードキャストデータのフレームが特定の時間にユーザに表示される予定であることを、例えばグリニッジ標準時で示すことができる。別の例については、時間表示は、ブロードキャストデータのフレームが前のブロードキャストデータのフレームの１秒後にユーザに表示される予定であることを示すことができる。
【００２８】
無線リソース管理機能２２５は、無線インタフェースを通じてブロードキャストデータを送信するために基地局ルータ２１０によって使用されることになるリソースを割り当てる。一実施形態では、リソースの割当ては、ブロードキャストデータの一部の送信をスケジュールすることを含む。例えば無線リソース管理機能２２５は、矢印２４０で示すように、ブロードキャストデータに含まれるタイミング表示と、無線インタフェースを通じて情報を送信するために基地局ルータ２１０によって使用されるアクセス方法特有のタイミングとのマッピング（または他の関数関係）をネゴシエートすることができる。例示的なアクセス方法特有のタイミングインジケータには、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）標準および／またはプロトコルによって定義されるシステムフレーム番号（ＳＦＭ）、ならびに／あるいは基地局ルータ２１０がブロードキャストデータの一部分を送信する予定の時間を示す絶対タイムスタンプがある。一実施形態では、無線リソース管理機能２２５は、例えば２相コミットプロトコルまたは３相コミットプロトコルなどのプロトコルを実行することによって、マッピングを基地局ルータ２１０と（２４０において）ネゴシエートし、それによって無線リソース管理機能２２５は、マルチキャストグループでデータを受信するための最大遅延および／またはジッタなどのパラメータを決定することができるようになる。無線リソース管理機能２２５は、次にネゴシエートされたパラメータに基づいてリソースを割り当てることができる。
【００２９】
図３は、ブロードキャストサーバからマルチキャストグループへ送信されるデータストリーム３００の一部分と、そのマルチキャストグループに属する基地局ルータによって送信されるデータストリーム３０５の一部分を概念的に示している。図示した実施形態では、データストリーム３００中の各フレーム３１０は、ペイロード３１５とタイムスタンプ３２０とを含んでいる。例えばペイロード３１５は、ブロードキャストデータの一部を含むことができ、タイムスタンプ３２０は、ペイロード３１５の中のブロードキャストデータをユーザに提供するための絶対タイミングおよび／または相対タイミング（Ｚ）を示す情報を含むことができる。代替的実施形態では、フレーム３１０は、ペイロード３１５およびタイムスタンプ３２０に加えて１つまたは複数のヘッダなど他の情報を含むこともできる。
【００３０】
図示した実施形態では、データストリーム３０５中の各フレーム３２５は、ペイロード３３０とタイムスタンプ３３５とを含んでいる。例えば、ペイロード３３０は、フレーム３１０からの関連するペイロード３１５からのブロードキャストデータの一部を含むことができ、タイムスタンプ３３５は、ペイロード３３０の中のブロードキャストデータをユーザに提供するための絶対タイミングおよび／または相対タイミング、ＲＴ（Ｚ）を示す情報を含むことができる。タイミング表示ＲＴ（Ｚ）は、タイムスタンプ３２０で示されるタイミングＺを基地局ルータに実装されるアクセス方法特有のタイミングにマップすることによって決定される。例えば基地局ルータのうちの１つにあるリソース管理機能は、ネゴシエートされた最大遅延および／またはジッタに基づいてタイミングＺをＲＴ（Ｚ）にマップするために使用する関数ＲＴ（）を決定することができる。一実施形態では、マッピング関数ＲＴ（）は、各基地局ルータがデータをどのように符号化すべきかを示すマッピング情報（例えば変調パラメータおよび符号化パラメータ）を提供することもできる。リソース管理機能は、次に関数ＲＴ（）を基地局ルータに分配することができ、基地局ルータは提供された関数を用い、提供されたタイムスタンプＺを使用してＲＴ（Ｚ）を計算することができる。代替的実施形態では、フレーム３２５は、ペイロード３３０およびタイムスタンプ３３５に加えて１つまたは複数のヘッダなど他の情報を含むこともできる。
【００３１】
図２に戻ると、無線リソース管理機能２２５は、ブロードキャストデータを送信するために基地局ルータ２１０によって使用されることになるチャネルおよび／またはトーンを（矢印２４０で示すように）ネゴシエートすることもできる。一実施形態では、無線リソース管理機能２２５は、２相コミットプロトコルまたは３相コミットプロトコルなどの予約プロトコルを使用して、基地局ルータのそれぞれにリソースを割り当てることができる。このように無線リソース管理機能２２５は、チャネル（またはトーン）領域でも時間領域でもリソースを割り当てることができる。例えば無線リソース管理機能２２５は、タイムスタンプＺを有するビデオフレームが選択された無線チャネル（またはチャネルの組み合わせ）を通じてタイムスタンプＲＴ（Ｚ）に送信されるべきであると決定することができる。リソースは、いかなる間隔で割り当てられる（および／または再び割り当てられる）ことも可能である。一実施形態では、きわめて動的なサービスについてなどは、予約プロトコルが頻繁に実行される可能性があり、適度に静的な送信（ＴＶなど）については、長期にわたる予約が行われる可能性がある。
【００３２】
図４は、分散型通信システムにおいてブロードキャストサービスを提供するためにリソースを割り当てる方法４００の１つの例示的実施形態を概念的に示している。図示した実施形態では、（４０５において）マルチキャストグループを形成する基地局ルータが決定される。例えば基地局ルータは、マルチキャストグループに登録することができ、その結果ネットワークは（４０５において）これらの基地局ルータがマルチキャストグループの一部であると判断することができるようになる。次にマルチキャストグループに属する基地局ルータのうちの１つが、（４１０において）リソースマネージャとして選択されることが可能である。選択された基地局ルータは、次に本明細書で説明するように、無線リソース管理機能を開始することができる。ブロードキャストサーバは、（４１５において）マルチキャストデータをマルチキャストグループに属する基地局ルータに提供することもできる。図４では、（４１０において）リソースマネージャの選択および（４１５において）マルチキャストデータの提供が順次行われるように示されているが、本発明はこれらの事象の図示された順序に限定されない。本開示の恩恵を受ける当業者には、（４１０における）リソースマネージャの選択および（４１５における）マルチキャストデータの提供が、いかなる順序でもおよび／または同時でも行われる可能性があることを理解されたい。
【００３３】
選択された基地局ルータの中の無線リソース管理機能は、マルチキャストグループに属する基地局ルータによってブロードキャストデータを送信するためのリソースの割当てを（４２０において）決定する。本明細書で説明するように、基地局ルータは、ブロードキャストデータを送信するためのスケジューリング、ならびにブロードキャストデータを送信するために使用されるチャネルおよび／またはトーンを（４２０において）決定することができる。リソースの（４２０における）割当ては、マルチキャストグループに属する基地局ルータによって提供されるブロードキャストデータ（またはそれを表す信号）がそのデータおよび／または信号を受信する移動機によって合成されることが可能となるように、決定されることが可能である。決定されたリソースの割当てを示す情報は、次に（４２５において）マルチキャストグループに属する基地局ルータに信号で通知されることが可能である。基地局ルータは、次に（４３０において）決定されたリソースの割当てに従ってブロードキャストデータを送信することができる。例えばマルチキャストグループに属する基地局ルータは、信号および／またはデータを受信する移動機が信号および／またはデータを合成することができるように、スケジュールされた時間に、決定されたチャネルおよび／またはトーンで、（４３０において）ブロードキャストデータの一部を送信することができる。
【００３４】
本明細書に記載した分散型無線通信システムにおいてブロードキャストサービスのためにリソースを割り当てる技術の諸実施形態は、従来の慣行に優るいくつかの利点を有する可能性がある。例えばブロードキャストデータは、ブロードキャストサーバとブロードキャストデータを移動機に提供するために使用される基地局ルータとの間でバックホールリンクを通じて一度送信されるだけでよい。無線リソース管理機能は、無線通信システムの分散された性質と調和する方法でリソースを割り当てることもできる。さらに無線リソース管理機能は、最大許容遅延および／またはパケットジッタなど、基地局ルータのプロパティを明らかにすることもできる。さらに、リソースマネージャは、無線通信システムがネットワークの状態、ユーザの分布、および／または提供中のサービスの変化を明らかにできるようにする動的な方法で選択されることも可能である。
【００３５】
本発明は、本明細書の教示の恩恵を受ける当業者には明白である、異なるが等価な方法で変更して実施することができるため、上記で開示した特定の実施形態は一例にすぎない。さらに、特許請求の範囲に記載する以外に、本明細書に示す構成または設計の詳細に限定するつもりはない。したがって、上記の特定の実施形態を変更または修正可能であることは明らかであり、このようなすべての変形形態は本発明の範囲内であるとみなす。よって、本明細書で求める保護は、特許請求の範囲に示す通りである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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