(57)【要約】  本開示は、第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用することに関する。受信機は、第1のストリームを受信し、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信し、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出し、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行する。
2016509401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための方法であって、
前記第1のストリームを受信するステップと、
前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するステップと、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するステップと、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第1のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するステップと、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報が、前記第2のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報とマッチングすることに基づいて、前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の少なくとも1つのフレームに関するフレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内のフレームに関するフレームデータとマッチングするかどうかを判定するステップと、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングすることに基づいて、前記第1のストリームのフレームが受信される時刻を、前記第2のストリームのフレームの識別子に同期させるステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記フレーム情報は、前記複数のフレームの各々に関するフレームレートまたはフレーム長さのうちの1つまたは複数を含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記識別子は、前記第2のストリームのシーケンス番号に対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
前記識別子は、前記第2のストリームのタイムスタンプに対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項2に記載の方法。
【請求項６】
前記第2のストリーム内の前記複数のフレームは、1つまたは複数のパケットで送信される、請求項2に記載の方法。
【請求項７】
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングしないことに基づいて、前記第1のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するステップ
をさらに含む、請求項2に記載の方法。
【請求項８】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量を判定するステップと、
前記時間オフセット量よりも大きいかまたはそれに等しい時間期間の間に前記第1のストリームを停止させ、前記第2のストリームをバッファリングするステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記第1のストリームは、保証された順序どおりの配信ストリームを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記第2のストリームは、乱れている配信ストリームを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記第2のストリームは、しきい値よりも大きいかまたはそれに等しいフレーム消去レートに応答して受信される、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
所与の時間期間の間の前記しきい値未満の前記フレーム消去レートに基づいて、前記第2のストリームの受信を停止させるステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量に等しい時間期間の間に前記第1のストリームのプレイアウトレートを増加させるステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
前記第2のストリームのバッファリングされたフレームのシーケンス番号が、前記第1のストリームのフレームのタイムスタンプよりも古いかどうかを判定するステップと、
前記第2のストリームの前記バッファリングされたフレームの前記シーケンス番号が、前記第1のストリームの前記フレームの前記タイムスタンプよりも古いことに基づいて、前記バッファリングされたフレームを削除するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
試行する前記ステップは、
前記欠落したフレームに対応する前記第2のストリーム内のフレームが存在するかどうかを判定するステップと、
前記欠落したフレームに対応する前記第2のストリーム内のフレームが存在すると判定することに基づいて、前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを、前記第2のストリームからの前記対応するフレームと交換するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための装置であって、
前記第1のストリームを受信するように構成された論理手段と、
前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するように構成された論理手段と
を含む、装置。
【請求項１７】
前記第1のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報が、前記第2のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報とマッチングすることに基づいて、前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の少なくとも1つのフレームに関するフレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内のフレームに関するフレームデータとマッチングするかどうかを判定するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングすることに基づいて、前記第1のストリームのフレームが受信される時刻を、前記第2のストリームのフレームの識別子と同期させるように構成された論理手段と
をさらに含む、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
前記フレーム情報は、前記複数のフレームの各々に関するフレームレートまたはフレーム長さのうちの1つまたは複数を含む、請求項17に記載の装置。
【請求項１９】
前記識別子は、前記第2のストリームのシーケンス番号に対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項17に記載の装置。
【請求項２０】
前記識別子は、前記第2のストリームのタイムスタンプに対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項17に記載の装置。
【請求項２１】
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングしないことに基づいて、前記第1のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するように構成された論理手段
をさらに含む、請求項17に記載の装置。
【請求項２２】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量を判定するように構成された論理手段と、
前記時間オフセット量よりも大きいかまたはそれに等しい時間期間の間に前記第1のストリームを停止させ、前記第2のストリームをバッファリングするように構成された論理手段と
をさらに含む、請求項16に記載の装置。
【請求項２３】
前記第1のストリームは、保証された順序どおりの配信ストリームを含む、請求項16に記載の装置。
【請求項２４】
前記第2のストリームは、乱れている配信ストリームを含む、請求項16に記載の装置。
【請求項２５】
前記第2のストリームは、しきい値よりも大きいかまたはそれに等しいフレーム消去レートに応答して受信される、請求項16に記載の装置。
【請求項２６】
所与の時間期間の間に前記フレーム消去レートが前記しきい値未満であることに基づいて前記第2のストリームの受信を停止させるように構成された論理手段
をさらに含む、請求項25に記載の装置。
【請求項２７】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量に等しい時間期間の間に前記第1のストリームのプレイアウトレートを増加させるように構成された論理手段
をさらに含む、請求項16に記載の装置。
【請求項２８】
前記第2のストリームのバッファリングされたフレームのシーケンス番号が、前記第1のストリームのフレームのタイムスタンプよりも古いかどうかを判定するように構成された論理手段と、
前記第2のストリームの前記バッファリングされたフレームの前記シーケンス番号が、前記第1のストリームの前記フレームの前記タイムスタンプよりも古いことに基づいて、前記バッファリングされたフレームを削除するように構成された論理手段と
をさらに含む、請求項16に記載の装置。
【請求項２９】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための装置であって、
前記第1のストリームを受信するための手段と、
前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するための手段と、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するための手段と、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するための手段と
を含む、装置。
【請求項３０】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための非一時的コンピュータ可読記録媒体であって、
前記第1のストリームを受信するための少なくとも1つの命令と、
前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するための少なくとも1つの命令と、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するための少なくとも1つの命令と、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するための少なくとも1つの命令と
を含む、非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第119条に基づく優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により明確に本明細書に組み込まれる、2013年1月3日に出願された「SELECTIVELY PATCHING ERASURES IN CIRCIUT-SWITCHED CALLS WHOSE FRAME ERASURE RATE RISES ABOVE A THRESHOLD BY ESTABLISHING AND SYNCHRONIZING A VOIP STREAM」と題する仮出願第61/748,486号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、VoIPストリームを確立し同期させることによってフレーム消去レート(FER)がしきい値を超えるまで上昇する回線交換呼における消去物に選択的にパッチを適用することを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
回線交換は、2つのネットワークノードが、互いに通信し得る前にネットワークを介して専用の通信チャネル(回線)を確立する、電気通信ネットワーク方法である。回線は、チャネルの全帯域幅を保証し、呼の持続時間の間に接続を維持する。回線は、電気回路と同様にノードが物理的に接続されているかのように機能する。
【０００４】
回線交換は、通常、音声回線を接続するために使用される。回線交換(CS)呼の間、一定のパーセンテージのフレームは、欠落または喪失し得る(「フレーム消去」と呼ばれる)。搬送波は、呼を送信するのに必要な電力量を低減させるためにフレームの約1%以下を意図的に欠落させ得る。フレームはまた、干渉により喪失し得る。CS呼の間の低いフレーム消去レート(FER)、たとえば1%以下は、通常、顕著ではない。しかしながら、5〜10%などのより高いFERは顕著である。搬送波は、通常、より高いFERを補償するために送信電力を増加させるが、これは常に有効とは限らない。代替として、搬送波は、フレームストリーム自体に何らかの冗長性を挿入し得るが、これも完全に有効とは限らない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用することに関する。第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための方法は、第1のストリームを受信するステップと、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するステップと、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するステップと、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するステップとを含む。
【０００６】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための装置は、第1のストリームを受信するように構成された論理手段と、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するように構成された論理手段と、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するように構成された論理手段と、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するように構成された論理手段とを含む。
【０００７】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための装置は、第1のストリームを受信するための手段と、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するための手段と、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するための手段と、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するための手段とを含む。
【０００８】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための非一時的コンピュータ可読記録媒体は、第1のストリームを受信するための少なくとも1つの命令と、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するための少なくとも1つの命令と、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するための少なくとも1つの命令と、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するための少なくとも1つの命令とを含む。
【０００９】
本発明の実施形態のより完全な理解、およびその付随する利点の多くは、以下の詳細な説明を添付の図面と併せ読んでよりよく理解すると、容易に得られる。添付の図面は、単に説明のために提示されているにすぎず、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるワイヤレス通信システムのハイレベルシステムアーキテクチャを示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による、無線アクセスネットワーク(RAN)、および1xEV-DOネットワーク用のコアネットワークのパケット交換部分の例示的な構成を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による、RAN、および3G UMTS W-CDMA(登録商標)システム内の汎用パケット無線サービス(GPRS)コアネットワークのパケット交換部分の例示的な構成を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による、RAN、および3G UMTS W-CDMA(登録商標)システム内のGPRSコアネットワークのパケット交換部分の別の例示的な構成を示す図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態による、RAN、および進化型パケットシステム(EPS:Evolved Packet System)またはロングタームエボリューション(LTE)ネットワークに基づくコアネットワークのパケット交換部分の例示的な構成を示す図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態による、EPSまたはLTEネットワークに接続された拡張型高速パケットデータ(HRPD)RAN、およびまたHRPDコアネットワークのパケット交換部分の例示的な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるユーザ機器(UE)の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、機能を実行するように構成された論理手段を含む通信デバイスを示す図である。
【図５】一実施形態による例示的なネットワークを示す図である。
【図６】第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための例示的なフローを示す図である。
【図７】第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための例示的なフローを示す図である。
【図８】相互に関係する一連の機能モジュールとして表された、サーバ停止中のユーザ用の例示的な装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の態様は、以下の説明および関連する図面において開示される。本開示の範囲から逸脱することなく、代替の態様が考案され得る。さらに、本開示の関連する詳細を不明瞭にしないように、本開示のよく知られている要素は詳細に説明されないか、または省略される。
【００１２】
「例示的」および/または「例」という言葉は、本明細書では「例、事例、または例示として機能すること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」および/または「例」として説明するいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「本開示の態様」という用語は、本開示のすべての態様が、論じられた特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
【００１３】
さらに、多くの態様について、たとえばコンピューティングデバイスの要素によって実行されるべき、一連の動作に関して説明する。本明細書で説明する様々な動作は、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、1つもしくは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組合せによって実施され得ることを認識されよう。加えて、本明細書で説明するこれらの一連の動作は、実行時に、関連するプロセッサに本明細書で説明する機能を実施させるコンピュータ命令の対応するセットを記憶した、任意の形式のコンピュータ可読記憶媒体内で完全に具現化されるものと見なされ得る。したがって、本発明の様々な態様は、請求する主題の範囲内にすべて入ることが企図されているいくつかの異なる形式で具現化され得る。さらに、本明細書で説明する実施形態ごとに、任意のそのような実施形態の対応する形式について、本明細書では、たとえば、記載の動作を実行する「ように構成された論理手段」として説明することがある。
【００１４】
本明細書ではユーザ機器(UE)と呼ばれるクライアントデバイスは、モバイルであるか、または固定されている可能性があり、無線アクセスネットワーク(RAN)と通信し得る。本明細書で使用する「UE」という用語は、「アクセス端末」または「AT」、「ワイヤレスデバイス」、「加入者デバイス」、「加入者端末」、「加入者局」、「ユーザ端末」または「UT」、「モバイル端末」、「移動局」、およびそれらの変形形態と互換的に参照され得る。一般に、UEは、RANを介してコアネットワークと通信する可能性があり、コアネットワークを介してインターネットなどの外部ネットワークに接続され得る。当然、UEには、有線アクセスネットワーク、(たとえば、IEEE 802.11などに基づく)WiFiネットワークなどの、コアネットワークおよび/またはインターネットに接続する他の機構も考えられる。UEは、限定はしないが、PCカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)デバイス、外付けもしくは内蔵のモデム、またはワイヤレスもしくは有線の電話などを含むいくつかのタイプのデバイスのうちの任意のものによって具体化され得る。UEが信号をRANに送信し得る通信リンクは、アップリンクチャネル(たとえば、逆方向トラフィックチャネル、逆方向制御チャネル、アクセスチャネルなど)と呼ばれる。RANが信号をUEに送信し得る通信リンクは、ダウンリンクチャネルまたは順方向リンクチャネル(たとえば、ページングチャネル、制御チャネル、ブロードキャストチャネル、順方向トラフィックチャネルなど)と呼ばれる。本明細書で使用される場合、トラフィックチャネル(TCH)という用語は、アップリンク/逆方向トラフィックチャネル、またはダウンリンク/順方向トラフィックチャネルのいずれかを指し得る。
【００１５】
図1は、本発明の一実施形態によるワイヤレス通信システム100のハイレベルシステムアーキテクチャを示す。ワイヤレス通信システム100はUE1...Nを含む。UE1...Nは、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、ページャ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータなどを含み得る。たとえば、図1において、UE1...2は発呼側携帯電話として示され、UE3...5はタッチスクリーン携帯電話またはスマートフォンとして示され、UENはデスクトップコンピュータまたはPCとして示されている。
【００１６】
図1を参照すると、UE1...Nは、図1にエアインターフェース104、106、108および/または直接有線接続として示されている物理通信インターフェースまたはレイヤを介してアクセスネットワーク(たとえば、RAN120、アクセスポイント125など)と通信するように構成される。エアインターフェース104および106は、所与のセルラー通信プロトコル(たとえば、符号分割多元接続(CDMA)、エボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)、進化型高速パケットデータ(eHRPD:Enhanced High Rate Packet Data)、グローバルシステムオブモバイルコミュニケーション(GSM(登録商標))、GSM(登録商標)進化型高速データレート(EDGE)、ワイドバンドCDMA(W-CDMA(登録商標))、ロングタームエボリューション(LTE)など)に準拠し得るが、エアインターフェース108は、ワイヤレスインターネットプロトコル(IP)(たとえば、IEEE802.11)に準拠し得る。RAN120は、エアインターフェース104および106などのエアインターフェースを介してUEにサービスする複数のアクセスポイントを含む。RAN120内のアクセスポイントは、アクセスノードまたはAN、アクセスポイントまたはAP、基地局またはBS、ノードB、eノードBなどと呼ばれ得る。これらのアクセスポイントは、地上アクセスポイント(もしくは地上局)または衛星アクセスポイントであり得る。RAN120は、RAN120によってサービスされるUEとRAN120または異なるRANによってサービスされる他のUEとの間の回線交換(CS)呼を完全にブリッジングすることを含む様々な機能を実行することができ、かつインターネット175などの外部ネットワークとのパケット交換(PS)データの交換を仲介することもできるコアネットワーク140に接続するように構成される。インターネット175は、いくつかのルーティングエージェントおよび処理エージェント(便宜上図1には示されていない)を含む。図1において、UENはインターネット175に直接接続する(すなわち、WiFiまたは802.11ベースネットワークのイーサネット(登録商標)接続を介するなど、コアネットワーク140から分離される)ように示されている。それによって、インターネット175は、コアネットワーク140を介してUENとUE1...Nとの間のパケット交換データ通信をブリッジングするように機能し得る。図1には、RAN120から分離されたアクセスポイント125も示されている。アクセスポイント125は、コアネットワーク140とは無関係に(たとえば、FiOS、ケーブルモデムなどの光通信システムを介して)インターネット175に接続され得る。エアインターフェース108は、一例ではIEEE 802.11などのローカルワイヤレス接続を介してUE4またはUE5にサービスし得る。UENは、一例では(たとえば、有線接続性とワイヤレス接続性の両方を有するWiFiルータ用の)アクセスポイント125自体に相当する可能性があるモデムまたはルータとの直接接続などのインターネット175との有線接続を含むデスクトップコンピュータとして示されている。
【００１７】
図1を参照すると、アプリケーションサーバ170は、インターネット175、コアネットワーク140、またはその両方に接続されるように示されている。アプリケーションサーバ170は、構造的に分離された複数のサーバとして実装され得るか、または代替として単一のサーバに相当し得る。以下により詳しく説明するように、アプリケーションサーバ170は、コアネットワーク140および/またはインターネット175を介してアプリケーションサーバ170に接続することのできるUEについて1つまたは複数の通信サービス(たとえば、Voice-over-Internet Protocol(VoIP)セッション、Push-to-Talk(PTT)セッション、グループ通信セッション、ソーシャルネットワーキングサービスなど)をサポートするように構成される。
【００１８】
ワイヤレス通信システム100をより詳細に説明するのを助けるために、RAN120およびコアネットワーク140に関するプロトコル固有の実装形態の例を図2A〜図2Dに関して以下に提供する。詳細には、RAN120およびコアネットワーク140の構成要素は、パケット交換(PS)通信をサポートすることに関連する構成要素に対応し、従来の回線交換(CS)構成要素もこれらのネットワーク内に存在し得るが、図2A〜図2Dには、いずれの従来のCS固有の構成要素も明示的に示さない。
【００１９】
図2Aは、本発明の一実施形態による、RAN120、およびCDMA2000 1xエボリューションデータオプティマイズド(EV-DO)ネットワークにおけるパケット交換通信用のコアネットワーク140の例示的な構成を示す。図2Aを参照すると、RAN120は、有線バックホールインターフェースを介して基地局コントローラ(BSC)215Aに結合される複数の基地局(BS)200A、205A、および210Aを含む。単一のBSCによって制御されるBSのグループは、サブネットと総称される。当業者なら諒解するように、RAN120は、複数のBSCおよびサブネットを含むことができるが、便宜上、図2Aには単一のBSCを示す。BSC215Aは、コアネットワーク140内でA9接続を介してパケット制御機能(PCF)220Aと通信する。PCF220Aは、パケットデータに関連するBSC215Aのためのいくつかの処理機能を実行する。PCF220Aは、コアネットワーク140内でA11接続を介してパケットデータサービングノード(PDSN)225Aと通信する。PDSN225Aは、ポイントツーポイント(PPP)セッションを管理すること、ホームエージェント(HA)および/または外部エージェント(FA)として機能することを含む様々な機能を有し、(以下でより詳細に説明するように)GSM(登録商標)ネットワークおよびUMTSネットワークにおけるゲートウェイ汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(GGSN)と機能的に同様である。PDSN225Aは、コアネットワーク140をインターネット175などの外部IPネットワークに接続する。
【００２０】
図2Bは、本発明の一実施形態による、RAN120、および3G UMTS W-CDMA(登録商標)システム内のGPRSコアネットワークとして構成されたコアネットワーク140のパケット交換部分の例示的な構成を示す。図2Bを参照すると、RAN120は、有線バックホールインターフェースを介して無線ネットワークコントローラ(RNC)215Bに結合される複数のノードB 200B、205B、および210Bを含む。1xEV-DOネットワークと同様に、単一のRNCによって制御されるノードBのグループは、サブネットと総称される。当業者なら諒解するように、RAN120は、複数のRNCおよびサブネットを含むことができるが、便宜上、図2Bには単一のRNCを示す。RNC215Bは、コアネットワーク140内のサービングGRPSサポートノード(SGSN)220Bと、RAN120によってサービスされるUEとの間で、シグナリングし、ベアラチャネル(すなわち、データチャネル)を確立し、それを切断することを担う。また、リンクレイヤ暗号化が可能な場合、RNC215Bは、エアインターフェースを介する送信のためにコンテンツをRAN120に転送する前に、コンテンツを暗号化する。RNC215Bの機能は、当技術分野でよく知られており、簡潔にするためこれ以上は説明しない。
【００２１】
図2Bでは、コアネットワーク140は、上述のSGSN220B(およびいくつかの他のSGSNも含む可能性がある)およびGGSN225Bを含む。一般に、GPRSは、IPパケットをルーティングするための、GSM(登録商標)に使用されるプロトコルである。GPRSコアネットワーク(たとえば、GGSN225Bおよび1つまたは複数のSGSN220B)は、GPRSシステムの中心部分であり、W-CDMA(登録商標)ベースの3Gアクセスネットワークのサポートも提供する。GPRSコアネットワークは、GSM(登録商標)およびW-CDMA(登録商標)ネットワークにおけるIPパケットサービスのモビリティ管理、セッション管理、およびトランスポートを提供する、GSM(登録商標)コアネットワーク(すなわち、コアネットワーク140)の一体化された部分である。
【００２２】
GPRSトンネリングプロトコル(GTP)は、GPRSコアネットワークを特徴付けるIPプロトコルである。GTPは、GGSN225Bにおいて、1つの位置からインターネット175に接続し続けているかのようにしながら、GSM(登録商標)またはW-CDMA(登録商標)ネットワークのエンドユーザ(たとえば、UE)が方々に移動することを可能にするプロトコルである。これは、UEの現在のSGSN220Bから、それぞれのUEのセッションを処理しているGGSN225BにそれぞれのUEのデータを転送することによって達成される。
【００２３】
GTPの3つの形態、すなわち(i)GTP-U、(ii)GTP-C、および(iii)GTP'(GTP Prime)がGPRSコアネットワークによって使用される。GTP-Uは、パケットデータプロトコル(PDP)コンテキストごとに分離されたトンネルでのユーザデータの転送に使用される。GTP-Cは、制御シグナリング(たとえば、PDPコンテキストのセットアップおよび削除、GSN到達可能性の検証、加入者があるSGSNから別のSGSNに移動した場合などの更新または変更など)に使用される。GTP'は、GSNから課金機能への課金データの転送に使用される。
【００２４】
図2Bを参照すると、GGSN225Bは、GPRSバックボーンネットワーク(図示せず)とインターネット175との間のインターフェースとして機能する。GGSN225Bは、関連するパケットデータプロトコル(PDP)形式(たとえば、IPまたはPPP)のパケットデータを、SGSN220Bから来るGPRSパケットから抽出し、対応するパケットデータネットワーク上でパケットを送出する。反対方向において、着信データパケットは、GGSNによってSGSN220Bに接続されたUEに向けられ、SGSN220Bは、RAN120によってサービスされるターゲットUEの無線アクセスベアラ(RAB)を管理および制御する。それによって、GGSN225Bは、ターゲットUEの現在のSGSNアドレスおよびその関連のプロファイルをロケーションレジスタ(たとえば、PDPコンテキスト内)に記憶する。GGSN225Bは、IPアドレス割当てを担い、接続されたUEのデフォルトのルータである。また、GGSN225Bは、認証および課金機能を実行する。
【００２５】
一例では、SGSN220Bは、コアネットワーク140内の多くのSGSNのうちの1つの代表である。各SGSNは、関連する地理的サービスエリア内で、UEとの間でのデータパケットの配信を担う。SGSN220Bのタスクには、パケットルーティングおよび転送、モビリティ管理(たとえば、接続/切断およびロケーション管理)、論理リンク管理、ならびに認証機能および課金機能が含まれる。SGSN220Bのロケーションレジスタは、位置情報(たとえば、現在のセル、現在のVLR)、および、SGSN220Bに登録されたすべてのGPRSユーザのユーザプロファイル(たとえば、パケットデータネットワークで使用されるIMSI、PDPアドレス)を、たとえばユーザまたはUEごとに1つまたは複数のPDPコンテキスト内に記憶する。したがって、SGSN220Bは、(i)GGSN225BからのダウンリンクGTPパケットの逆トンネリング、(ii)GGSN225Bに向かうIPパケットのアップリンクトンネリング、(iii)UEがSGSNサービスエリアの間を移動するときのモビリティ管理の実行、(iv)モバイル加入者の支払い請求を担う。当業者が諒解するように、(i)〜(iv)の他に、GSM(登録商標)/EDGEネットワークのために構成されたSGSNは、W-CDMA(登録商標)ネットワークのために構成されたSGSNと比較して、わずかに異なる機能を有する。
【００２６】
RAN120(または、たとえば、UMTSシステムアーキテクチャにおけるUTRAN)は、Radio Access Network Application Part(RANAP)プロトコルを介して、SGSN220Bと通信する。RANAPは、Iuインターフェース(Iu-ps)を介して、フレームリレーまたはIPなどの伝送プロトコルとともに動作する。SGSN220Bは、SGSN220Bおよび他のSGSN(図示せず)と内部のGGSN(図示せず)との間のIPベースのインターフェースであり、上記で定義されたGTPプロトコル(たとえば、GTP-U、GTP-C、GTP'など)を使用する、Gnインターフェースを介してGGSN225Bと通信する。図2Bの実施形態では、SGSN220BとGGSN225Bとの間のGnは、GTP-CとGTP-Uの両方を搬送する。図2Bには示されないが、Gnインターフェースは、ドメイン名システム(DNS)によっても使用される。GGSN225Bは、公衆データネットワーク(PDN)(図示せず)に、次にインターネット175に、IPプロトコルによるGiインターフェースを介して直接、またはワイヤレスアプリケーションプロトコル(WAP)ゲートウェイを介して接続される。
【００２７】
図2Cは、本発明の一実施形態による、RAN120、および3G UMTS W-CDMA(登録商標)システム内のGPRSコアネットワークとして構成されたコアネットワーク140のパケット交換部分の別の例示的な構成を示す。図2Bと同様に、コアネットワーク140は、SGSN220BおよびGGSN225Bを含む。しかしながら、図2Cでは、ダイレクトトンネルは、SGSN220Bが、PSドメイン内のRAN120とGGSN225Bとの間のダイレクトユーザプレーントンネル、GTP-Uを確立することを可能にする、Iuモードにおける任意選択の機能である。図2CのSGSN220Bなどのダイレクトトンネル対応SGSNは、SGSN220Bがダイレクトユーザプレーン接続を使用できるかどうかにかかわらず、GGSN単位およびRNC単位で構成され得る。図2CのSGSN220Bは、制御プレーンシグナリングを処理し、ダイレクトトンネルをいつ確立するべきかの決定を行う。PDPコンテキストに割り当てられたRABが解放される(すなわち、PDPコンテキストが保たれる)とき、ダウンリンクパケットの処理を可能にするために、GGSN225BとSGSN220Bとの間にGTP-Uトンネルが確立される。
【００２８】
図2Dは、本発明の一実施形態による、RAN120、および進化型パケットシステム(EPS)またはLTEネットワークに基づくコアネットワーク140のパケット交換部分の例示的な構成を示す。図2Dを参照すると、図2B〜図2Cに示すRAN120と異なり、EPS/LTEネットワーク内のRAN120は、図2B〜図2CのRNC215Bなしに、複数の発展型ノードB(EノードBまたはeNB)200D、205D、および210Dとともに構成される。これは、EPS/LTEネットワーク内のEノードBは、コアネットワーク140と通信するためにRAN120内に別個のコントローラ(すなわち、RNC215B)を必要としないからである。言い換えれば、図2B〜図2CのRNC215Bの機能のいくつかは、図2DのRAN120のそれぞれのeノードBに内蔵される。
【００２９】
図2Dでは、コアネットワーク140は、複数のモビリティ管理エンティティ(MME)215Dおよび220D、ホーム加入者サーバ(HSS)225D、サービングゲートウェイ(S-GW)230D、パケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW)235D、ならびにポリシーおよび課金ルール機能(PCRF)240Dを含む。これらの構成要素、RAN120、およびインターネット175間のネットワークインターフェースは、図2Dに示され、(下記の)Table 1(表1)に次のように定義される。
【００３０】
【表１】
2016509401.tif 000003
【００３１】
ここで、図2DのRAN120およびコアネットワーク140に示される構成要素のハイレベル記述について説明する。しかしながら、これらの構成要素は各々、様々な3GPP TS規格により当技術分野でよく知られており、本明細書に含まれる記述は、これらの構成要素によって実行されるすべての機能の網羅的な記述となることを意図しない。
【００３２】
図2Dを参照すると、MME215Dおよび220Dは、EPSベアラの制御プレーンシグナリングを管理するように構成される。MME機能は、非アクセス層(NAS)シグナリング、NASシグナリングセキュリティ、インター技術ハンドオーバおよびイントラ技術ハンドオーバのモビリティ管理、P-GWおよびS-GW選択、ならびにMME変更を伴うハンドオーバに関するMME選択を含む。
【００３３】
図2Dを参照すると、S-GW230Dは、RAN120の方へのインターフェースの終端にあるゲートウェイである。EPSベースのシステムのコアネットワーク140に関連するUEごとに、所与の時点において単一のS-GWが存在する。GTPベースおよびプロキシモバイルIPv6(PMIP)ベースの両S5/S8に関して、S-GW230Dの機能は、モビリティアンカーポイント、パケットルーティングおよび転送、ならびに関連のEPSベアラのQoSクラス識別子(QCI)に基づくDiffServ Code Point(DSCP)の設定を含む。
【００３４】
図2Dを参照すると、P-GW235Dは、パケットデータネットワーク(PDN)、たとえばインターネット175の方へのSGiインターフェースの終端にあるゲートウェイである。UEが複数のPDNにアクセスしている場合、そのUEのために2つ以上のP-GWが存在し得るが、S5/S8接続とGn/Gp接続との混合は、通常、そのUEに関して同時にサポートされない。P-GW機能は、GTPベースの両S5/S8に関して、(ディープパケット検査による)パケットフィルタリング、UE IPアドレス割当て、関連のEPSベアラのQCIに基づくDSCPの設定、オペレータ間の課金のためのアカウンティング、3GPP TS23.203に定義されたアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)ベアラバインディング、3GPP TS23.203に定義されたULベアラバインディング検証を含む。P-GW235Dは、E-UTRAN、GSM(登録商標)/EDGE無線アクセスネットワーク(GERAN)、またはUTRANのいずれかを使用して、GERAN/UTRAN専用UEとE-UTRAN対応UEの両方へのPDN接続を提供する。P-GW235Dは、E-UTRANを使用してS5/S8インターフェースのみを介してE-UTRAN対応UEへのPDN接続を提供する。
【００３５】
図2Dを参照すると、PCRF240Dは、EPSベースのコアネットワーク140のポリシーおよび課金制御要素である。非ローミングシナリオでは、UEのインターネットプロトコル接続アクセスネットワーク(IP-CAN)セッションに関連するHPLMN内に単一のPCRFが存在する。PCRFは、RxインターフェースおよびGxインターフェースの終端にある。トラフィックのローカルブレークアウトを伴うローミングシナリオでは、UEのIP-CANセッションに関連する2つのPCRFが存在し得る。ホームPCRF(H-PCRF)は、HPLMN内に存在するPCRFであり、訪問先PCRF(V-PCRF)は、訪問先VPLMN内に存在するPCRFである。PCRFは、3GPP TS23.203により詳細に記載されており、したがって、簡潔のためにさらに説明しない。図2Dでは、アプリケーションサーバ170(たとえば、3GPP専門用語においてAFと呼ばれ得る)は、インターネット175を介してコアネットワーク140に、または代替としてRxインターフェースを介して直接PCRF240Dに接続されるように示される。一般に、アプリケーションサーバ170(すなわちAF)は、コアネットワークによりIPベアラリソース(たとえば、UMTS PSドメイン/GPRSドメインリソース/LTE PSデータサービス)を使用するアプリケーションを提供する要素である。アプリケーション機能の一例は、IPマルチメディアサブシステム(IMS)コアネットワークサブシステムのプロキシ呼セッション制御機能(P-CSCF)である。AFは、PCRF240Dにセッション情報を提供するためにRx参照点を使用する。セルラーネットワークを介してIPデータサービスを提供する他のいかなるアプリケーションサーバも、Rx参照点を介してPCRF240Dに接続され得る。
【００３６】
図2Eは、本発明の一実施形態による、EPSまたはLTEネットワーク140Aに接続された拡張型高速パケットデータ(HRPD)RANとして構成されたRAN120、およびまたHRPDコアネットワーク140Bのパケット交換部分の一例を示す。コアネットワーク140Aは、図2Dに関して上記で説明したコアネットワークと同様に、EPSまたはLTEコアネットワークである。
【００３７】
図2Eでは、eHRPD RANは、拡張型BSC(eBSC)および拡張型PCF(ePCF)215Eに接続された、複数のトランシーバ基地局(BTS)200E、205E、および210Eを含む。eBSC/ePCF215Eは、S101インターフェースを介してEPSコアネットワーク140A内のMME215Dまたは220Dのうちの1つに接続し、EPSコアネットワーク140A内の他のエンティティとインターフェースするためのA10および/またはA11インターフェースを介してHRPDサービングゲートウェイ(HSGW)220Eに(たとえば、S103インターフェースを介してS-GW230Dに、S2aインターフェースを介してP-GW235Dに、Gxaインターフェースを介してPCRF240Dに、STaインターフェースを介して3GPP AAAサーバ(図2Dには明示的に示さず)に、など)接続し得る。HSGW220Eは、HRPDネットワークとEPS/LTEネットワークとの間に相互動作を提供するために3GPP2に定義される。諒解されるように、eHRPD RANおよびHSGW 220Eは、従来のHRPDネットワークで利用可能でないEPC/LTEネットワークへのインターフェース機能で構成される。
【００３８】
再びeHRPD RANを参照すると、EPS/LTEネットワーク140Aとのインターフェースに加えて、eHRPD RANは、HRPDネットワーク140Bなどの従来のHRPDネットワークとインターフェースすることもできる。諒解されるように、HRPDネットワーク140Bは、図2AのEV-DOネットワークなどの従来のHRPDネットワークの例示的な実装形態である。たとえば、eBSC/ePCF215Eは、A12インターフェースを介して認証、許可、およびアカウンティング(AAA)サーバ225Eと、A10またはA11インターフェースを介してPDSN/FA230Eとインターフェースすることができる。PDSN/FA230Eは、次に、HA235Eに接続し、それによって、インターネット175にアクセスし得る。図2Eでは、いくつかのインターフェース(たとえば、A13、A16、H1、H2など)が明示的に記載されていないが、完全に示されており、HRPDまたはeHRPDに精通している当業者には理解されよう。
【００３９】
図2B〜図2Eを参照すると、LTEコアネットワーク(たとえば、図2D)、ならびにeHRPD RANおよびHSGWとインターフェースするHRPDコアネットワーク(たとえば、図2E)は、場合によっては、(たとえば、P-GW、GGSN、SGSNなどによって)ネットワーク主導型サービス品質(QoS)をサポートし得ることが諒解されよう。
【００４０】
図3は、本発明の実施形態によるUEの例を示す。図3を参照すると、UE300Aは発呼側電話として示され、UE300Bはタッチスクリーンデバイス(たとえば、スマートフォン、タブレットコンピュータなど)として示されている。図3に示すように、UE300Aの外部ケーシングは、当技術分野で知られているように、特に、アンテナ305A、ディスプレイ310A、少なくとも1つのボタン315A(たとえば、PTTボタン、電源ボタン、音量調節ボタンなど)、キーパッド320Aなどの構成要素で構成される。また、UE300Bの外部ケーシングは、当技術分野で知られているように、特に、タッチスクリーンディスプレイ305B、周辺ボタン310B、315B、320B、および325B(たとえば、電力制御ボタン、音量または振動制御ボタン、飛行機モードトグルボタンなど)、少なくとも1つのフロントパネルボタン330B(たとえば、Homeボタンなど)などの構成要素で構成される。UE300Bの一部として明示的に示されてはいないが、UE300Bは、限定はしないが、WiFiアンテナ、携帯アンテナ、衛星位置システム(SPS)アンテナ(たとえば全地球測位システム(GPS)アンテナ)などを含む1つもしくは複数の外部アンテナおよび/またはUE300Bの外部ケーシングに内蔵された1つもしくは複数の集積アンテナを含み得る。
【００４１】
UE300AおよびUE300BなどのUEの内部構成要素は、それぞれに異なるハードウェア構成によって具体化され得るが、内部ハードウェア構成要素のための基本的なハイレベルUE構成は図3にプラットフォーム302として示されている。プラットフォーム302は、最終的にコアネットワーク140、インターネット175、ならびに/または他のリモートサーバおよびネットワーク(たとえば、アプリケーションサーバ170、ウェブURLなど)から得ることのできるRAN120から送信されたソフトウェアアプリケーション、データ、および/またはコマンドを受信し実行し得る。プラットフォーム302は、ローカルに記憶されたアプリケーションをRAN対話なしに独立して実行することもできる。プラットフォーム302は、特定用途向け集積回路(ASIC)308もしくは他のプロセッサ、マイクロプロセッサ、論理回路、または他のデータ処理デバイスに動作可能に結合されたトランシーバ306を含み得る。ASIC308または他のプロセッサは、ワイヤレスデバイスのメモリ312中の任意の常駐プログラムとインターフェースするアプリケーションプログラミングインターフェース(API)310レイヤを実行する。メモリ312は、読取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、電気消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、フラッシュカード、またはコンピュータプラットフォームに共通の任意のメモリから構成され得る。プラットフォーム302は、メモリ312中でアクティブに使用されないアプリケーションおよび他のデータを記憶し得るローカルデータベース314も含み得る。ローカルデータベース314は、一般的にフラッシュメモリセルであるが、磁気媒体、EEPROM、光学媒体、テープ、ソフトまたはハードディスクなどの、当技術分野で知られている任意の二次記憶デバイスであり得る。
【００４２】
したがって、本発明の一実施形態は、本明細書で説明する機能を実行する能力を含むUE(たとえば、UE300A、300Bなど)を含み得る。当業者が諒解するように、様々な論理要素は、本明細書で開示する機能を達成するために、個別の要素、プロセッサ上で実行されるソフトウェアモジュール、またはソフトウェアとハードウェアとの任意の組合せで具体化され得る。たとえば、ASIC308、メモリ312、API310およびローカルデータベース314をすべて協働的に使用して、本明細書で開示する様々な機能をロード、記憶および実行し得、したがって、これらの機能を実行する論理手段を様々な要素に分散し得る。代替として、機能は1つの個別構成要素に組み込まれ得る。したがって、図3のUE300Aおよび300Bの特徴は例示的なものにすぎないと見なすべきであり、本発明は図示の特徴または構成に制限されない。
【００４３】
UE300Aおよび/または300BとRAN120との間のワイヤレス通信は、CDMA、W-CDMA(登録商標)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多重化(OFDM)、GSM(登録商標)、またはワイヤレス通信ネットワークもしくはデータ通信ネットワークで使用され得る他のプロトコルなどの、様々な技術に基づき得る。上記で説明され、当技術分野で知られているように、音声送信、および/またはデータは、様々なネットワークおよび構成を使用してRANからUEに送信され得る。したがって、本明細書で提供する例は、本発明の実施形態を限定するためのものではなく、単に本発明の実施形態の態様の説明を助けるためのものにすぎない。
【００４４】
図4は、機能を実行するように構成された論理手段を含む通信デバイス400を示す。通信デバイス400は、限定はしないが、UE300Aもしくは300B、RAN120の任意の構成要素(たとえば、BS200A〜210A、BSC215A、ノードB200B〜210B、RNC215B、eノードB200D〜210Dなど)、コアネットワーク140の任意の構成要素(たとえば、PCF220A、PDSN225A、SGSN220B、GGSN225B、MME215Dもしくは220D、HSS225D、S-GW230D、P-GW235D、PCRF240D)、コアネットワーク140に結合される任意の構成要素、および/またはインターネット175(たとえば、アプリケーションサーバ170)などを含む、上述の通信デバイスのうちのいずれかに対応し得る。したがって、通信デバイス400は、図1のワイヤレス通信システム100を介して1つまたは複数の他のエンティティと通信する(または通信を容易にする)ように構成された任意の電子デバイスに対応し得る。
【００４５】
図4を参照すると、通信デバイス400は、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405を含む。一例では、通信デバイス400がワイヤレス通信デバイス(たとえば、UE300Aまたは300B、BS200A〜210Aのうちの1つ、ノードB200B〜210Bのうちの1つ、eノードB200D〜210Dのうちの1つなど)に対応する場合、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、ワイヤレストランシーバおよび関連のハードウェア(たとえば、RFアンテナ、モデム、変調器および/または復調器など)などのワイヤレス通信インターフェース(たとえば、Bluetooth(登録商標)、WiFi、2G、CDMA、W-CDMA(登録商標)、3G、4G、LTEなど)を含み得る。別の例では、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、有線通信インターフェース(たとえば、インターネット175にアクセスし得るシリアル接続、USBまたはファイアワイヤ接続、イーサネット(登録商標)接続など)に対応し得る。したがって、通信デバイス400が、何らかのタイプのネットワークベースのサーバ(たとえば、PDSN、SGSN、GGSN、S-GW、P-GW、MME、HSS、PCRF、アプリケーションサーバ170など)に対応する場合、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、一例では、イーサネット(登録商標)プロトコルを介してネットワークベースのサーバを他の通信エンティティに接続するイーサネット(登録商標)カードに対応し得る。一例として、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、第1のストリームを受信するように構成された論理手段と、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するように構成された論理手段とを含み得る。さらなる例では、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、通信デバイス400がそのローカル環境を監視し得る感知または測定ハードウェア(たとえば、加速度計、温度センサー、光センサー、ローカルRF信号を監視するためのアンテナなど)を含み得る。情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、実行されると、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405の関連ハードウェアがその受信および/または送信機能を実行することを可能にする、ソフトウェアも含み得る。しかしながら、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、ソフトウェア単体に対応せず、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、その機能を達成するためのハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００４６】
図4を参照すると、通信デバイス400は、情報を処理するように構成された論理手段410をさらに含む。一例では、情報を処理するように構成された論理手段410は、少なくともプロセッサを含み得る。情報を処理するように構成された論理手段410によって実行され得るタイプの処理の例示的な実装形態は、限定はしないが、判断を行うこと、接続を確立すること、異なる情報オプション間で選択を行うこと、データに関連する評価を行うこと、測定操作を実行するために通信デバイス400に結合されたセンサーと対話すること、情報をあるフォーマットから別のフォーマットに(たとえば、.wmvから.aviへなど、異なるプロトコル間で)変換することなどを含む。たとえば、情報を処理するように構成された論理手段410は、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するように構成された論理手段と、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するように構成された論理手段とを含み得る。情報を処理するように構成された論理手段410中に含まれるプロセッサは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せに対応し得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは任意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、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。情報を処理するように構成された論理手段410は、実行されると、情報を処理するように構成された論理手段410の関連ハードウェアがその処理機能を実行することを可能にする、ソフトウェアも含み得る。しかしながら、情報を処理するように構成された論理手段410は、ソフトウェア単体に対応せず、情報を処理するように構成された論理手段410は、その機能を達成する
ためのハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００４７】
図4を参照すると、通信デバイス400は、情報を記憶するように構成された論理手段415をさらに含む。一例では、情報を記憶するように構成された論理手段415は、少なくとも非一時的メモリおよび関連ハードウェア(たとえば、メモリコントローラなど)を含み得る。たとえば、情報を記憶するように構成された論理手段415に含まれる非一時的メモリは、RAM、フラッシュメモリ、ROM、消去可能プログラマブルROM(EPROM)、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に対応し得る。情報を記憶するように構成された論理手段415は、実行されると、情報を記憶するように構成された論理手段415の関連ハードウェアがその記憶機能を実行することを可能にするソフトウェアも含み得る。しかしながら、情報を記憶するように構成された論理手段415は、ソフトウェア単体に対応せず、情報を記憶するように構成された論理手段415は、その機能を達成するためのハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００４８】
図4を参照すると、通信デバイス400は、場合によっては、情報を提示するように構成された論理手段420をさらに含む。一例では、情報を提示するように構成された論理手段420は、少なくとも出力デバイスおよび関連ハードウェアを含み得る。たとえば、出力デバイスは、ビデオ出力デバイス(たとえば、ディスプレイ画面、USB、HDMI(登録商標)などの、ビデオ情報を搬送することができるポートなど)、オーディオ出力デバイス(たとえば、スピーカー、マイクロフォンジャック、USB、HDMI(登録商標)などの、オーディオ情報を搬送することができるポートなど)、振動デバイス、および/あるいは情報が出力のためにフォーマットされるか、または通信デバイス400のユーザもしくはオペレータによって実際に出力され得る任意の他のデバイスを含み得る。たとえば、通信デバイス400が図3に示すようにUE300AまたはUE300Bに相当する場合、情報を提示するように構成された論理手段420は、UE300Aのディスプレイ310AまたはUE300Bのタッチスクリーンディスプレイ305Bを含み得る。さらなる例では、情報を提示するように構成された論理手段420は、ローカルユーザを有しないネットワーク通信デバイス(たとえば、ネットワークスイッチまたはルータ、リモートサーバなど)などのいくつかの通信デバイスでは省略されることがある。情報を提示するように構成された論理手段420は、実行されると、情報を提示するように構成された論理手段420の関連ハードウェアが提示機能を実行することを可能にする、ソフトウェアも含み得る。しかしながら、情報を提示するように構成された論理手段420は、ソフトウェア単体に対応せず、情報を提示するように構成された論理手段420は、その機能を達成するためのハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００４９】
図4を参照すると、通信デバイス400は、場合によっては、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425をさらに含む。一例では、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425は、少なくともユーザ入力デバイスおよび関連ハードウェアを含み得る。たとえば、ユーザ入力デバイスは、ボタン、タッチスクリーンディスプレイ、キーボード、カメラ、オーディオ入力デバイス(たとえば、マイクロフォン、またはマイクロフォンジャックなどのオーディオ情報を搬送することができるポートなど)、および/または情報が通信デバイス400のユーザもしくはオペレータから受信され得る任意の他のデバイスを含み得る。たとえば、通信デバイス400が図3に示すようにUE300AまたはUE300Bに相当する場合、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425は、キーパッド320A、ボタン315Aまたは310B〜325Bのうちのいずれか、タッチスクリーンディスプレイ305Bなどを含み得る。さらなる例では、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425は、ローカルユーザを有しないネットワーク通信デバイス(たとえば、ネットワークスイッチまたはルータ、リモートサーバなど)などのいくつかの通信デバイスでは省略されることがある。ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425は、実行されると、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425の関連ハードウェアがその入力受信機能を実行することを可能にする、ソフトウェアも含み得る。しかしながら、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425は、ソフトウェア単体に対応せず、ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段425は、その機能を達成するためのハードウェアに少なくとも部分的に依拠する。
【００５０】
図4を参照すると、405〜425の構成された論理手段は、図4では別個のまたは相異なるブロックとして示されているが、それぞれの構成された論理手段がその機能を実行するハードウェアおよび/またはソフトウェアは、部分的に重複し得ることが諒解されよう。たとえば、405〜425の構成された論理手段の機能を容易にするために使用されるいずれのソフトウェアも、情報を記憶するように構成された論理手段415に関連する非一時的メモリに記憶することができ、その結果、405〜425の構成された論理手段は各々、その機能(すなわち、この場合、ソフトウェア実行)を、情報を記憶するように構成された論理手段415によって記憶されたソフトウェアの動作に部分的に基づいて実行する。同様に、構成された論理手段のうちの1つに直接関連付けられたハードウェアは、時々、他の構成された論理手段によって借用または使用され得る。たとえば、情報を処理するように構成された論理手段410のプロセッサは、データを、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405によって送信される前に、適切な形式にフォーマットすることができるので、情報を受信および/または送信するように構成された論理手段405は、その機能(すなわち、この場合、データの送信)を、情報を処理するように構成された論理手段410に関連付けられたハードウェア(すなわち、プロセッサ)の動作に部分的に基づいて実行する。
【００５１】
概して、別段に明示的に記載されていない限り、本開示全体にわたって使用される「ように構成された論理手段」という句は、ハードウェアにより少なくとも部分的に実施される実施形態を呼び出すものとし、ハードウェアから独立したソフトウェアだけの実施形態に位置づけるものではない。様々なブロックにおける構成された論理手段または「ように構成された論理手段」は、特定の論理ゲートまたは論理要素に限定されるのではなく、概して、本明細書に記載した機能性を、(ハードウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組合せのいずれかを介して)実施するための能力を指すことが諒解されよう。したがって、様々なブロックに示す構成された論理手段または「ように構成された論理手段」は、「論理」という言葉を共有するにもかかわらず、必ずしも論理ゲートまたは論理要素として実装されるとは限らない。様々なブロックの論理手段間の他の対話または協働が、以下でより詳細に説明する実施形態の検討から、当業者には明らかになるであろう。
【００５２】
回線交換は、2つのネットワークノードが、互いに通信し得る前にネットワークを介して専用の通信チャネル(回線)を確立する、電気通信ネットワーク方法である。回線は、チャネルの全帯域幅を保証し、呼の持続時間の間に接続を維持する。回線は、電気回路によってノードが物理的に接続されているかのように機能する。
【００５３】
回線交換は、通常、音声呼を接続するために使用される。回線交換(CS)音声呼の間、一定のパーセンテージのフレームは、欠落または喪失し得る(「フレーム消去」と呼ばれる)。搬送波は、呼を送信するのに必要な電力量を低減させるためにフレームの約1%以下を意図的に欠落させ得る。フレームはまた、干渉により喪失し得る。CS呼の間の低いフレーム消去レート(FER)、たとえば1%以下は、通常、顕著ではない。しかしながら、5〜10%などのより高いFERは顕著である。
【００５４】
したがって、本開示は、CS呼におけるより高いFERを補償するために、バックアップモードとしてのVoIPを提供する。CS呼のFERが一定のしきい値、典型的には1%から5%の間を超えるまで上昇するとき、発信元デバイスは、(パケット交換ネットワークが利用可能な場合)呼に関する同時VoIPストリームを設定し得る。CS呼ストリームをVoIP呼ストリームに同期させた後、受信側デバイスは、CSストリーム内の欠落したフレームを、(受信される場合)VoIPストリームからの対応するフレームと交換し得る。
【００５５】
CSストリーム内の欠落したフレームをVoIPストリームからのフレームといつ交換すべきかを判定するためにFERしきい値を使用するのではなく、一態様は、「バーストエラー」検出および報告を使用し得る。「バーストエラー」は、短い時間期間にわたるより極端なFER、たとえば、2秒の時間内の20%のFERである。この場合、FER全体は、1%以下にとどまり得るが、一時の「バーストエラー」は、ストリーム内の顕著な偽信号を発生させ得る。したがって、このバースト中のCSストリーム内の欠落したフレームは、VoIPストリームからのフレームと交換され得る。また別の態様では、ユーザは、呼のロバスト性を増大させるために1%〜5%よりもさらに低いレベルにFERしきい値を設定し得る。
【００５６】
CS呼では、フレームは物理レイヤで送信され、それは、フレームがどのように再生されるかを制御するためのより高いレイヤが存在しないことを意味する。したがって、フレームは、受信されたとき、再生される。しかしながら、VoIP呼では、RTPレイヤは(RTPヘッダを介して)、タイムスタンプおよびシーケンス番号を各パケットに割り当てることによってフレームが再生される命令を制御する。したがって、CSストリーム内の欠落したフレームをVoIPストリームからの対応するフレームと交換するために、受信側デバイスは、CSストリームをVoIPストリームとどのように同期させるかを判定しなければならない。
【００５７】
所与のCSフレームおよび同じ音声データを含むVoIPパケットに関して、CSフレームとVoIPパケットとの間で同じである他の情報は、フレームレートおよびフレーム長さ、場合によってはキャパシティ動作点(COP)モードである。ビット単位のベースでCSストリームをVoIPストリームと比較することは、リソース集約的である。したがって、CSストリームとVoIPストリームとを同期させるために、受信側デバイスは、CSフレームストリーム内の一連のフレームを選択し、マッチングした一連のフレームレートまたはフレーム長さにより、一連のフレームに関するVoIPストリームを探索し得る。すなわち、受信機は、CSストリーム内のフレームレート/長さパターンを、VoIPストリーム内の同じフレームレート/長さパターンとマッチングし得る。
【００５８】
受信機がマッチングした一連のフレームを識別すると、受信機は、2つのシリーズが実際にマッチングしフレームレート/長さシリーズのマッチングが単純に偶然の一致ではなかったことを検証するために、マッチングした一連のフレームの各々の1つまたは複数のフレーム内のデータを比較し得る。データがマッチングする場合、受信機は、CSストリームとVoIPストリームとの間の時間オフセット量を計算し、CSフレームプレイアウト時間スライスを着信VoIP RTPパケットのシーケンス番号とマッチングするために各着信パケットに対してその時間オフセット量を使用し得る。
【００５９】
CSストリーム内に消去物(すなわち、欠落したフレーム)があるときはいつでも、受信機は、消去物をVoIPストリームからの対応するフレームと交換することができ、それによって、呼品質が劣化しないことを確実にする。CSストリームが、その通常のFERに戻り、それを一定の期間の間、維持する場合、VoIPストリームは、これ以上必要ではないため、欠落し得る。
【００６０】
図5は、本開示の一態様による、例示的なネットワークを示す。図5では、発信元UE502は、CSネットワーク510を介して受信側UE504と通信中である。CSストリームの例示的なセクションは、一連のフレームデータ(fd)512、対応する一連のタイムスタンプ(ts)514、および対応する一連のフレームレート(r)516を含む。図示されたCSストリームセクションの各列は、CSフレームに対応する。タイムスタンプは、フレームがUE504で受信される時刻である。
【００６１】
UE502はまた、ルータ506、アプリケーションサーバ170、およびルータ508を介してVoIPストリームをUE504に送信中である。VoIPストリームの例示的なセクションは、一連のシーケンス番号(sq)522、対応する一連のフレームレート(r)524、および対応する一連のフレームデータ(fd)526を含む。図示されたVoIPストリームセクションの各列は、VoIPパケットに対応する。VoIPパケットは、複数のフレームを含むことができ、その場合、受信側UE504は、サブインデックス値を各フレームに割り当て、フレームを識別するために、VoIPパケットのシーケンス番号ではなく、その値を使用し得る。
【００６２】
図5に示すように、図示されたCSストリームセクションは、VoIPストリームのフレームレートのパターン529にマッチングするフレームレートのパターン519を含む。CSストリーム内のフレームレートのパターン519の少なくとも1つのフレームデータ517は、VoIPストリーム内のフレームレートのパターン529の対応するフレームデータ527と同じであるべきである。受信側UE504は、フレームレートのマッチングパターン519および529を識別し、各ストリームの対応するフレームデータのうちの少なくとも1つ、ここではフレームデータ517および527が同じかどうかを判定し得る。それらが同じである場合、UE504は、タイムスタンプts3を有するCSフレームが、シーケンス番号sq0を有するVoIPパケットに対応することがわかる。UE504は、次いで、CSストリーム内のフレームの予想到達時刻およびVoIPストリームに関するシーケンス番号を使用して2つのストリーム間の時間オフセット量を判定し得る。
【００６３】
UE504は、時間オフセット量を判定すると、UE504がCSストリーム内の消失物を充填するためにVoIPストリームを使用することができるように、VoIPストリームの十分なパケットまたはフレームをバッファリングするためにCSストリームを停止させるか、または減速させ得る。たとえば、CSストリームは、VoIPストリームより前の約300msまたは15フレームであり得る。代替として、UE504は、VoIPストリームがCSストリームに追い付くことを可能にするためにVoIPストリームをバッファリングするのに、CSストリーム内のフレームの次の有意な伝送停止まで待つことができる。
【００６４】
図5はまた、UE504がストリームを同期させた後、CSフレームのストリーム532およびVoIPフレームのストリーム542をUE504に送信するUE502を示す。UE504は、CSストリーム532とVoIPストリーム542との間のオーバージエア(OTA)およびネットワークの遅延を調整するためにCSストリーム532の第1の4つのフレームをバッファリングする。UE504は、CSストリームのフレームが受信される時刻と、VoIPストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間期間を判定することによって、この遅延時間または時間オフセット量を判定する。代替として、UE504は、CSストリームのフレームが受信される時刻を、VoIPストリームの対応するフレームが送信される時刻と比較することによって、時間遅延を判定し得る。UE504がバッファリングするフレームの数はまた、乱れているVoIPパケットを並べ替えるためのジッタ除去(DJ)バッファによって要求される時刻を調整する。
【００６５】
図5の例では、CSフレーム534および536が欠落する。UE504がCSストリーム532をVoIPストリーム542にすでに同期させたので、UE504は、CSフレーム534および536がVoIPパケット544および546にそれぞれ対応することがわかる。図示のように、UE504は、VoIPパケット544および546をバッファリングする。したがって、UE504は、CSフレーム534および536が別様に再生されるとき、VoIPパケット544および546をプレイアウトする。このようにして、CSストリーム内のギャップが無くなる。
【００６６】
フレーム消去は、不連続送信(DTX)と異なることに留意されたい。DTXは、周期的なセッション識別子(SID)フレームが受信される、送信の欠如である一方、フレーム消去は、送信機は送信したが受信機は受信しなかった、欠落したフレームである。いずれにしても、結果的に、受信機は、プレイアウトするためのフレームをキュー内に有しない。しかしながら、DTXフレームが呼の間に「快適雑音」を提供するとき、DTXフレームを交換する際の値はほとんど存在しない。しかしながら、既知のDTXストレッチにおける際にフレームを交換するために呼ストリームを停止させることを控える際の値は存在する。
【００６７】
図6は、第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための例示的なフローを示す。図6に示すフローは、図5のUE504などのUEが第1のストリームを受信することによって実行され得る。610において、UEは、第1のストリームを受信する。620において、UEは、第1のストリームに対応する第2のストリームを受信する。630において、UEは、第1のストリーム内の欠落したフレームを検出する。640において、UEは、第1のストリーム内の欠落したフレームを第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行する。
【００６８】
図7は、第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための例示的なフローを示す。図7に示すフローは、図5のUE504などのUEが第1のストリームを受信することによって実行され得る。図7に示すフローは、図6に示すフローをより深く示す。
【００６９】
705において、受信側UEは、図6の610の場合のように、保証された順序どおりの配信ストリームなどの第1のストリームを受信する。保証された順序どおりの配信ストリームは、CSストリームなどのストリームのフレームまたはパケットが順序どおりに配信されることが保証される、任意のストリームであり得る。しかしながら、保証された順序どおりのストリームは、少なくともシーケンス番号および/またはタイムスタンプが欠如したRTPヘッダなどのRTPヘッダが低減されたVoIPストリームであり得る。ネットワークは、配信後にVoIPパケットを並べ替える、すなわちそれらをジッタ除去するために使用するためのシーケンス番号またはタイムスタンプが存在しないので、そのような順序どおりのVoIPストリームの配信を保証する必要がある。
【００７０】
710において、UEは、図6の620の場合のように、乱れている配信ストリームなどの第1のストリームに対応する第2のストリームを受信する。乱れている配信ストリームは、保証なしの順序を有する、すなわち配信、順序付け、または複製保護の保証がない、信頼できないストリームである。VoIPパケットストリームなどのパケット交換ストリームは、乱れている配信ストリームの一例である。乱れているストリームは、しきい値よりも高い保証された順序どおりのストリームのFERに応答して受信され得る。このしきい値は、1%〜5%のFERである可能性がある。発信元UEは、FERがしきい値を超えたことを検出すると、乱れているストリームを開始させ得るか、または、受信側UEは、FERがしきい値を超えたことを検出すると、発信元UEが乱れているストリームを開始させることを要求し得る。代替として、図1のアプリケーションサーバ170などのアプリケーションサーバは、FERを判定するためにCSネットワークまたは受信側UEと通信することができ、FERがしきい値を超えた場合、アプリケーションサーバは、発信元UEに乱れているストリームを開始させるように命令することができる。また別の代替として、乱れているストリームは、順序どおりのストリームが受信されている全時間に受信され得る。乱れているストリームを確立するために、発信元UEと受信側UEの両方は、Wi-Fiネットワークなどのパケット交換ネットワークにアクセスできなければならない。
【００７１】
715において、受信側UEは、保証された順序どおりのストリーム内の一連のフレームのフレームレートまたはフレーム長さを、乱れているストリーム内の一連のフレームのフレームレートまたはフレーム長さと比較する。図5の例では、UE504は、一連の4つのフレームを比較した。しかしながら、受信側UEは、より多いまたはより少ない一連のフレームを比較し得る。さらに、フレームは、順序正しい必要はないが、1つおきのフレームなどの任意のパターンである可能性がある。
【００７２】
720において、受信側UEは、保証された順序どおりのストリーム内の一連のフレームのフレームレート/長さが、乱れているストリーム内の一連のフレームのフレームレート/長さとマッチングするか否かを判定する。それらのフレームレート/長さがマッチングしない場合、フローは715に戻り、UEは、保証された順序どおりのストリームおよび/または乱れているストリーム内の異なる一連のフレームを選択する。
【００７３】
しかしながら、それらのフレームレート/長さがマッチングする場合、725において、受信側UEは、保証された順序どおりのストリームの識別された一連のフレームレート/長さのうちの少なくとも1つのフレーム内のフレームデータを、乱れているストリームのマッチングした一連のフレームレート/長さの対応するフレームのフレームデータと比較する。代替として、受信側UEは、マッチングした一連のフレーム内の複数のフレームに関するフレームデータを比較し得る。受信側UEは、フレームデータのビット単位の比較を行う。
【００７４】
730において、受信側UEは、保証された順序どおりのストリームの一連のフレーム内の少なくとも1つのフレームのフレームデータが、乱れているストリームの一連のフレーム内の対応するフレームのフレームデータと同じか否かを判定する。それらのフレームデータが同じでない場合、フローは715に戻り、UEは、保証された順序どおりのストリームおよび/または乱れているストリーム内の異なる一連のフレームを選択する。
【００７５】
しかしながら、それらのフレームデータが同じである場合、735において、受信側UEは、保証された順序どおりのフレームのタイムスタンプを乱れているフレームのシーケンス番号に対応させる。保証された順序どおりのストリームに関するタイムスタンプは、保証された順序どおりのフレームが受信された時刻を表す。この点から、保証された順序どおりのストリーム内の次のフレームは、乱れているストリーム内の次のフレームに対応し、以下同様である。
【００７６】
乱れているストリーム内のパケットは、複数のフレームを含み得る。したがって、受信側UEは、保証された順序どおりのフレームのタイムスタンプを、乱れているパケットのシーケンス番号と単純にマッチングさせることはできない。むしろ、受信側UEは、パケット内の各フレームにサブインデックス番号を割り当て、サブインデックス番号をタイムスタンプとマッチングさせる必要があり得る。たとえば、シーケンス番号「4」を有し4つのフレームを含むパケットが与えられれば、フレームは、たとえば、「4-0」、「4-1」、「4-2」、および「4-3」のサブインデックス値を割り当てられ得る。
【００７７】
保証された順序どおりのストリームおよび乱れているストリーム内のマッチングした一連のフレームを見出した後、受信側UEは、他のマッチングした一連のフレームを探す必要がない。しかしながら、UEは、初期に判定された同期が依然として正しいことを確実にするために715〜735を周期的に繰り返し得る。代替として、受信側UEは、保証された順序どおりのストリームおよび乱れているストリームを継続的に監視し得る。
【００７８】
乱れているストリームに関する所与のデータチャンクは、乱れているストリームを送信する際に必要な追加のオーバーヘッドのために、保証された順序どおりのストリームにおいて同じデータチャンクが配信された後、ほとんど常に配信される。したがって、740において、受信側UEは、乱れているストリームと保証された順序どおりのストリームとの間の遅延時間を判定し得る。この遅延時間は、乱れているストリームを送信する際に固有のOTAおよびネットワークの遅延時間である。乱れているパケットは、発信元UEがパケットを生成/送信した時刻を示すタイムスタンプを含む。受信側UEは、このタイムスタンプを、パケットが受信される時刻と比較することによって遅延時間を判定し得る。代替として、受信側UEは、保証された順序どおりのストリームのフレームが受信される時刻と、乱れているストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間期間を判定することによって遅延時間を判定し得る。また別の代替案では、受信側UEは、保証された順序どおりのストリームのフレームが受信される時刻を、乱れているストリームの対応するフレームが送信される時刻と比較することによって時間遅延を判定し得る。
【００７９】
745において、受信側UEは、遅延時間を判定すると、UEが保証された順序どおりのストリーム内の消失物を充填するために乱れているストリームを使用することができるように、乱れているストリームの十分なパケットまたはフレームをバッファリングするために保証された順序どおりのストリームを停止させるか、または減速させ得る。たとえば、CSストリームは、VoIPストリームより前の約300msまたは15フレームであり得る。代替として、受信側UEは、乱れているストリームが保証された順序どおりのストリームに追い付くことを可能にするために乱れているストリームをバッファリングするのに、保証された順序どおりのストリーム内のフレームの次の有意な伝送停止まで待つことができる。
【００８０】
受信側UEはまた、乱れているストリームがジッタ除去バッファにおいて遅延している時間を調整するために順序どおりのストリームを遅延させ得る。ジッタ除去バッファにおいてバッファリングすべきフレームの数は、適応型ウォーターマークを使用して判定され得る。受信側UEが保証された順序どおりのストリーム内の消失物を充填するために適時に乱れているフレームを有しない場合、受信側UEは、ジッタ除去バッファサイズを増加させ得る。順序どおりのストリーム内に乱れているフレームが必要とされる場合よりも充分前に乱れているフレームを受信側UEが受信する場合、受信側UEは、ジッタ除去バッファサイズを減少させ得る。保証された順序どおりのストリームが、バッファリングされた乱れているフレームの時点を通過すると、乱れているフレームは、バッファから除去され得る。
【００８１】
750では、受信側UEは、保証された順序どおりのストリーム内にフレーム消去物が存在してこなかったか否かを判定する。フレーム消去物が存在しない場合、受信側UEは、出現するまで待つ。しかしながら、消去物が存在する(図6の630に対応する)場合、755において、受信側UEは、対応するフレームが乱れているストリームから入手可能であるか否かを判定する。対応するフレームが入手可能でない場合、フローは、別のフレーム消去物を待つ。しかしながら、入手可能なフレームが存在する場合、760において、受信側UEは、保証された順序どおりのストリーム内の欠落したフレームを、乱れているストリームからの対応するフレームと交換する。ブロック755および760は、図6の640に対応する。次いで、フローは、別のフレーム消去物に関する保証された順序どおりのストリームを監視し続ける。
【００８２】
代替として、ブロック750はスキップされ、フローは745から755および760に進む可能性があり、乱れているストリームで受信されたデータは、利用可能な場合、順序どおりのストリームにコピーされる。これは、順序どおりのストリームですでに受信されたフレームが、順序どおりのストリーム内にフレーム消去物が存在するかどうかにかかわらず、乱れているストリームからの対応するフレームによって上書きされることを意味する。この代替案の利点は、それを実装するための論理手段がより簡単になり得ることである。
【００８３】
保証された順序どおりのストリームのFERがFERしきい値よりも下まで欠落し、それを一定の時間期間の間、維持する場合、受信側UEは、乱れているストリームがこれ以上必要ではないため、そのストリームを欠落させ得る。代替として、発信元UEおよび受信側UEは、呼のリマインダのために乱れているストリームを維持し得る。受信側UEが乱れているストリームを欠落させる場合、受信側UEはまた、乱れているストリームをマッチングするために保証された順序どおりのストリームがこれ以上遅延しないように、保証された順序どおりのストリームを加速し得る。
【００８４】
図8は、第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための例示的なクライアントデバイス装置800を示す。受信するためのモジュール810は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する通信デバイス(たとえば、送信機/トランシーバ)に相当し得る。受信するためのモジュール820は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する通信デバイス(たとえば、受信機/トランシーバ)に相当し得る。検出するためのモジュールは、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理デバイス(たとえば、マイクロプロセッサ、ASICなど)に相当し得る。試行するためのモジュール840は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理デバイス(たとえば、マイクロプロセッサ、ASICなど)に相当し得る。
【００８５】
図8のモジュールの機能は、本明細書の教示と矛盾しない様々な方法で実装され得る。いくつかの態様では、これらのモジュールの機能は、1つまたは複数の電気構成要素として実装され得る。いくつかの態様では、これらのブロックの機能は、1つまたは複数のプロセッサ構成要素を含む処理システムとして実装され得る。いくつかの態様では、これらのモジュールの機能は、たとえば、1つまたは複数の集積回路(たとえば、ASIC)の少なくとも一部分を使用して実装され得る。本明細書で説明するように、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他の関連の構成要素、またはそれらの何らかの組合せを含み得る。したがって、異なるモジュールの機能は、たとえば、集積回路の様々なサブセット、ソフトウェアモジュールのセットの様々なサブセット、またはこれらの組合せとして実装され得る。また、(たとえば、集積回路の、および/またはソフトウェアモジュールのセットの)所与のサブセットが、2つ以上のモジュールに関する機能の少なくとも一部分を提供し得ることを諒解されたい。
【００８６】
加えて、図8によって表された構成要素および機能、ならびに本明細書に記載された他の構成要素および機能は、任意の適切な手段を使用して実装され得る。そのような手段はまた、少なくとも部分的に、本明細書で教示する対応する構造を使用して実装され得る。たとえば、図8の構成要素の「ためのモジュール」と併せて上記で説明した構成要素は、同様に指定された機能の「ための手段」に対応する可能性もある。したがって、いくつかの態様では、そのような手段のうちの1つまたは複数は、プロセッサ構成要素、集積回路、または本明細書で教示する他の適切な構造のうちの1つまたは複数を使用して実装され得る。
【００８７】
いくつかの態様では、装置または装置の任意の構成要素は、本明細書で教示する機能を提供するように構成され(または動作可能であり、または適合され)得る。これは、たとえば、機能を提供するように装置または構成要素を製造(たとえば、作製)することにより、機能を提供するように装置または構成要素をプログラミングすることにより、または何らかの他の適切な実装技法の使用を介して達成され得る。一例として、集積回路は、必要な機能を提供するために作製され得る。別の例として、集積回路は、必要な機能をサポートするために作製され、次いで、(たとえばプログラミングを介して)必要な機能を提供するように構成され得る。また別の例として、プロセッサ回路は、必要な機能を提供するためにコードを実行することができる。
【００８８】
情報および信号が多種多様な異なる技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを、当業者は諒解されよう。たとえば、上記の説明全体を通して言及できるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表現することができる。
【００８９】
さらに、本明細書で開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上記では概してそれらの機能性に関して説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、具体的な適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明された機能を具体的な適用例ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
【００９０】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(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)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せで実装または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは任意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、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPおよびマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００９１】
本明細書で開示した実施形態に関連して説明した方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその2つの組合せで直接具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、RAM、フラッシュメモリ、ROM、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、かつ記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替形態において、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC内に存在することができる。ASICはユーザ端末(たとえば、UE)中に存在し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内に個別構成要素として存在することができる。
【００９２】
1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実装され得る。ソフトウェアに実装された場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読記録媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読記録媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読記録媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能である任意の入手可能な媒体とすることができる。例として、限定はしないが、そのようなコンピュータ可読記録媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために用いることができ、コンピュータによってアクセス可能である、任意の他の媒体を含むことができる。また、当然、あらゆる接続がコンピュータ可読記録媒体と呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、およびブルーレイディスクを含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生するが、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組合せもコンピュータ可読記録媒体の範囲内に含めるべきである。
【００９３】
上記の開示は本発明の例示的な実施形態を示すが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を本明細書において加えることができることを留意されたい。本明細書で説明する本発明の実施形態による機能、ステップ、および/または方法クレームのアクションが任意の特定の順序で実行される必要はない。さらに、本発明の要素は、単数で記載され、または請求されているが、単数への制限が明示的に述べられない限り、複数は企図される。
【符号の説明】
【００９４】
100  ワイヤレス通信システム
104  エアインターフェース
106  エアインターフェース
108  エアインターフェース
120  無線アクセスネットワーク(RAN)
125  アクセスポイント(AP)
140  コアネットワーク
170  アプリケーションサーバ
175  インターネット
200A  基地局
205A  基地局
210A  基地局
215A  基地局コントローラ(BSC)
220A  パケット制御機能
225A  パケットデータサービングノード
200B  ノードB
205B  ノードB
210B  ノードB
215B  無線ネットワークコントローラ(RNC)
220B  サービングGRPSサポートノード(SGSN)
225B  ゲートウェイ汎用パケット無線サービス(GPRS)サポートノード(GGSN)
200D  eノードB
205D  eノードB
210D  eノードB
215D  モビリティ管理エンティティ(MME)
220D  モビリティ管理エンティティ(MME)
225D  ホーム加入者サーバ(HSS)
230D  サービングゲートウェイ(S-GW)
235D  パケットデータネットワークゲートウェイ(P-GW)
240D  ポリシーおよび課金ルール機能(PCRF)
200E  トランシーバ基地局(BTS)
205E  トランシーバ基地局(BTS)
210E  トランシーバ基地局(BTS)
215E  拡張型BSC(eBSC)および拡張型PCF(ePCF)
220E  HRPDサービングゲートウェイ(HSGW)
225E  認証、許可、およびアカウンティング(AAA)サーバ
230E  PDSN/FA
235E  HA
300A  UE(発呼側)
300B  UE(タッチスクリーンデバイス)
302  プラットフォーム
305A  アンテナ
305B  タッチスクリーンディスプレイ
306  トランシーバ
308  特定用途向け集積回路(ASIC)
310  アプリケーションプログラミングインターフェース(API)
310A  ディスプレイ
310B  周辺ボタン
312  メモリ
314  ローカルデータベース
315A  ボタン
315B  周辺ボタン
320A  キーパッド
320B  周辺ボタン
325B  周辺ボタン
330B  フロントパネルボタン
400  通信デバイス
405  情報を受信および/または送信するように構成された論理手段
410  情報を処理するように構成された論理手段
415  情報を記憶するように構成された論理手段
420  情報を提示するように構成された論理手段
425  ローカルユーザ入力を受信するように構成された論理手段
502  UE
504  UE
506  ルータ
508  ルータ
510  CSネットワーク
512  一連のフレームデータ
514  一連のタイムスタンプ
516  フレームレート
517  フレームデータ
519  フレームレートのパターン
522  一連のシーケンス番号
524  一連のフレームレート
526  一連のフレームデータ
527  フレームデータ
529  フレームレートのパターン
532  CSストリーム
534  CSフレーム
536  CSフレーム
542  VoIPストリーム
544  VoIPパケット
546  VoIPパケット
800  クライアントデバイス装置
810  受信するためのモジュール
820  受信するためのモジュール
840  試行するためのモジュール
【図１】
2016509401.tif 000004
【図２Ａ】
2016509401.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
2016509401.tif 000007
【図２Ｄ】
2016509401.tif 000008
【図２Ｅ】
2016509401.tif 000009
【図３】
2016509401.tif 000010
【図４】
2016509401.tif 000011
【図５】
2016509401.tif 000012
【図６】
2016509401.tif 000013
【図７】
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【図８】
2016509401.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月3日(2015.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための方法であって、
前記第1のストリームを受信するステップと、
しきい値よりも大きいかまたはそれに等しい前記第1のストリームのフレーム消去レートに応答して、前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するステップと、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するステップと、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記第1のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するステップと、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報が、前記第2のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報とマッチングすることに基づいて、前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の少なくとも1つのフレームに関するフレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内のフレームに関するフレームデータとマッチングするかどうかを判定するステップと、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングすることに基づいて、前記第1のストリームのフレームが受信される時刻を、前記第2のストリームのフレームの識別子に同期させるステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記フレーム情報は、前記複数のフレームの各々に関するフレームレートまたはフレーム長さのうちの1つまたは複数を含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記識別子は、前記第2のストリームのシーケンス番号に対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
前記識別子は、前記第2のストリームのタイムスタンプに対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項2に記載の方法。
【請求項６】
前記第2のストリーム内の前記複数のフレームは、1つまたは複数のパケットで送信される、請求項2に記載の方法。
【請求項７】
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングしないことに基づいて、前記第1のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するステップ
をさらに含む、請求項2に記載の方法。
【請求項８】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量を判定するステップと、
前記時間オフセット量よりも大きいかまたはそれに等しい時間期間の間に前記第1のストリームを停止させ、前記第2のストリームをバッファリングするステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記第1のストリームは、保証された順序どおりの配信ストリームを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記第2のストリームは、乱れている配信ストリームを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
所与の時間期間の間の前記しきい値未満の前記フレーム消去レートに基づいて、前記第2のストリームの受信を停止させるステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量に等しい時間期間の間に前記第1のストリームのプレイアウトレートを増加させるステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
前記第2のストリームのバッファリングされたフレームのシーケンス番号が、前記第1のストリームのフレームのタイムスタンプよりも古いかどうかを判定するステップと、
前記第2のストリームの前記バッファリングされたフレームの前記シーケンス番号が、前記第1のストリームの前記フレームの前記タイムスタンプよりも古いことに基づいて、前記バッファリングされたフレームを削除するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
試行する前記ステップは、
前記欠落したフレームに対応する前記第2のストリーム内のフレームが存在するかどうかを判定するステップと、
前記欠落したフレームに対応する前記第2のストリーム内のフレームが存在すると判定することに基づいて、前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを、前記第2のストリームからの前記対応するフレームと交換するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための装置であって、
前記第1のストリームを受信するように構成された論理手段と、
しきい値よりも大きいかまたはそれに等しい前記第1のストリームのフレーム消去レートに応答して、前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するように構成された論理手段と
を含む、装置。
【請求項１６】
前記第1のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報が、前記第2のストリーム内の前記複数のフレームに関する前記フレーム情報とマッチングすることに基づいて、前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の少なくとも1つのフレームに関するフレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内のフレームに関するフレームデータとマッチングするかどうかを判定するように構成された論理手段と、
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングすることに基づいて、前記第1のストリームのフレームが受信される時刻を、前記第2のストリームのフレームの識別子と同期させるように構成された論理手段と
をさらに含む、請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記フレーム情報は、前記複数のフレームの各々に関するフレームレートまたはフレーム長さのうちの1つまたは複数を含む、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
前記識別子は、前記第2のストリームのシーケンス番号に対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項16に記載の装置。
【請求項１９】
前記識別子は、前記第2のストリームのタイムスタンプに対応する複数のフレームのうちの1つを識別する、請求項16に記載の装置。
【請求項２０】
前記第1のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記少なくとも1つのフレームに関する前記フレームデータが、前記第2のストリーム内の前記複数のフレーム内の前記フレームに関する前記フレームデータとマッチングしないことに基づいて、前記第1のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報が、前記第2のストリーム内の第2の複数のフレームに関するフレーム情報とマッチングするかどうかを判定するように構成された論理手段
をさらに含む、請求項16に記載の装置。
【請求項２１】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量を判定するように構成された論理手段と、
前記時間オフセット量よりも大きいかまたはそれに等しい時間期間の間に前記第1のストリームを停止させ、前記第2のストリームをバッファリングするように構成された論理手段と
をさらに含む、請求項15に記載の装置。
【請求項２２】
前記第1のストリームは、保証された順序どおりの配信ストリームを含む、請求項15に記載の装置。
【請求項２３】
前記第2のストリームは、乱れている配信ストリームを含む、請求項15に記載の装置。
【請求項２４】
所与の時間期間の間に前記フレーム消去レートが前記しきい値未満であることに基づいて前記第2のストリームの受信を停止させるように構成された論理手段
をさらに含む、請求項15に記載の装置。
【請求項２５】
前記第1のストリームのフレームが受信される前記時刻と、前記第2のストリームの対応するフレームが受信される時刻との間の時間オフセット量に等しい時間期間の間に前記第1のストリームのプレイアウトレートを増加させるように構成された論理手段
をさらに含む、請求項15に記載の装置。
【請求項２６】
前記第2のストリームのバッファリングされたフレームのシーケンス番号が、前記第1のストリームのフレームのタイムスタンプよりも古いかどうかを判定するように構成された論理手段と、
前記第2のストリームの前記バッファリングされたフレームの前記シーケンス番号が、前記第1のストリームの前記フレームの前記タイムスタンプよりも古いことに基づいて、前記バッファリングされたフレームを削除するように構成された論理手段と
をさらに含む、請求項15に記載の装置。
【請求項２７】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための装置であって、
前記第1のストリームを受信するための手段と、
しきい値よりも大きいかまたはそれに等しい前記第1のストリームのフレーム消去レートに応答して、前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するための手段と、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するための手段と、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するための手段と
を含む、装置。
【請求項２８】
第1のストリーム内のフレーム消去物に選択的にパッチを適用するための非一時的コンピュータ可読記録媒体であって、
前記第1のストリームを受信するための少なくとも1つの命令と、
しきい値よりも大きいかまたはそれに等しい前記第1のストリームのフレーム消去レートに応答して、前記第1のストリームに対応する第2のストリームを受信するための少なくとも1つの命令と、
前記第1のストリーム内の欠落したフレームを検出するための少なくとも1つの命令と、
前記第1のストリーム内の前記欠落したフレームを前記第2のストリームからの対応するフレームと交換することを試行するための少なくとも1つの命令と
を含む、非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【国際調査報告】
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