特許 6139701 スケーラブルビデオ符号化のための動き情報シグナリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6139701

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】スケーラブルビデオ符号化のための動き情報シグナリング

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/33 20140101AFI20170522BHJP

   H04N 19/52 20140101ALI20170522BHJP

   H04N 19/70 20140101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   H04N19/33

   H04N19/52

   H04N19/70

【請求項の数】24

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2015-551828(P2015-551828)

(86)(22)【出願日】2014年1月7日

(65)【公表番号】特表2016-506699(P2016-506699A)

(43)【公表日】2016年3月3日

(86)【国際出願番号】US2014010479

(87)【国際公開番号】WO2014107720

(87)【国際公開日】20140710

【審査請求日】2015年8月31日

(31)【優先権主張番号】61/749,688

(32)【優先日】2013年1月7日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/754,245

(32)【優先日】2013年1月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514041959

【氏名又は名称】ヴィド スケール インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シウ シアオユー

(72)【発明者】

【氏名】ヨン ホー

(72)【発明者】

【氏名】ホー ユーウェン

(72)【発明者】

【氏名】イエ イエン

【審査官】 岩井 健二

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５３３８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１７５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２５９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Kiran Misra et al.，Description of scalable video coding technology proposal by Sharp (proposal 1)，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，11th Meeting: Shanghai, CN，２０１２年１０月，JCTVC-K0031_r1，pp.1-36

【文献】 Jie Dong et al.，Description of scalable video coding technology proposal by InterDigital Communications，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，11th Meeting: Shanghai, CN，２０１２年１０月，JCTVC-K0034_r1，pp.1-30

【文献】 Jung Won Kang et al.，Description of scalable video coding technology proposal by ETRI and Kwangwoon Univ.，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，11th Meeting: Shanghai, CN，２０１２年１０月，JCTVC-K0037，pp.1-20

【文献】 Ken McCann et al.，Description of high efficiency scalable video coding technology proposal by Samsung and Vidyo，Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，11th Meeting: Shanghai, CN，２０１２年１０月，JCTVC-K0044，pp.1-31

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １９／００ − １９／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビデオ符号化方法であって、
複数のベースレイヤピクチャと、複数の対応するエンハンスメントレイヤピクチャとを含んでいるビデオビットストリームを生成するステップと、
前記エンハンスメントレイヤピクチャの１つに関連付けられた予測ユニット（ＰＵ）を識別するステップと、
前記ＰＵが参照ピクチャとしてレイヤ間参照ピクチャを使用するかどうかを判定するステップと、
前記ＰＵが前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、
前記ＰＵに関連付けられた動きベクトル情報を、動きゼロを示す値に設定するステップと、
前記ＰＵに関連付けられた、動きゼロを示す前記動きベクトル情報を送信するステップと
を備えたことを特徴とするビデオ符号化方法。

【請求項2】

前記ＰＵに関連付けられた前記動きベクトル情報は、動きベクトル予測子（ＭＶＰ）又は動きベクトル差（ＭＶＤ）の１つ又は複数を含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項3】

前記エンハンスメントレイヤピクチャは、エンハンスメントレイヤに関連付けられ、および前記レイヤ間参照ピクチャは、コロケートされたベースレイヤピクチャから導出されることを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項4】

前記レイヤ間参照ピクチャは、エンハンスメントレイヤの参照ピクチャリストに関連付けられることを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項5】

前記レイヤ間参照ピクチャは、エンハンスメントレイヤの復号化ピクチャバッファ（ＤＰＢ）に格納されることを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項6】

前記ＰＵに関連付けられた前記動きベクトル情報は、１つまたは複数の動きベクトルを含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項7】

前記動きベクトルの各々は、値ゼロに設定されることを特徴とする請求項６に記載のビデオ符号化方法。

【請求項8】

前記ＰＵが前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、前記エンハンスメントレイヤピクチャの前記ＰＵの双予測のための前記レイヤ間参照ピクチャの使用を無効にするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項9】

前記ＰＵが前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、単予測を使用して、動き予測を実行するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のビデオ符号化方法。

【請求項10】

前記ＰＵが前記レイヤ間参照ピクチャからの動き補償予測と、エンハンスメントレイヤ参照ピクチャからの時間予測とを実行するという条件で、前記ＰＵの双予測を可能にするステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項11】

前記動きベクトル情報は、前記レイヤ間参照ピクチャに関連付けられることを特徴とする請求項１に記載のビデオ符号化方法。

【請求項12】

複数のベースレイヤピクチャと、複数のエンハンスメントレイヤピクチャとを含んでいるビデオビットストリームを受信するステップと、
前記受信されたビデオビットストリームにおいて、レイヤ間参照ピクチャが、前記受信されたエンハンスメントレイヤピクチャの１つに関連付けられた予測ユニット（ＰＵ）の動き予測のための参照ピクチャとして使用されるかどうかを判定するステップと、
前記ＰＵが動き予測のための前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、
前記レイヤ間参照ピクチャに関連付けられた、動きゼロを示すエンハンスメントレイヤ動きベクトル情報を受信するステップと、
前記レイヤ間参照ピクチャに関連付けられた前記エンハンスメントレイヤ動きベクトル情報を、動きゼロを示す値に設定するステップと
を備えたことを特徴とするビデオ復号化方法。

【請求項13】

ビデオ符号化装置であって、
複数のベースレイヤピクチャと、複数の対応するエンハンスメントレイヤピクチャとを含んでいるビデオビットストリームを生成し、
前記エンハンスメントレイヤピクチャの１つに関連付けられた予測ユニット（ＰＵ）を識別し、
前記ＰＵが参照ピクチャとしてレイヤ間参照ピクチャを使用するかどうかを判定し、
前記ＰＵが前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、
前記ＰＵに関連付けられた動きベクトル情報を、動きゼロを示す値に設定し、
前記ＰＵに関連付けられた、動きゼロを示す前記動きベクトル情報を送信する
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするビデオ符号化装置。

【請求項14】

前記ＰＵに関連付けられた前記動きベクトル情報は、動きベクトル予測子（ＭＶＰ）又は動きベクトル差（ＭＶＤ）の１つ又は複数を含むことを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項15】

前記エンハンスメントレイヤピクチャは、エンハンスメントレイヤに関連付けられ、および前記レイヤ間参照ピクチャは、コロケートされたベースレイヤピクチャから導出されることを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項16】

前記レイヤ間参照ピクチャは、エンハンスメントレイヤの参照ピクチャリストに関連付けられることを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項17】

前記レイヤ間参照ピクチャは、エンハンスメントレイヤの復号化ピクチャバッファ（ＤＰＢ）に格納されることを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項18】

前記ＰＵに関連付けられた前記動きベクトル情報は、１つまたは複数の動きベクトルを含むことを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項19】

前記動きベクトルの各々は、値ゼロに設定されることを特徴とする請求項１８に記載のビデオ符号化装置。

【請求項20】

前記プロセッサは、前記ＰＵが前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、前記エンハンスメントレイヤピクチャの双予測のための前記レイヤ間参照ピクチャの使用を無効にするようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項21】

前記プロセッサは、前記ＰＵが前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、単予測を使用して、動き予測を実行するようにさらに構成されたことを特徴とする請求項２０に記載のビデオ符号化装置。

【請求項22】

前記プロセッサは、前記ＰＵが前記レイヤ間参照ピクチャからの動き補償予測と、エンハンスメントレイヤ参照ピクチャからの時間予測とを実行するという条件で、前記ＰＵの双予測を可能にするようにさらに構成されたことを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項23】

前記動きベクトル情報は、前記レイヤ間参照ピクチャに関連付けられることを特徴とする請求項１３に記載のビデオ符号化装置。

【請求項24】

複数のベースレイヤピクチャと、複数のエンハンスメントレイヤピクチャとを含んでいるビデオビットストリームを受信し、
前記受信されたビデオビットストリームにおいて、レイヤ間参照ピクチャが、前記受信されたエンハンスメントレイヤピクチャの１つに関連付けられた予測ユニット（ＰＵ）の動き予測のための参照ピクチャとして使用されるかどうかを判定し、
前記ＰＵが動き予測のための前記参照ピクチャとして前記レイヤ間参照ピクチャを使用するという条件で、
前記レイヤ間参照ピクチャに関連付けられた、動きゼロを示すエンハンスメントレイヤ動きベクトル情報を受信し、
前記レイヤ間参照ピクチャに関連付けられた前記エンハンスメントレイヤ動きベクトル情報を、動きゼロを示す値に設定する
ように構成されたプロセッサを備えたことを特徴とするビデオ復号化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スケーラブルビデオ符号化のための動き情報をシグナリングする方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

関連出願の相互参照
本願は、２０１３年１月７日に出願された米国特許仮出願第６１／７４９，６８８号、および２０１３年１月１８日に出願された米国特許仮出願第６１／７５４，２４５号の利益を主張し、それらの内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0003】

ワイヤレスネットワーク上の高帯域幅の利用により、マルチメディア技術とモバイル通信とは近年、大規模な成長と商業的成功とに至っている。無線通信技術は無線帯域幅を飛躍的に増加し、モバイルユーザのためのサービスの質を向上させている。様々なデジタルビデオ圧縮および／またはビデオ符号化技術は、効率的なデジタルビデオ通信、流通および消費を可能にするために開発されている。様々なビデオ符号化メカニズムは、符号化効率を向上させるために提供される。例えば、コロケートレイヤ間参照ピクチャに基づく動き補償予測の場合、動きベクトル情報が提供されてよい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、スケーラブルビデオ符号化のための動き情報をシグナリングする改善された方法および装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

システム、方法、装置は、スケーラブルビデオ符号化のための動き情報シグナリングを実装するために提供される。ビデオ符号化装置（ＶＥＤ）は、複数のベースレイヤピクチャと複数の対応するエンハンスメントレイヤピクチャとを含むビデオビットストリームを生成する。ベースレイヤピクチャはベースレイヤビットストリームに関連付けられ、エンハンスメントレイヤピクチャはエンハンスメントレイヤビットストリームに関連付けられる。ＶＥＤは、エンハンスメントレイヤピクチャの１つの予測ユニット（ＰＵ）を識別する。ＶＥＤは、ＰＵが、参照ピクチャとしてエンハンスメントレイヤピクチャのレイヤ間参照ピクチャを使用するかどうかを決定する。ＶＥＤは、例えばＰＵが動き予測のための参照ピクチャとしてレイヤ間参照ピクチャを使用する場合、エンハンスメントレイヤのレイヤ間参照ピクチャに関連付けられた動きベクトル情報（例えば、動きベクトル予測子（ＭＶＰ）、動きベクトル差（ＭＶＤ）等）を、動きゼロを示す値に設定する。動きベクトル情報は、１つまたは複数の動きベクトルを含むことができる。動きベクトルは、ＰＵと関連付けられている。

【0006】

ＶＥＤは、例えばＰＵが参照ピクチャとしてレイヤ間参照ピクチャを使用する場合、エンハンスメントレイヤピクチャのＰＵの双方向予測のためのレイヤ間参照ピクチャの使用を無効にする。ＶＥＤは、例えばＰＵがレイヤ間参照ピクチャと時間予測とから動き補償予測を行う場合、エンハンスメントレイヤピクチャのＰＵの双方向予測を可能にする。ＶＥＤは、例えばＰＵが参照ピクチャとしてレイヤ間参照ピクチャを使用する場合、エンハンスメントレイヤピクチャのＰＵの双方向予測のためのレイヤ間参照ピクチャの使用を無効にする。

【0007】

ビデオ復号化装置（ＶＤＤ）は、複数のベースレイヤピクチャと複数のエンハンスメントレイヤピクチャとを含むビデオビットストリームを受信する。ＶＤＤは、例えばエンハンスメントレイヤピクチャの１つのＰＵが、動き予測のための参照ピクチャとしてレイヤ間参照ピクチャを参照する場合、ＰＵに関連付けられたエンハンスメントレイヤ動きベクトルを、動きゼロを示す値に設定する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

より詳細な理解を、添付の図面と共に、例として与えられている以下の説明から得ることができる。

【0009】

【図1】スケーラブルビデオ符号化（ＳＶＣ）のための付加的レイヤ間予測を伴ったスケーラブル構成の一例を示す図である。

【図2】高効率ビデオ符号化（ＨＥＶＣ）空間スケーラブル符号化のための付加的レイヤ間予測を伴ったスケーラブル構成の一例を示す図である。

【図3】２層スケーラブルビデオエンコーダのアーキテクチャの一例を示す図である。

【図4】２層スケーラブルビデオデコーダのアーキテクチャの一例を示す図である。

【図5】ブロックベース単一レイヤビデオエンコーダのアーキテクチャの一例を示す図である。

【図6A】ブロックベース単一レイヤビデオデコーダのアーキテクチャの一例を示す図である。

【図6B】ビデオ符号化方法のアーキテクチャの一例を示す図である。

【図6C】ビデオ復号化方法のアーキテクチャの一例を示す図である。

【図7A】１つまたは複数の開示された実施形態が実施される通信システム例のシステム図である。

【図7B】図７Ａに図示された通信システム内で使用される無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）例のシステム図である。

【図7C】図７Ａに図示された通信システム内で使用される無線アクセスネットワーク例およびコアネットワーク例のシステム図である。

【図7D】図７Ａに図示された通信システム内で使用される無線アクセスネットワークの他の例およびコアネットワークの他の例のシステム図である。

【図7E】図７Ａに図示された通信システム内で使用される無線アクセスネットワークの他の例およびコアネットワークの他の例のシステム図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

例示的な実施形態の詳細な説明が、様々な図を参照して、ここから行われる。この説明は、可能な実施の詳細な例を提供するが、細部は、例示的なものであることが意図されており、決して本出願の範囲を限定するものではないことに留意されたい。

【0011】

広く配置されている商用のデジタルビデオ圧縮規格は、国際標準化機構／国際電気標準会議（ＩＳＯ／ＩＥＣ）およびＩＴＵ電気通信標準化部門（ＩＴＵ−Ｔ）によって、例えば、ムービングピクチャエキスパーツグループ２（ＭＰＥＧ−２）およびＨ．２６４（ＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ１０）によって開発された。高度なビデオ圧縮技術の出現および成熟が原因で、高効率ビデオコーディング（ＨＥＶＣ）が、ＩＴＵ−Ｔビデオコーディングエキスパーツグループ（ＶＣＥＧ）およびＭＰＥＧによって共同開発されている。

【0012】

衛星チャネル、ケーブルチャネル、および地上送信チャネル上での従来のデジタルビデオサービスと比較して、クライアント側および／またはネットワーク側における異機種混在度が高い、ビデオチャット、モバイルビデオ、およびストリーミングビデオなどのビデオアプリケーションが利用されている。スマートフォン、タブレット、およびＴＶなどのデバイスが、クライアント側で大半を占めることが予想され、ビデオは、インターネット、モバイルネットワーク、および／または両方の組み合わせを渡って送信される。ユーザエクスペリエンスおよびビデオサービス品質を改善するために、スケーラブルビデオコーディング（ＳＶＣ）が使用される。ＳＶＣは、最も高い解像度で信号を符号化する。ＳＶＣは、あるアプリケーションによって必要とされ、クライアントデバイスによってサポートされる、特定のレートおよび解像度に応じて、ストリームのサブセットからの復号を可能にする。国際ビデオ規格、例えば、ＭＰＥＧ−２ビデオ、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ４ビジュアル、およびＨ．２６４は、様々なスケーラビリティモードをサポートするためのツールおよび／またはプロファイルを提供する。

【0013】

例えば、Ｈ．２６４の、スケーラビリティ拡張は、部分的ビットストリームの送信および復号を可能にして、より低い時間解像度、空間解像度、および／または低減された忠実度を有するビデオサービスを提供するが、部分的ビットストリームのレートに強く関係する再構成品質は維持しているビデオサービスを提供する。図１は、スケーラブルコーディング効率を改善するための２レイヤＳＶＣレイヤ間予測メカニズムの例を示す図である。同様のメカニズムは、マルチレイヤＳＶＣコーディング構造にも適用される。図１に示されるように、ベースレイヤ１００２およびエンハンスメントレイヤ１００４は、異なる解像度を有する２つの隣接する空間スケーラブルレイヤを表す。エンハンスメントレイヤは、ベースレイヤよりも高い（例えば、解像度が高い）レイヤである。各単一レイヤ内で、（例えば、図１において点線によって表されるように）標準的なＨ．２６４符号化器として、動き補償予測およびイントラ予測が利用される。レイヤ間予測は、空間テクスチャ、動きベクトルプレディクタ、参照ピクチャインデックス、残差信号などの、ベースレイヤ情報を使用する。ベースレイヤ情報は、エンハンスメントレイヤ１００４のコーディング効率を改善するために使用される。エンハンスメントレイヤ１００４を復号するとき、ＳＶＣは、エンハンスメントレイヤピクチャを完全に再構成するために、より低いレイヤ（例えば、現在のレイヤの依存レイヤ）からの参照ピクチャを使用しない。

【0014】

レイヤ間予測は、例えば、複数のレイヤ間で強い相関を探すために、およびスケーラブルコーディング効率を改善するために、ＨＥＶＣスケーラブルコーディング拡張において利用される。図２は、ＨＥＶＣスケーラブルコーディングのためのレイヤ間予測構造の例を示す図である。図２に示されるように、エンハンスメントレイヤ２００６の予測は、（例えば、２つのレイヤ間の空間解像度が異なる場合は、２００８において、ベースレイヤ信号２００２をアップサンプリングした後）再構成されたベースレイヤ信号２００４からの動き補償予測によって形成される。エンハンスメントレイヤ２００６の予測は、現在のエンハンスメントレイヤ内での時間予測によって形成され、および／またはベースレイヤ再構成信号を時間予測信号と平均することによって形成される。そのような予測は、（例えば、図１において説明されたような）Ｈ．２６４ ＳＶＣと比較して、より低いレイヤのピクチャの再構成（例えば、全体的な再構成）を必要とする。同じメカニズムが、少なくとも２つのレイヤを有するＨＥＶＣスケーラブルコーディングのために配置される。ベースレイヤは、参照レイヤと呼ばれる。

【0015】

図３は、２レイヤスケーラブルビデオ符号化器の例示的なアーキテクチャを示す図である。図３に示されるように、エンハンスメントレイヤビデオ入力３０１６およびベースレイヤビデオ入力３０１８は、空間スケーラビリティを達成するダウンサンプリングプロセスによって、互いに対応する。３００２において、エンハンスメントレイヤビデオ３０１６は、ダウンサンプリングされる。ベースレイヤ符号化器３００６（例えば、ＨＥＶＣ符号化器）は、ベースレイヤビデオ入力をブロック毎に符号化し、ベースレイヤビットストリームを生成する。エンハンスメントレイヤ、エンハンスメントレイヤ（ＥＬ）符号化器３００４は、より高い空間解像度の（および／または他のビデオパラメータがより高い値をもつ）ＥＬ入力ビデオ信号を取得する。ＥＬ符号化器３００４は、ベースレイヤビデオ符号化器３００６と実質的に同様の手法で、例えば、圧縮を達成するために空間予測および／または時間予測を利用して、ＥＬビットストリームを生成する。本明細書でレイヤ間予測（ＩＬＰ）と呼ばれる、予測のさらなる形態が、コーディング性能を改善するために、エンハンスメント符号化器において利用可能である。図３に示されるように、ベースレイヤ（ＢＬ）ピクチャおよびＥＬピクチャは、ＢＬ復号済ピクチャバッファ（ＤＰＢ）３０１０およびＥＬ ＤＰＢ３００８にそれぞれ記憶される。現在のエンハンスメントレイヤにおけるコード化ビデオ信号に基づいて予測信号を導出する空間予測および時間予測とは異なり、レイヤ間予測は、ベースレイヤ（および／またはスケーラブルシステムにおいて３以上のレイヤが存在する場合は、他のより低いレイヤ）を使用するピクチャレベルのＩＬＰ３０１２に基づいて、予測信号を導出する。ビットストリームマルチプレクサ（例えば、図３のＭＵＸ３０１４）は、ベースレイヤビットストリームとエンハンスメントレイヤビットストリームを組み合わせて、１つのスケーラブルビットストリームを生成する。

【0016】

図４は、図３に示されたスケーラブル符号化器に対応する、２レイヤスケーラブルビデオ復号器の例を示す図である。復号器は、例えば、符号化器とは反対の順序で、１または複数の操作を実行する。例えば、デマルチプレクサ（例えば、ＤＥＭＵＸ４００２）は、スケーラブルビットストリームをベースレイヤビットストリームとエンハンスメントレイヤビットストリームに分割する。ベースレイヤ復号器４００６は、ベースレイヤビットストリームを復号し、ベースレイヤビデオを再構成する。ベースレイヤピクチャの１または複数は、ＢＬ ＤＰＢ４０１２内に記憶される。エンハンスメントレイヤ復号器４００４は、現在のレイヤからの情報、および／または１もしくは複数の依存レイヤ（例えば、ベースレイヤ）からの情報を使用することによって、エンハンスメントレイヤビットストリームを復号する。例えば、１または複数の依存レイヤからのそのような情報は、ピクチャレベルＩＬＰ４０１４が使用される場合に達成されるレイヤ間処理を通過する。エンハンスメントレイヤピクチャの１または複数は、ＥＬ ＤＰＢ４０１０内に記憶される。図３および図４には示されていないが、ＭＵＸ３０１４では、追加のＩＬＰ情報も、ベースレイヤビットストリームおよびエンハンスメントレイヤビットストリームと一緒に多重化される。ＩＬＰ情報は、ＤＥＭＵＸ４００２によって逆多重化される。

【0017】

図５は、図３においてベースレイヤ符号化器として使用された、例示的なブロックベースのシングルレイヤビデオ符号化器を示す図である。図５に示されるように、シングルレイヤ符号化器は、（例えば、イントラ予測と呼ばれる）空間予測５０２０、ならびに／または（例えば、インター予測および／もしくは動き補償予測と呼ばれる）時間予測５０２２などの技法を利用して、効率的な圧縮を達成し、および／または入力ビデオ信号を予測する。符号化器は、最も適切な予測の形態を選択するモード決定ロジック５００２を有する。符号化器の決定ロジックは、検討事項であるレートと歪みの組み合わせに基づく。符号化器は、変換ユニット５００４および量子化ユニット５００６をそれぞれ使用して、予測残差（例えば、入力信号と予測信号との間の差分信号）を変換および量子化する。量子化された残差は、モード情報（例えば、イントラ予測またはインター予測）、および予測情報（例えば、動きベクトル、参照ピクチャインデックス、イントラ予測モードなど）と一緒に、エントロピコーダ５００８においてさらに圧縮され、出力ビデオビットストリームにパックされる。符号化器は、量子化された残差に（例えば、逆量子化ユニット５０１０を使用する）逆量子化、および（例えば、逆変換ユニット５０１２を使用する）逆変換を適用して、再構成された残差を獲得することによって、再構成されたビデオ信号を生成する。符号化器は、再構成されたビデオ信号を予測信号５０１４に戻して加算する。再構成されたビデオ信号は、（例えば、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット、および／または適応ループフィルタを使用する）ループフィルタプロセス５０１６を通過し、参照ピクチャストア５０１８内に記憶されて、将来のビデオ信号を予測するために使用される。参照ピクチャストアという用語は、本明細書では、復号済ピクチャバッファまたはＤＰＢという用語と交換可能に使用される。図６Ａは、図５の符号化器によって生成されたビデオビットストリームを受信し、表示されるビデオ信号を再構成する、例示的なブロックベースのシングルレイヤ復号器を示す図である。ビデオ復号器において、ビットストリームは、エントロピ復号器６００２によって解析される。再構成された残差を獲得するために、残差係数が、（例えば、逆量子化ユニット６００４を使用して）逆量子化され、（例えば、逆変換ユニット６００６を使用して）逆変換される。予測信号を獲得するために、コーディングモードおよび予測情報が使用される。これは、空間予測６０１０および／または時間予測６００８を使用して達成される。再構成されたビデオを獲得するために、予測信号および再構成された残差が、一緒に加算される。再構成されたビデオは、さらに、（例えば、ループフィルタ６０１４を使用する）ループフィルタリングを通過する。再構成されたビデオは、その後、参照ピクチャストア６０１２内に記憶されてから、表示され、および／または将来のビデオ信号を復号するために使用される。

【0018】

ＨＥＶＣは、すでにコード化されたビデオピクチャ（例えば、参照ピクチャ）からのピクセルを使用して、現在のビデオピクチャ内のピクセルを予測することによって、ビデオ信号に本質的なピクチャ間冗長性を探すための高度な動き補償予測技法を提供する。動き補償予測では、コード化される現在のブロックと参照ピクチャ内の１または複数の一致ブロックとの間の変位が、動きベクトル（ＭＶ）によって表される。各ＭＶは、水平方向および垂直方向の変位をそれぞれ表す、２つの成分ＭＶｘおよびＭＶｙを含む。ＨＥＶＣは、動き補償予測のために、１または複数のピクチャ／スライスタイプ、例えば、予測ピクチャ／スライス（Ｐピクチャ／スライス）、双予測ピクチャ／スライス（Ｂピクチャ／スライス）などをさらに利用する。Ｐスライスの動き補償予測では、単方向予測（単予測）が適用され、各ブロックは、１つの参照ピクチャからの１つの動き補償ブロックを使用して予測される。Ｂスライスでは、Ｐスライスで利用可能な単予測に加えて、双方向予測（例えば、双予測）が使用され、１つのブロックは、２つの参照ピクチャからの２つの動き補償ブロックを平均することによって予測される。参照ピクチャの管理を容易化するために、ＨＥＶＣでは、ＰスライスおよびＢスライスの動き補償予測のために使用される参照ピクチャのリストとして、参照ピクチャリストが指定される。ピクチャリスト（例えば、ＬＩＳＴ０）が、Ｐスライスの動き補償予測において使用され、参照ピクチャリスト（例えば、ＬＩＳＴ０、ＬＩＳＴ１など）が、Ｂスライスの予測のために使用される。復号プロセス中に動き補償予測について同じプレディクタを再構成するために、参照ピクチャリスト、参照ピクチャインデックス、および／またはＭＶが、復号器に送信される。

【0019】

ＨＥＶＣでは、予測ユニット（ＰＵ）は、選択された参照ピクチャリスト、参照ピクチャインデックス、および／またはＭＶを含む、動き予測に関連する情報を運ぶために使用される、基本ブロックユニットを含む。ひとたびコーディングユニット（ＣＵ）階層ツリーが決定されると、ツリーの各ＣＵは、複数のＰＵにさらに分割される。ＨＥＶＣは、１または複数のＰＵ区画形状をサポートし、区画化モードの、例えば、２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、およびＮ×Ｎは、ＣＵの分割ステータスを示す。ＣＵは、例えば、分割されず（例えば、２Ｎ×２Ｎ）、または水平方向に２つの等しいサイズのＰＵ（例えば、２Ｎ×Ｎ）に、垂直方向に２つの等しいサイズのＰＵ（例えば、Ｎ×２Ｎ）に、および／もしくは４つの等しいサイズのＰＵ（例えば、Ｎ×Ｎ）に分割される。ＨＥＶＣは、非対称動き区画と呼ばれる異なるサイズのＰＵ、例えば、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、およびｎＲ×２Ｎなどへの、ＣＵの分割をサポートする、様々な区画化モードを定義する。

【0020】

例えば、ＨＥＶＣシングルレイヤ規格を使用する２つのレイヤ（例えば、ベースレイヤおよびエンハンスメントレイヤ）を用いるスケーラブルシステムが、本明細書で説明される。しかしながら、本明細書で説明されるメカニズムは、少なくとも２つのレイヤを有する、様々なタイプの基礎をなすシングルレイヤコーデックを使用する、他のスケーラブルコーディングシステムに適用可能である。

【0021】

例えば、図２に示されるような、スケーラブルビデオコーディングシステムでは、エンハンスメントレイヤにおける各ＰＵの動き関連情報を伝達するために、ＨＥＶＣのデフォルトシグナリング方法が使用される。表１は、例示的なＰＵシグナリングシンタックスを示している。

【0022】

【表1】

【0023】

スケーラブルビデオコーディングのためのシングルレイヤＨＥＶＣのＰＵシグナリングを使用する場合、エンハンスメントレイヤのインター予測は、（例えば、空間解像度がレイヤ間で異なる場合はアップサンプリングして）ベースレイヤから獲得されるレイヤ間参照ピクチャの信号を、別のエンハンスメントレイヤ時間参照ピクチャのそれと組み合わせることによって形成される。しかしながら、この組み合わせは、レイヤ間予測の有効性を、したがって、エンハンスメントレイヤのコーディング効率を低下させる。例えば、空間スケーラビリティのためのアップサンプリングフィルタの適用は、時間エンハンスメントレイヤ参照ピクチャと比較して、アップサンプリングされたレイヤ間参照ピクチャにリンギングアーチファクトを導入する。リンギングアーチファクトは、量子化およびコード化するのが困難なより高い予測残差という結果となる。ＨＥＶＣシグナリング設計は、エンハンスメントレイヤの双予測のために、同じレイヤ間参照ピクチャからの２つの予測信号を平均することを可能にする。１つのレイヤ間参照ピクチャから来た２つの予測ブロックを、同じレイヤ間参照ピクチャからの１つの予測ブロックを使用することによって表すことが、より効率的である。例えば、レイヤ間参照ピクチャは、併置されたベースレイヤピクチャから導出される。エンハンスメントレイヤピクチャとレイヤ間参照ピクチャの対応する領域との間には、ゼロの動きが存在する。いくつかの場合では、現行のＨＥＶＣ ＰＵシグナリングは、例えば、動き予測のためにレイヤ間参照ピクチャを参照するとき、エンハンスメントレイヤピクチャが、非ゼロ動きベクトルを使用することを可能にする。ＨＥＶＣ ＰＵシグナリングは、エンハンスメントレイヤにおいて動き補償予測の効率性の低下を引き起こす。図２に示されるように、エンハンスメントレイヤピクチャは、動き補償予測のためにレイヤ間参照ピクチャを参照する。

【0024】

エンハンスメントレイヤのためのＨＥＶＣ ＰＵシグナリングでは、レイヤ間参照ピクチャからの動き補償予測は、現在のエンハンスメントレイヤ内での時間予測と、またはエンハンスメントレイヤ自体からの動き補償予測と組み合わされる。双予測ケースは、レイヤ間予測の効率を低減させ、エンハンスメントレイヤコーディングの性能の低下という結果となる。例えば、参照としてレイヤ間参照ピクチャを使用する場合、２つの単予測制約が、動き予測効率を高めるために使用される。

【0025】

エンハンスメントレイヤピクチャの双予測のためのレイヤ間参照ピクチャの使用が不可能にされる。例えば、エンハンスメントレイヤピクチャのＰＵが、動き予測のためにレイヤ間参照ピクチャを参照する場合、エンハンスメントレイヤピクチャは、単予測を使用して予測される。

【0026】

エンハンスメントレイヤの双予測は、レイヤ間参照ピクチャからの動き補償予測を現在のエンハンスメントレイヤからの時間予測と組み合わせることを可能にされる。エンハンスメントレイヤの予測は、同じレイヤ間参照ピクチャから来た２つの動き補償予測を組み合わせることを不可能にされる。レイヤ間単予測制約は、符号化器側における操作変更を含む。例えば、表１において提供されたようなＰＵシグナリングには変化がない。

【0027】

エンハンスメントレイヤ動き予測のための参照として、レイヤ間参照ピクチャが選択される場合、ゼロＭＶ制約を用いるＰＵシグナリング方法は、エンハンスメントレイヤＭＶシグナリングを簡略化する。エンハンスメントレイヤピクチャと、対応する併置されたレイヤ間参照ピクチャとの一致領域との間には、動きが存在しない。これは、動きベクトルプレディクタ（ＭＶＰ）および動きベクトル差（ＭＶＤ）を明示的に識別するオーバヘッドを低減する。例えば、エンハンスメントレイヤピクチャのＰＵの動き補償予測のために、レイヤ間参照ピクチャが使用される場合、ゼロＭＶが使用される。エンハンスメントレイヤピクチャは、エンハンスメントレイヤと関連付けられ、レイヤ間参照ピクチャは、ベースレイヤピクチャ（例えば、併置されたベースレイヤピクチャ）から導出される。表２は、レイヤ間ゼロＭＶ制約を用いる例示的なＰＵシンタックスを示している。表２に示されるように、例えば、ｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ０またはｒｅｆ＿ｉｄｘ＿ｌ１によって示されるピクチャが、レイヤ間参照ピクチャに対応する場合、（例えば、変数ＭｖｄＬ０およびＭｖｄＬ１によって示される）動きベクトル情報は、ゼロに等しい。例えば、エンハンスメントレイヤピクチャのＰＵの動き補償予測のために、レイヤ間参照ピクチャが使用される場合、レイヤ間参照ピクチャと関連付けられた動きベクトルは、送信されない。

【0028】

【表2】

【0029】

表２に示されるように、レイヤ間参照（ＩＬＲ）ピクチャが参照として使用される場合に、ゼロＭＶ制約がエンハンスメントレイヤに適用されるかどうかを指定するために、フラグ、例えば、ｚｅｒｏＭＶ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇが使用される。ｚｅｒｏＭＶ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇは、シーケンスレベルパラメータセット（例えば、シーケンスレベルパラメータセット）で伝達される。関数ＩｓＩＬＲＰｉｃ（ＬＸ，ｒｅｆｉｄｘ）は、参照ピクチャリストＬＸからの参照ピクチャインデックスｒｅｆｉｄｘを有する参照ピクチャが、レイヤ間参照ピクチャであるか（ＴＲＵＥ）、それともレイヤ間参照ピクチャでないか（ＦＡＬＳＥ）を指定する。

【0030】

レイヤ間ゼロＭＶ制約は、レイヤ間参照ピクチャを参照として含むエンハンスメントレイヤの動き補償予測のための第１のレイヤ間単予測制約と組み合わされる。例えば、エンハンスメントレイヤピクチャの１つのＰＵが、レイヤ間参照ピクチャを参照する場合、レイヤ間参照ピクチャにおいて同一場所に配置されたブロックのピクセルを予測のために使用することによって、エンハンスメントレイヤＰＵが単予測される。

【0031】

レイヤ間ゼロＭＶ制約は、レイヤ間参照ピクチャを参照として含むエンハンスメントレイヤの動き補償予測のための第２のレイヤ間単予測制約と組み合わされる。各エンハンスメントレイヤＰＵの動き予測のために、レイヤ間参照ピクチャにおいて同一場所に配置されたブロックからの予測が、エンハンスメントレイヤからの時間予測と組み合わされる。

【0032】

ＩＬＲピクチャのためのゼロＭＶ制約の使用は、ビットストリームで伝達される。エンハンスメントレイヤのためのＰＵシグナリングは、ビットストリームで伝達される。シーケンスレベルフラグ（例えば、ｚｅｒｏＭＶ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇ）は、ＩＬＲピクチャが動き補償予測のために選択されたときに、提案されるゼロＭＶ制約がエンハンスメントレイヤに適用されるかどうかを示す。ゼロＭＶ制約信号は、復号プロセスを容易化する。例えば、誤り隠蔽のために、フラグが使用される。復号器は、ビットストリームにおいて誤りが存在する場合、ＩＬＲ動きベクトルを訂正する。エンハンスメントレイヤにおいて、表２の例によって示されるような提案されるＰＵシグナリングが適用されるか、それとも表１の例によって示されるようなＰＵシグナリングが適用されるかを示すために、シーケンスレベルフラグ（例えば、ｃｈａｎｇｅｄ＿ｐｕ＿ｓｉｇｎａｌｉｎｇ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇ）が、ビットストリームに追加される。２つのフラグは、高レベルのパラメータセット、例えば、ビデオパラメータセット（ＶＰＳ）、シーケンスパラメータセット（ＳＰＳ）、ピクチャパラメータセット（ＰＰＳ）などにも適用される。表３は、シーケンスレベルで、ゼロＭＶ制約が使用されるかどうか、および／または提案されるＰＵシグナリングが使用されるかどうかを示すためのＳＰＳにおける２つのフラグの追加を例によって示している。

【0033】

【表3】

【0034】

表３に示されるように、ｌａｙｅｒ＿ｉｄは、現在のシーケンスが配置されているレイヤを指定する。ｌａｙｅｒ＿ｉｄの範囲は、例えば、０から、スケーラブルビデオシステムによって許可された最大レイヤまでである。フラグ、例えば、ｚｅｒｏＭＶ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇは、例えば、ＩＬＲピクチャが参照として使用される場合、ゼロＭＶ制約が、ｌａｙｅｒ＿ｉｄによって識別されるエンハンスメントレイヤに適用されないことを示す。ｚｅｒｏＭＶ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇは、例えば、ＩＬＲピクチャを参照として使用する動き補償予測のために、ゼロＭＶ制約がエンハンスメントレイヤに適用されることを示す。

【0035】

フラグ、例えば、ｃｈａｎｇｅｄ＿ｐｕ＿ｓｉｇｎａｌｉｎｇ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇは、例えば、変更されていないＰＵシグナリングが、ｌａｙｅｒ＿ｉｄによって識別される現在のエンハンスメントレイヤに適用されることを示す。フラグ、例えば、ｓｐｓ＿ｃｈａｎｇｅｄ＿ｐｕ＿ｓｉｇｎａｌｉｎｇ＿ｅｎａｂｌｅｄ＿ｆｌａｇは、例えば、変更されたＰＵシグナリングが、ｌａｙｅｒ＿ｉｄによって識別される現在のエンハンスメントレイヤに適用されることを示す。

【0036】

図６Ｂは、ビデオ符号化方法の例を示す図である。図６Ｂに示されるように、６０５０において、複数のエンハンスメントレイヤピクチャの１つについての予測ユニット（ＰＵ）を識別する。６０５２において、ビデオ符号化デバイスは、ＰＵが、エンハンスメントレイヤピクチャのレイヤ間参照ピクチャを参照ピクチャとして使用するかどうかを決定する。６０５４において、ビデオ符号化デバイスは、例えば、ＰＵがレイヤ間参照ピクチャを参照ピクチャとして使用する場合、エンハンスメントレイヤのレイヤ間参照ピクチャに関連付けられた動きベクトル情報を、動きゼロを示す値になるように設定する。

【0037】

図６Ｃは、ビデオ復号方法の例を示す図である。図６Ｃに示されるように、６０７０において、ビデオ復号デバイスは、ビットストリームを受信する。ビットストリームは、複数のベースレイヤピクチャと、複数の対応するエンハンスメントレイヤピクチャとを含む。６０７２において、ビデオ復号デバイスは、受信されたエンハンスメントレイヤピクチャの１つについてのＰＵが、レイヤ間参照ピクチャを参照ピクチャとして使用するかどうかを決定する。ＰＵがレイヤ間参照ピクチャを参照ピクチャとして使用する場合、６０７４において、ビデオ復号デバイスは、レイヤ間参照ピクチャに関連付けられたエンハンスメントレイヤ動きベクトルを動きゼロを示す値になるように設定する。

【0038】

例えば、レイヤ間ゼロ動きベクトル制約を用いるＰＵシグナリングを利用する、本明細書で説明されたビデオコーディング技法は、図７Ａ〜図７Ｅに示されるような、例示的な無線通信システム７００などの無線通信システム、およびその構成要素における、ビデオのトランスポートに従って実施される。

【0039】

図７Ａは、１または複数の開示される実施形態が実施される例示的な通信システム７００の図である。通信システム７００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムである。通信システム７００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にする。例えば、通信システム７００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１または複数のチャネルアクセス方法を利用する。

【0040】

図７Ａに示されるように、通信システム７００は、（一般にまたは一括してＷＴＲＵ７０２と呼ばれることがある）無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、および／または７０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）７０３／７０４／７０５、コアネットワーク７０６／７０７／７０９、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット７１０、ならびに他のネットワーク７１２を含むが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることが理解される。ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄの各々は、無線環境において動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスである。例として、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成され、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、および家電製品などを含む。

【0041】

通信システム７００は、基地局７１４ａおよび基地局７１４ｂも含む。基地局７１４ａ、７１４ｂの各々は、コアネットワーク７０６／７０７／７０９、インターネット７１０、および／またはネットワーク７１２などの１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易化するために、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェースを取るように構成された、任意のタイプのデバイスである。例として、基地局７１４ａ、７１４ｂは、基地送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、および無線ルータなどである。基地局７１４ａ、７１４ｂは各々、単一の要素として示されているが、基地局７１４ａ、７１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことが理解される。

【0042】

基地局７１４ａは、ＲＡＮ７０３／７０４／７０５の部分であり、ＲＡＮ７０３／７０４／７０５は、他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどのネットワーク要素（図示せず）も含む。基地局７１４ａおよび／または基地局７１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内で、無線信号を送信および／または受信するように構成される。セルは、さらにセルセクタに分割される。例えば、基地局７１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割される。したがって、一実施形態では、基地局７１４ａは、送受信機を３つ、例えば、セルのセクタ毎に１つずつ含む。別の実施形態では、基地局７１４ａは、マルチ−入力・マルチ−出力（ＭＩＭＯ）技術を利用し、したがって、セルのセクタ毎に複数の送受信機を利用する。

【0043】

基地局７１４ａ、７１４ｂは、エアインターフェース７１５／７１６／７１７上で、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄの１または複数と通信し、エアインターフェース７１５／７１６／７１７は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）である。エアインターフェース７１５／７１６／７１７は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立される。

【0044】

より具体的には、上で言及されたように、通信システム７００は、多元接続システムであり、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＳＣ−ＦＤＭＡなどの、１または複数のチャネルアクセス方式を利用する。例えば、ＲＡＮ７０３／７０４／７０５内の基地局７１４ａ、およびＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース７１５／７１６／７１７を確立する、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施する。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含む。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含む。

【0045】

別の実施形態では、基地局７１４ａ、およびＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース７１５／７１６／７１７を確立する、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施する。

【0046】

他の実施形態では、基地局７１４ａ、およびＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（例えば、マイクロ波アクセス用の世界的相互運用性（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭエボリューション用の高速データレート（ＥＤＧＥ）、およびＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実施する。

【0047】

図７Ａの基地局７１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであり、職場、家庭、乗物、およびキャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を容易化するために、任意の適切なＲＡＴを利用する。一実施形態では、基地局７１４ｂ、およびＷＴＲＵ７０２ｃ、７０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実施して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立する。別の実施形態では、基地局７１４ｂ、およびＷＴＲＵ７０２ｃ、７０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実施して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立する。また別の実施形態では、基地局７１４ｂ、およびＷＴＲＵ７０２ｃ、７０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立する。図７Ａに示されるように、基地局７１４ｂは、インターネット７１０への直接的な接続を有する。したがって、基地局７１４ｂは、コアネットワーク７０６／７０７／７０９を介して、インターネット７１０にアクセスする必要がない。

【0048】

ＲＡＮ７０３／７０４／７０５は、コアネットワーク７０６／７０７／７０９と通信し、コアネットワーク７０６／７０７／７０９は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄの１または複数に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークである。例えば、コアネットワーク７０６／７０７／７０９は、呼制御、請求サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供し、および／またはユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実行する。図７Ａには示されていないが、ＲＡＮ７０３／７０４／７０５および／またはコアネットワーク７０６／７０７／７０９は、ＲＡＮ７０３／７０４／７０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信することが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用するＲＡＮ７０３／７０４／７０５に接続するのに加えて、コアネットワーク７０６／７０７／７０９は、ＧＳＭ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示せず）とも通信する。

【0049】

コアネットワーク７０６／７０７／７０９は、ＰＳＴＮ７０８、インターネット７１０、および／または他のネットワーク７１２にアクセスするための、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄのためのゲートウェイとしての役割も果たす。ＰＳＴＮ７０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含む。インターネット７１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート内の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）など、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなるグローバルシステムを含む。ネットワーク７１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線または無線通信ネットワークを含む。例えば、ネットワーク７１２は、ＲＡＮ７０３／７０４／７０５と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する１または複数のＲＡＮに接続された、別のコアネットワークを含む。

【0050】

通信システム７００内のＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄのいくつかまたはすべては、マルチモード機能を含み、例えば、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、７０２ｄは、異なる無線リンク上で異なる無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含む。例えば、図７Ａに示されたＷＴＲＵ７０２ｃは、セルラベースの無線技術を利用する基地局７１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用する基地局７１４ｂと通信するように構成される。

【0051】

図７Ｂは、例示的なＷＴＲＵ７０２のシステム図である。図７Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ７０２は、プロセッサ７１８と、送受信機７２０と、送信／受信要素７２２と、スピーカ／マイクロフォン７２４と、キーパッド７２６と、ディスプレイ／タッチパッド７２８と、着脱不能メモリ７３０と、着脱可能メモリ７３２と、電源７３４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット７３６と、他の周辺機器７３８とを含む。ＷＴＲＵ７０２は、実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含むことが理解される。また、実施形態は、基地局７１４ａ、７１４ｂ、ならびに／またはとりわけ、送受信機局（ＢＴＳ）、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノードＢ、進化型ホームノードＢ（ｅノードＢ）、ホーム進化型ノードＢ（ＨｅＮＢもしくはＨｅノードＢ）、ホーム進化型ノードＢゲートウェイ、およびプロキシノードなどの、しかし、それらに限定されない、基地局７１４ａ、７１４ｂが表すノードが、図７Ｂに示され、本明細書で説明される要素のいくつかまたはすべてを含むことを企図している。

【0052】

プロセッサ７１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、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）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および状態機械などである。プロセッサ７１８は、信号コード化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ７０２が無線環境で動作することを可能にする他の任意の機能を実行する。プロセッサ７１８は、送受信機７２０に結合され、送受信機７２０は、送信／受信要素７２２に結合される。図７Ｂは、プロセッサ７１８と送受信機７２０を別々の構成要素として示しているが、プロセッサ７１８と送受信機７２０は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合されることが理解される。

【0053】

送信／受信要素７２２は、エアインターフェース７１５／７１６／７１７上で、基地局（例えば、基地局７１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成される。例えば、一実施形態では、送信／受信要素７２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナである。別の実施形態では、送信／受信要素７２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器である。また別の実施形態では、送信／受信要素７２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信および受信するように構成される。送信／受信要素７２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成されることが理解される。

【0054】

加えて、図７Ｂでは、送信／受信要素７２２は単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ７０２は、任意の数の送信／受信要素７２２を含む。より具体的には、ＷＴＲＵ７０２は、ＭＩＭＯ技術を利用する。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ７０２は、エアインターフェース７１５／７１６／７１７上で無線信号を送信および受信するための２以上の送信／受信要素７２２（例えば、複数のアンテナ）を含む。

【0055】

送受信機７２０は、送信／受信要素７２２によって送信される信号を変調し、送信／受信要素７２２によって受信された信号を復調するように構成される。上で言及されたように、ＷＴＲＵ７０２は、マルチモード機能を有する。したがって、送受信機７２０は、ＷＴＲＵ７０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含む。

【0056】

ＷＴＲＵ７０２のプロセッサ７１８は、スピーカ／マイクロフォン７２４、キーパッド７２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド７２８（例えば、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合され、それらからユーザ入力データを受信する。プロセッサ７１８は、また、スピーカ／マイクロフォン７２４、キーパッド７２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド７２８にユーザデータを出力する。加えて、プロセッサ７１８は、着脱不能メモリ７３０および／または着脱可能メモリ７３２など、任意のタイプの適切なメモリから情報を入手し、それらにデータを記憶する。着脱不能メモリ７３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含む。着脱可能メモリ７３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含む。他の実施形態では、プロセッサ７１８は、ＷＴＲＵ７０２上に物理的に配置されたメモリではなく、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上などに配置されたメモリから情報を入手し、それらにデータを記憶する。

【0057】

プロセッサ７１８は、電源７３４から電力を受け取り、ＷＴＲＵ７０２内の他の構成要素への電力の分配および／または制御を行うように構成される。電源７３４は、ＷＴＲＵ７０２に給電するための任意の適切なデバイスである。例えば、電源７３４は、１または複数の乾電池（例えば、ニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル−亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、および燃料電池などを含む。

【0058】

プロセッサ７１８は、ＧＰＳチップセット７３６にも結合され、ＧＰＳチップセット７３６は、ＷＴＲＵ７０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成される。ＧＰＳチップセット７３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ７０２は、基地局（例えば、基地局７１４ａ、７１４ｂ）からエアインターフェース７１５／７１６／７１７上で位置情報を受信し、および／または２以上の近くの基地局から受信した信号のタイミングに基づいて、自らの位置を決定する。ＷＴＲＵ７０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置決定実施を用いて、位置情報を獲得することが理解される。

【0059】

プロセッサ７１８は、他の周辺機器７３８にさらに結合され、他の周辺機器７３８は、追加的な特徴、機能、および／または有線もしくは無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含む。例えば、周辺機器７３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星送受信機、（写真またはビデオ用の）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、ブルートゥース（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、およびインターネットブラウザなどを含む。

【0060】

図７Ｃは、実施形態による、ＲＡＮ７０３およびコアネットワーク７０６のシステム図である。上で言及されたように、ＲＡＮ７０３は、ＵＴＲＡ無線技術を利用して、エアインターフェース７１５上でＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと通信する。ＲＡＮ７０３は、コアネットワーク７０６とも通信する。図７Ｃに示されるように、ＲＡＮ７０３は、ノードＢ７４０ａ、７４０ｂ、７４０ｃを含み、ノードＢ７４０ａ、７４０ｂ、７４０ｃは各々、エアインターフェース７１５上でＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含む。ノードＢ７４０ａ、７４０ｂ、７４０ｃは各々、ＲＡＮ７０３内の特定のセル（図示せず）に関連付けられる。ＲＡＮ７０３は、ＲＮＣ７４２ａ、７４２ｂも含む。ＲＡＮ７０３は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のノードＢおよびＲＮＣを含むことが理解される。

【0061】

図７Ｃに示されるように、ノードＢ７４０ａ、７４０ｂは、ＲＮＣ７４２ａと通信する。加えて、ノードＢ７４０ｃは、ＲＮＣ７４２ｂと通信する。ノードＢ７４０ａ、７４０ｂ、７４０ｃは、Ｉｕｂインターフェースを介して、それぞれのＲＮＣ７４２ａ、７４２ｂと通信する。ＲＮＣ７４２ａ、７４２ｂは、Ｉｕｒインターフェースを介して、互いに通信する。ＲＮＣ７４２ａ、７４２ｂの各々は、それが接続されたそれぞれのノードＢ７４０ａ、７４０ｂ、７４０ｃを制御するように構成される。加えて、ＲＮＣ７４２ａ、７４２ｂの各々は、アウタループ電力制御、負荷制御、アドミッションコントロール、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、およびデータ暗号化など、他の機能を実施またはサポートするように構成される。

【0062】

図７Ｃに示されるコアネットワーク７０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）７４４、モバイル交換センタ（ＭＳＣ）７４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）７４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）７５０を含む。上記の要素の各々は、コアネットワーク７０６の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されることが理解される。

【0063】

ＲＡＮ７０３内のＲＮＣ７４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを介して、コアネットワーク７０６内のＭＳＣ７４６に接続される。ＭＳＣ７４６は、ＭＧＷ７４４に接続される。ＭＳＣ７４６とＭＧＷ７４４は、ＰＳＴＮ７０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと従来の陸線通信デバイスの間の通信を容易化する。

【0064】

ＲＡＮ７０３内のＲＮＣ７４２ａは、ＩｕＰＳインターフェースを介して、コアネットワーク７０６内のＳＧＳＮ７４８にも接続される。ＳＧＳＮ７４８は、ＧＧＳＮ７５０に接続される。ＳＧＳＮ７４８とＧＧＳＮ７５０は、インターネット７１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易化する。

【0065】

上述したように、コアネットワーク７０６は、ネットワーク７１２にも接続され、ネットワーク７１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含む。

【0066】

図７Ｄは、実施形態による、ＲＡＮ７０４およびコアネットワーク７０７のシステム図である。上述したように、ＲＡＮ７０４は、エアインターフェース７１６上でＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと通信するために、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用する。ＲＡＮ７０４は、コアネットワーク７０７とも通信する。

【0067】

ＲＡＮ７０４は、ｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃを含むが、ＲＡＮ７０４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅノードＢを含むことが理解される。ｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃは、各々が、エアインターフェース７１６上でＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含む。一実施形態では、ｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施する。したがって、ｅノードＢ７６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ７０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ７０２ａから無線信号を受信する。

【0068】

ｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ならびにアップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成される。図７Ｄに示されるように、ｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃは、Ｘ２インターフェース上で互いに通信する。

【0069】

図７Ｄに示されるコアネットワーク７０７は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）７６２、サービングゲートウェイ７６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ７６６を含む。上記の要素の各々は、コアネットワーク７０７の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されることが理解される。

【0070】

ＭＭＥ７６２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ７０４内のｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃの各々に接続され、制御ノードとしての役割を果たす。例えば、ＭＭＥ７６２は、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃのユーザの認証、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃの初期接続中における特定のサービングゲートウェイの選択などを担う。ＭＭＥ７６２は、ＲＡＮ７０４とＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示せず）との間の交換のためのコントロールプレーン機能も提供する。

【0071】

サービングゲートウェイ７６４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ７０４内のｅノードＢ７６０ａ、７６０ｂ、７６０ｃの各々に接続される。サービングゲートウェイ７６４は、一般に、ユーザデータパケットのＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃへの／からの経路選択および転送を行う。サービングゲートウェイ７６４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに利用可能な場合に行う一斉呼び出しのトリガ、ならびにＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃのコンテキストの管理および記憶など、他の機能も実行する。

【0072】

サービングゲートウェイ７６４は、ＰＤＮゲートウェイ７６６にも接続され、ＰＤＮゲートウェイ７６６は、インターネット７１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易化する。

【0073】

コアネットワーク７０７は、他のネットワークとの通信を容易化する。例えば、コアネットワーク７０７は、ＰＳＴＮ７０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易化する。例えば、コアネットワーク７０７は、コアネットワーク７０７とＰＳＴＮ７０８との間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含み、またはＩＰゲートウェイと通信する。加えて、コアネットワーク７０７は、ネットワーク７１２へのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供し、ネットワーク７１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含む。

【0074】

図７Ｅは、実施形態による、ＲＡＮ７０５およびコアネットワーク７０９のシステム図である。ＲＡＮ７０５は、ＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を利用して、エアインターフェース７１７上でＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと通信する、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）である。以下でさらに説明されるように、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ、ＲＡＮ７０５、およびコアネットワーク７０９の異なる機能エンティティ間の通信リンクは、参照点として定義される。

【0075】

図７Ｅに示されるように、ＲＡＮ７０５は、基地局７８０ａ、７８０ｂ、７８０ｃと、ＡＳＮゲートウェイ７８２とを含むが、ＲＡＮ７０５は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数の基地局とＡＳＮゲートウェイとを含むことが理解される。基地局７８０ａ、７８０ｂ、７８０ｃは、各々が、ＲＡＮ７０５内の特定のセル（図示せず）に関連付けられ、各々が、エアインターフェース７１７上でＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含む。一実施形態では、基地局７８０ａ、７８０ｂ、７８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施する。したがって、基地局７８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ７０２ａに無線信号を送信し、ＷＴＲＵ７０２ａから無線信号を受信する。基地局７８０ａ、７８０ｂ、７８０ｃは、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、およびサービス品質（ＱｏＳ）方針実施などの、モビリティ管理機能も提供する。ＡＳＮゲートウェイ７８２は、トラフィック集約ポイントとしての役割を果たし、一斉呼び出し、加入者プロファイルのキャッシング、およびコアネットワーク７０９への経路選択などを担う。

【0076】

ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃとＲＡＮ７０５との間のエアインターフェース７１７は、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実施する、Ｒ１参照点として定義される。加えて、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃの各々は、コアネットワーク７０９との論理インターフェース（図示せず）を確立する。ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃとコアネットワーク７０９との間の論理インターフェースは、Ｒ２参照点として定義され、Ｒ２参照点は、認証、認可、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理のために使用される。

【0077】

基地局７８０ａ、７８０ｂ、７８０ｃの各々の間の通信リンクは、ＷＴＲＵハンドオーバおよび基地局間でのデータの転送を容易化するためのプロトコルを含む、Ｒ８参照点として定義される。基地局７８０ａ、７８０ｂ、７８０ｃとＡＳＮゲートウェイ７８２との間の通信リンクは、Ｒ６参照点として定義される。Ｒ６参照点は、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃの各々に関連付けられたモビリティイベントに基づいたモビリティ管理を容易化するためのプロトコルを含む。

【0078】

図７Ｅに示されるように、ＲＡＮ７０５は、コアネットワーク７０９に接続される。ＲＡＮ７０５とコアネットワーク７０９との間の通信リンクは、例えば、データ転送およびモビリティ管理機能を容易化するためのプロトコルを含む、Ｒ３参照点として定義される。コアネットワーク７０９は、モバイルＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ）７８４と、認証認可課金（ＡＡＡ）サーバ７８６と、ゲートウェイ７８８とを含む。上記の要素の各々は、コアネットワーク７０９の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営されることが理解される。

【0079】

ＭＩＰ−ＨＡは、ＩＰアドレス管理を担い、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃが、異なるＡＳＮの間で、および／または異なるコアネットワークの間でローミングを行うことを可能にする。ＭＩＰ−ＨＡ７８４は、インターネット７１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を容易化する。ＡＡＡサーバ７８６は、ユーザ認証、およびユーザサービスのサポートを担う。ゲートウェイ７８８は、他のネットワークとの網間接続を容易化する。例えば、ゲートウェイ７８８は、ＰＳＴＮ７０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易化する。加えて、ゲートウェイ７８８は、ネットワーク７１２へのアクセスをＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃに提供し、ネットワーク７１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含む。

【0080】

図７Ｅには示されていないが、ＲＡＮ７０５は、他のＡＳＮに接続され、コアネットワーク７０９は、他のコアネットワークに接続されることが理解される。ＲＡＮ７０５と他のＡＳＮとの間の通信リンクは、Ｒ４参照点として定義され、Ｒ４参照点は、ＲＡＮ７０５と他のＡＳＮとの間で、ＷＴＲＵ７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含む。コアネットワーク７０９と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、Ｒ５参照として定義され、Ｒ５参照はホームコアネットワークと在圏コアネットワークとの間の網間接続を容易化するためのプロトコルを含む。

【0081】

本明細書で説明されたプロセスおよび手段は、任意の組み合わせで適用され、他の無線技術に適用され、および他のサービスのために適用される。本明細書で説明されたプロセスは、コンピュータおよび／またはプロセッサによって実行される、コンピュータ可読媒体内に包含された、コンピュータプログラム、ソフトウェア、および／またはファームウェアで実施される。コンピュータ可読媒体の例は、（有線および／もしくは無線接続上で送信される）電子信号、ならびに／またはコンピュータ可読記憶媒体を含むが、それらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体の例は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび着脱可能ディスクなどの、しかし、それらに限定されない、磁気媒体、光磁気媒体、ならびに／またはＣＤ−ＲＯＭディスクおよび／もしくはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、それらに限定されない。ソフトウェアと連携するプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、および／または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波送受信機を実施するために使用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】