JP2008503989A - 待ち時間を低減するグループ通信要求のために持続値を利用した無線通信システム - Google Patents

Abstract

【解決手段】無線電気通信ネットワーク上の無線電気通信デバイスのグループ間でのプッシュトゥトーク（ＰＴＴ）コールのような直接的なグループ通信の待ち時間を最小にするシステム及び方法。無線電気通信デバイスは、送信される通信のために開かれた専用ブロードキャストチャネルを選択的に要求し、そして受信する。この通信は、グループ通信を受信し、指定されたグループの全ての無線電気通信デバイスへのグループ通信を生成する通信サーバへの直接的なグループ通信ストリームを含む。無線電気通信デバイスは、予め定めた確率に基づいてブロードキャストチャネルを選択的に受信し、直接的なグループ通信のためではないブロードキャストチャネルを開く要求に対してよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求のために開かれたブロードキャストチャネルを受信することに高い確率を割り当てる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、一般に、無線電気通信ネットワークに関する。より具体的には、本発明は、グループ通信を送る要求が、開かれた専用トラフィックチャネルを最初に受信する確率を高めることによって、無線電気通信ネットワーク内のプッシュトゥトークグループ通信のようなグループ通信に対して開かれたブロードキャストチャネルを提供するシステム及び方法に関する。

無線ネットワークでは、無線通信デバイスのユーザは、空気インタフェース（over-the-air interface）を介して中央コンピュータへ通信する。オフィス環境内の無線ＬＡＮの場合のように、これは直接的に行われるかもしれない。あるいは、無線電話アプリケーションの場合のように、セルラインフラストラクチャ機器を通じて行われるかもしれない。１つのタイプのパーソナル通信システムは、モバイル無線通信デバイス間のプッシュトゥトーク（ＰＴＴ）システムである。ＰＴＴ通信接続は、一般に、グループの各メンバデバイスと話し手との間の半２重リンク（half-duplex link）を開始する無線デバイス上の単一のボタンプッシュによって開始される。そして、一旦このボタンが開放されれば、デバイスは、到来するＰＴＴ送信を受信することができる。いくつかの構成では、ＰＴＴの話し手は、自分が話している間は他のグループメンバが話すことができない「発言権」（floor）を有する。話し手が一旦ＰＴＴボタンを放せば、グループの他の個々のメンバも自分たちのＰＴＴボタンを扱うことができ、発言権を有するであろう。通信している無線デバイスのための受信者無線デバイスの具体的なＰＴＴグループは、一般に、キャリアによってセットアップされ、無線デバイス自身は、グループの変更、すなわちグループから個人を含めるか除外すること、あるいはグループ全体ではなく任意の少人数メンバによって受信される通信を故意に割り振ることができない。

典型的なＰＴＴコールは、同じ電気通信セクタ内にめったにいない２人のユーザを含む。これによって、通信及び通信の反復が、既存の電気通信インフラストラクチャによってより容易に伝搬されるようになる。しかしながら、プッシュトゥトークコールの、小さいが非常に重要な部分は、その多くが同じセクタ内に位置するコール参加者の大多数を含んでいる。公衆安全災害シナリオが１例である。そのようなシナリオでは、同じ電気通信リソースに全て位置付けられたグループ内のＰＴＴ通信のメンテナンスは困難で非能率的である。これらのシステムは、各コール参加者のために個々の回線を割り当てる電話ネットワーク及び標準チャネル割当ての「中継線（trunks）」を使用する。それはシステムスケーラビリティを制限する。

無線電気通信デバイスは、ユーザ要求時に専用通信チャネルを占有する予め定めた確率を持つという点において１つの問題が生じる。この遅れは、基地局において、要求衝突の確率を最小にすることができる。更に、ＰＴＴシステムにおいて、受信している極めて多くの無線デバイスが同じセクタに存在する場合、グループデバイスから即時に応答要求があり、衝突の可能性が増大するという確率が高い。したがって、ある内部遅延メカニズムは、衝突を回避するが優先的なＰＴＴ通信を遅延させないために望ましい。したがって、本発明が主として目指しているのは、直接的なグループ通信又はＰＴＴのセットアップのための待ち時間を低減するシステム及び方法である。

本出願は、２００４年６月２１日に出願された米国仮出願番号６０／５８１，７３４と、２００５年５月３１日に出願された米国仮出願番号６０／６８６，１４１との利益を主張する。これら文献の内容は、本明細書で参照によって組み込まれる。

無線電気通信ネットワーク上の無線電気通信デバイスからのプッシュトゥトーク（ＰＴＴ）コールのような直接的なグループ通信の待ち時間を最小にするシステム及び方法。無線電気通信デバイスは、送信される通信のために開かれた専用ブロードキャストチャネルを、一般に制御又はシグナリングチャネルを介して選択的に要求し、そして受信する。この通信は、グループ通信を受信し、指定されたグループの全ての無線電気通信デバイスへのグループ通信を生成する通信サーバへの直接的なグループ通信ストリームを含む。無線電気通信デバイスは、好適には、無線通信デバイスにおいて設定された予め定めた確率に基づいてブロードキャストチャネルを選択的に受信し、直接的なグループ通信のためではないブロードキャストチャネルを開く要求に対してよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求のために開かれたブロードキャストチャネルを受信することに高い確率を割り当てる。

１つの実施形態では、無線ネットワーク上の無線電気通信デバイスのグループ間での直接的なグループ通信のための待ち時間を最小にするシステムは、複数の無線電気通信デバイスを含んでいる。ここで、各無線電気通信デバイスは、複数の無線電気通信デバイスからなる指定のグループに、単一のグループ通信ストリームを向けることができる。また、各無線電気通信デバイスは、その無線電気通信デバイスからの直接的な通信ストリームを含めるために、無線電気通信デバイスから送信される通信のために開かれた専用ブロードキャストチャネルを選択的に要求し、受信する。このシステムは、通信している無線デバイスからの単一の通信ストリームを受信し、指定されたグループの全ての無線電気通信デバイスへのグループ通信を生成する通信サーバを含んでいる。少なくとも、複数の無線電気通信デバイスの１つ又は複数からなるセットは、予め定めた確率に基づいてブロードキャストチャネルを選択的に受信する。また、無線電気通信デバイスのセットのうちの１つ又は複数は、直接的なグループ通信のためではないブロードキャストチャネルを開く要求に対してよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求のために開かれたブロードキャストチャネルを受信することに高い確率を割り当てる。

１つの実施形態では、第１の無線電気通信デバイスから、無線ネットワーク上の予め定めたグループの無線電気通信デバイスへの直接的なグループ通信のための待ち時間を最小にする方法は、単一のグループ通信ストリームを、無線電気通信ネットワーク上の複数の無線電気通信デバイスからなる指定されたグループへ向けることができる無線電気通信デバイスにおいて、無線電気通信デバイスから送信される通信のために、無線電気通信ネットワークへの専用ブロードキャストチャネルを開くことを要求することと、直接的な通信ストリームを開くための第１の確率を割り当てることと、直接的なグループ通信ストリームのための直接的な通信ストリームを開くための第２の確率を割り当てることとからなる各ステップを含む。第２の確率は、第１の確率よりも高い。専用ブロードキャストチャネルへの要求が、直接的なグループ通信ストリームのためではないのであれば、この方法は、第１の確率に基づいて専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くステップを含む。一方、専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームのためであれば、この方法は、第２の確率に基づいて専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くステップを含む。

したがって、本システム及び方法は、ユーザ要求時に専用通信チャネルを占有する予め定めた確率が、衝突を最小にしてなお直接的なグループ通信に対する優先度を与えることを可能にする。更に、本発明は、受信している極めて多くの無線デバイスが同じセクタに存在するＰＴＴシステムが、グループデバイスからの即時の応答要求が衝突をもたらす可能性を低くするものの、反応を示すグループ通信に対しては未だに優先度を与えるチャネル許可確率を提供するという点において有利である。無線デバイスは、結局、受信している開かれたチャネルの確率を設定できるので、本システム及び方法は、既存のインフラストラクチャ上で実施することができる。

本発明の他の目的、長所、及び特徴は、後述する図面の簡単な説明、詳細説明、及び特許請求の範囲の検討後に明らかになるであろう。

全体を通じて同一符番が同一要素を表している図に示すように、図１は、無線ネットワーク２０上の無線電気通信デバイスのグループ（宛先セット１２）間の無線電気通信システム１０の１つの実施形態を図示する。ここで、例えば無線電話１４、スマートページャ１６、及び携帯情報端末（ＰＤＡ）１８のような１又は複数の無線電気通信デバイスは、無線ネットワーク２０を介した他の無線電気通信デバイスとともにＰＴＴグループ内にある。システム１０では、無線電気通信デバイス１４，１６，１８はそれぞれ、無線通信ネットワーク２０を介して、選択的かつ直接的に１又は複数の他の無線電気通信デバイスの宛先セット１２と通信することが可能である。例えば、セルラ電話１４のための宛先セットは、宛先セット１２内の全てのデバイスであるか、例えばページャ１６及びＰＤＡ１８のようなサブセットでありうる。

特に、システム１０は、例えば音声データ、マルチメディア、又はその他のアプリケーションのようなメディアを、アドホック形式で定義された非常に大規模なプッシュトゥトーク（又はその他の類似サービス）コールへ配信することができる。これらのＰＴＴコールは、オペレータの無線ネットワーク２０を介して分散されるか又は同じネットワークリソース上の少数のセクタ内に全てが位置する極めて多くのコール参加者を含むことができる。

１つの実施形態では、グループ通信サーバ３２は、通信中の無線電気通信デバイス１４，１６，１８と、通信中の無線電気通信デバイスのために指定された宛先セット１２内の１又は複数の無線電気通信デバイスとの間の直接通信をブリッジする要求を選択的に受信する。その後、通信サーバ３２は、例えばＰＴＴ音声通信のような要求された直接通信を選択的にブリッジする。例えばグループ通信サーバ３２上に存在するか、接続されたデータベース３４内に存在するか、あるいは（ネットワークインフラストラクチャにおいて一般的な）パケットフロー制御サーバ３６上に存在する宛先セット１２のアイデンティティは、グループ通信サーバ３２に対して選択的に利用可能である。

システム１０は、無線ネットワーク２０上の無線電気通信デバイスのグループ（セット１２）間での直接的なグループ通信のための待ち時間を最小にする。無線電気通信デバイス１４，１６，１８はそれぞれ、単一のグループ通信ストリームを、複数の無線電気通信デバイスのうちの指定されたグループ（例えばセット１２の全てのデバイス）へ向けることができる。また、以下に更に説明するように、無線電気通信デバイス１４，１６，１８はそれぞれ、無線電気通信デバイスから送信される通信のために開かれた専用ブロードキャストチャネルを選択的に要求し、受信する。これは、直接的な通信ストリームを含むことができる。通信サーバ３２は、通信している無線デバイスから単一の通信ストリームを受信し、指定されたグループの全ての無線電気通信デバイス１４，１６，１８へのグループ通信を生成する。複数の無線電気通信デバイスのうちの１つ又は複数からなるセットは、予め定めた確率に基づいて開かれたブロードキャストチャネルを選択的に受信し、直接的なグループ通信のためではないブロードキャストチャネルを開く要求に対してよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求のために開かれたブロードキャストチャネルを受信することに高い確率を割り当てる。

図２に示されるように、通信サーバ３２と無線電気通信デバイスのグループ（セット１２）との間の通信ストリームをブリッジする一般的に１又は複数の断続的な通信デバイスが存在する。そして通信サーバ３２は更に、どの無線電気通信デバイスのメンバが、無線デバイス１４，１６，１８との最良の通信モードであるかを決定できるかを判定することができる。そして、通信サーバ３２は、１又は複数の断続的な通信デバイスに対して、セット１２の無線電気通信デバイスへデータパケットを送信するように命令する。

図２は、一般的なセルラ電気通信構成における無線ネットワークの１つの実施形態の代表的なブロック図であり、ＰＴＴシステム内に設定されたグループメンバの無線デバイス（デバイス７０，７２，７４，７６）間の通信を制御するグループ通信サーバ３２を有している。この無線ネットワークは単に典型的であって、遠隔モジュールが互いに、及び／又は、限定する訳ではないが、無線ネットワークキャリアやサーバを含む無線ネットワーク２０のコンポーネント間でエアを介して通信する任意のシステムを含むことができる。一連のグループ通信サーバ３２は、グループ通信サーバＬＡＮ５０に接続される。無線電話は、データサービスオプションを用いて、グループ通信サーバ３２から（ＣＤＭＡのような）パケットデータセッションを要求することができる。

グループ通信サーバ３２は、ここではキャリアネットワーク５４上に存在しているＰＤＳＮ５２のような無線サービスプロバイダパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）に接続されている。各ＰＤＳＮ５２は、パケット制御機能（ＰＣＦ）６２によって、基地局６０の基地局コントローラ（ＢＳＣ）６４とインタフェースすることができる。ＰＣＦ６２は、一般には基地局６０内に位置する。キャリアネットワーク５４は、メッセージサービスコントローラ（「ＭＳＣ」）５８に送られる（一般に、データパケット形式である）メッセージを制御する。キャリアネットワーク３０は、ネットワーク、インターネット、及び／又はＰＯＴＳ（"plain ordinary telephone system"：アナログ音声通話のみ可能な旧来の電話）によってＭＳＣ５８と通信する。一般に、キャリアネットワーク５４とＭＳＣ５８との間のネットワーク又はインターネット接続はデータを転送し、ＰＯＴＳは音声情報を転送する。ＭＳＣ５８は、１又は複数の基地局６０に接続することができる。キャリアネットワークと類似の方法で、ＭＳＣ５８は、一般に、データ転送のためのネットワーク及び／又はインターネットと、音声情報のためのＰＯＴＳとの両方によってブランチトゥソース（ＢＴＳ）６６に接続される。ＢＴＳ６６は、ショートメッセージングサービス（「ＳＭＳ」）、あるいは当該技術で周知のその他のエア方式（over-the-air methods）によって、セルラ電話７０，７２，７４，７６のような無線デバイスへメッセージをブロードキャストし、これら無線デバイスから無線で受信する。

グループメンバのセット１２を指定した無線デバイスでは、無線デバイスは、セットの別のメンバと直接接続し、音声及びデータ通信を行うことができる。しかしながら、そのような直接的な通信は全て、グループ通信サーバ３２を介して、あるいはグループ通信サーバ３２の制御時に生じるだろう。デバイスの全てのデータパケットは、必ずしもグループ通信サーバ３２自体を介して移動する必要があるとは限らないが、サーバ３２は、根本的には、この通信を制御できなくてはならない。なぜなら、一般に、サーバ３２は、知られている唯一のサーバ側ＬＡＮ３０要素であり、セット１２のメンバのアイデンティティを検索することができるか、あるいはセット１２のメンバのアイデンティティを別のコンピュータデバイスへ導くことができるからである。

ＰＴＴの実施形態では、無線システム１０は、標準的な商用無線インフラストラクチャ（ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＧＳＭ等）で動作するディスパッチ音声サービスを可能にする。ディスパッチモデルでは、エンドポイント（無線デバイス１４，１６，１８）間の通信は、１人の「話し手」の声は、１又は複数の「聞き手」にブロードキャストされる仮想的なグループ内で生じる。この種の通信の一例は、一般に、「ディスパッチコール」と呼ばれる。コールは、コールの特徴を定義する「グループ」の例示である。本質的に、グループは、メンバリストと、例えばグループ名またはグループＩＤのような関連情報とによって定義される。無線マルチキャストチャネルがない状態では、各グループは、コールを管理するために割り当てられたグループ通信サーバ３２と各エンドポイントとの間の個別のポイントトゥポイント接続の組み合せによって形成される。

ＰＴＴインフラストラクチャの領域はそれぞれ、キャリアパケットデータネットワークの具体的な部分上で展開する。この領域内のグループ通信サーバ３２は、キャリアネットワーク５４内の１又は複数のＰＤＳＮ５２間のトラフィックを経路付ける。「ダイレクトコール」は、２人のメンバ、すなわちコール発信元とコール宛先のみが存在するコールであり、未だにＰＴＴシステムを使用する。このコールタイプの場合、性能要求を満足する最も挑戦的なシナリオは、直接的なコールが、休止中のパケットデータ接続を有する発信者及び宛先の両方のハンドセットになされる場合、すなわち、無線デバイス１４，１６，１８が、開かれた専用チャネルを有していない場合である。反対に、発信者及び／又は宛先のパケットデータ接続は、アクティブ状態になり得るし、専用トラフィックチャネルは、直接的なコールがなされた時に利用可能である。この休止状態に対するコールのシナリオは、本明細書により完全に説明するように、性能要求を満足し、コールセットアップにおける有意な待ち時間を回避する場合における最大のチャレンジを与える１つである。

図３は、デバイスの宛先セット１２への直接的な通信を開くＰＴＴボタン７８を備えたセルラ電話１４である無線電気通信デバイスの１つの実施形態を例示するブロック図である。この無線デバイス１４はまた、無線デバイス１４のユーザへのグラフィックディスプレイ８０を有するものとして示されている。無線デバイス１４は、音声パケット及びデータパケットを取り扱い、無線ネットワーク２０を介して送信されるソフトウェアアプリケーションを受信し実行することができるコンピュータプラットフォーム８２を含んでいる。コンピュータプラットフォーム８２は、他のコンポーネントの中でもとりわけ、特定用途向けＩＣ（「ＡＳＩＣ」）８４、あるいは他のプロセッサ、マイクロプロセッサ、論理回路、プログラム可能なゲートアレイ、あるいは他のデータ処理デバイスを含んでいる。ＡＳＩＣ８４は、無線デバイスの製造時にインストールされ、通常はアップグレード可能ではない。ＡＳＩＣ８４あるいは他のプロセッサは、常駐アプリケーション環境を含みＡＳＩＣ８４上にロードされたオペレーティングシステムを含むことができるアプリケーションプログラミングインタフェース（「ＡＰＩ」）レイヤ８６を実行する。常駐アプリケーション環境は、無線デバイスのメモリ８８内の任意の常駐プログラムとインタフェースする。常駐アプリケーション環境の一例は、無線デバイスプラットフォーム用にＱｕａｌｃｏｍｍ（Ｒ）によって開発された"binary runtime environment for wireless"（ＢＲＥＷ）である。

ここに示されるように、無線デバイスはグラフィックディスプレイを備えたセルラ電話１４でありうるが、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、グラフィックディスプレイを備えたページャ、無線通信ポータルを有しているかネットワークやインターネットへの有線接続を有している個別のコンピュータプラットフォームのような当該技術における周知のコンピュータプラットフォームを備えた任意の無線デバイスでも良い。更に、メモリ８８は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュカード、又はコンピュータプラットフォームに一般的な任意のメモリからなりうる。コンピュータプラットフォーム８２は更に、メモリ８８において実際に使用されていないソフトウェアアプリケーションの格納のためのローカルデータベース９０をも含んでいる。ローカルデータベース９０は一般に、１又は複数のフラッシュメモリセルから構成されるが、例えば磁気媒体、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、光媒体、テープ、又はソフトディスクあるいはハードディスクのような、当該技術で周知の任意の２次又は３次記憶装置でありうる。一般に、無線電話は、電気通信のために完全２重チャネルを開くだろうが、いくつかの例では、話すことができるか、音声ストリームを受信することのみができる半２重チャネルを経由して通信する。

無線デバイス１４のこの実施形態では、コンピュータプラットフォーム８２は更に、無線デバイスから直接的に通信チャネルを開くことができる直接通信インタフェース９４を含む通信インタフェース９２を含んでいる。直接通信インタフェース９４は更に、通常は無線デバイスとの間で送信される音声及びデータを伝送する無線デバイスのための標準的な通信インタフェースの一部になりえる。直接通信インタフェース９２は、一般に、当該技術で周知なように、ハードウェアで構成される。

図４は、ＰＴＴ通信を確立するためのアプリケーションレイヤシグナリングのためのコール進展図である。コールセットアップシグナリングは、例えば制御チャネルのような一般的な共有順方向リンクチャネルとは正反対に、正式なブロードキャストチャネルを経由して引き起こることが注目されるべきである。例えば、１つの現存する電気通信システムでは、システムは、制御チャネル（ＣＣ）および個別のブロードキャストチャンネル（ＢＣＨ）を使用する。直接コール用の重要な性能判断基準は、ユーザがＰＴＴボタンを押す時間と、ユーザが話す許可を認められたことがユーザに通知される時間との間の遅延が認められる（図示するような）初期ＰＴＴ待ち時間を含んでいる。また、コールが最初に確立された後の発言許可に従って発信者が話し始める時間と、宛先が発信者の話を聞くまでの時間との間で実感される遅延からなる（図示するような）初期メディア待ち時間もある。

直接的なコールを確立するための図４に示すアプリケーションレイヤシグナリングは、直接的なＰＴＴコールを確立するために交換されるアプリケーションレイヤメッセージを例示する。このシステムは、様々な異なる物理システム上で実施できるので、図４に示す図は、どの物理レイヤシグナリングメカニズムも特定しない。

図５は、アラートを設定するためのアプリケーションレイヤシグナリングのためのコール進展図である。「アラート」は、ユーザが、直接的なＰＴＴコールで通信したいという希望を別のユーザに通知するメカニズムを提供するコールタイプである。アラートコールは、少数の短いアプリケーションレイヤメッセージが発信者、グループ通信サーバ３２、及び宛先無線デバイス１４，１６，１８において交換された後に終了する。直接コールタイプについて記載したように、アラートのための性能要件を満足する最も挑戦的なシナリオは、アラートが送られ、発信者及び宛先ハンドセットが、休止中のパケットデータ接続を有している、すなわち、アクティブな専用チャネルが存在しない場合でもある。したがって、（図示するような）アラート待ち時間は、ユーザがＰＴＴボタン７８を押した時間から、（オーディオ手段又は視覚的手段の何れかによって）ユーザが通知された時間への遅延である。これは、アラート配信のステータスを示している。アラートは、物理レイヤにおいて確立することができる。したがって、この図は、如何なる物理レイヤシグナリングメカニズムも特定しない。

図６は、トラフィックチャネル（ＴＣＨ）セットアップ性能を測定するための開始点及び終了点を例示するコール進展図である。トラフィックチャネルセットアップ時間は、アクセスプローブ内のフレーム数が増加すると増加する。図示するように、ＡＴによって送られるアクセスプローブは、ここで「接続要求及び経路更新メッセージ」として示す専用チャネルに対する要求を常に与えるが、アプリケーションレイヤデータを伝達するために、ここで「シグナリングによるデータ」（"DataOverSignaling"）メッセージとして示すように、制御又はシグナリングチャネルを介してデータを与えることができる。アクセスプローブのサイズは、経路更新メッセージで報告されているホップ数、接続要求のサイズ、及びシグナリングによるデータ（"DataOverSignaling"）メッセージで送られるバイト数によって変わりうる。図６の目的のために、ＡＴは制御チャネル上のデータを早期に復号することができる一方、極端な場合、ＡＴは、データを復号するためのデータフローの全ての割り当て時間を必要とすると仮定される。一般に、平均トラフィックチャネルセットアップパフォーマンス数は、これらの２つの数の中に良好におさまるべきである。平均すると、早期の制御チャネルは、順方向リンク上の１５３ｋｂｐｓの実効レートにおいて３８．４ｋｂｐｓで復号することができる。そして、期待されるトラフィックチャネルセットアップパフォーマンスは、より高い７６．８ｋｂｐｓのレートで動作する制御チャネルのものと同じである。しかしながら、さほど理想的ではないチャネル条件が存在する場合、パフォーマンスはより速い制御チャネルをもって改善する。

好適には、最初のアクセスプローブ送信が成功するように、ＡＴは、持続値によって、第１の試みにおいて送信することが可能となる。ＡＴがアクセスチャンネル上にプローブを送信するためにローカルなアクセス手順を開始する場合、トラフィックチャネルセットアップの開始が測定される。これらの手順は、アクセスチャネルサイクルの開始を待つことと、持続テスト（専用チャネルが開かれる確率）を実行することと、送信することとを含む。ＡＴがアクノレッジメント（ＲＴＣＡｃｋ）メッセージを受信する場合、トラフィックチャネルセットアップ手順の終了が測定される。

図７は、専用チャネルを開くために無線デバイス（ＡＴ）から発信されたシグナリングを介したデータ（ＤＯＳ：data-over-signaling）メッセージのコール進展図である。ここで、最初のアクセスプローブ送信が成功するように、持続値は、ＡＴが、第１の試みにおいて送信できるようにする。この実施形態では、ＡＴは、セクタからのオーバヘッドパラメータ及び署名を以前にモニタしており、データをローカルにキャッシュしている。最初のアクセスプローブが成功しない場合、アクセス試行処理において著しい遅れが発生する。この遅れの大部分は、アクセスプローブを再試行できるまでＡＴが待たねばならないバックオフ期間による。接続の確率をより高く設定する、すなわち絶対的にする際に、ＰＴＴアクセスプローブについては、有意な量の待ち時間を低減することができる。性能を改善するために、ＡＴがある接続確率で設定されることが望ましい。更に、逆方向リンクデータ配信は、受信している無線デバイス（ＡＮ）においてどのような要求も出さないことに注目することが重要である。

再び図７に示すように、ＡＮが支援しなければならないＡＴが発信するデータアプローチが例示される。アクセスチャネルを介した「シグナリングを介したデータ」（ＤＯＳ）メッセージとして、時間に敏感なデータがＡＴによって送られる。初期データを送信する場合、ＡＴは、同時に、トラフィックチャネル（ＴＣＨ）を確立することを要求しうる。トラフィックチャネルが要求される場合、ＡＴは、ＤＯＳメッセージを提供するアクセスプローブを、接続要求及び経路更新メッセージとともに送る。ＡＮがＴＣＨ通信のための関連情報（ＤＲＣ及びパイロット）を一旦獲得すると、十分なＴＣＨがセットアップされる。

図８は、基地局への送信専用チャネルへの要求に対する確率を割り当てるために無線デバイス１４，１６，１８上で実行する処理の１つの実施形態のフローチャートである。無線デバイス１４，１６，１８は、先ず、ステップ１００に示すように、ＰＴＴやグループ直接コールのためではなく（ＴＣＨのような）専用チャネルを受信するための第１の確率を割り当て、次に、ステップ１０２に示すように、ＰＴＴや直接的なグループ通信のための専用チャネルを受信するための第２の確率を割り当てる。これらのステップは、ハードウェアへの無線デバイス製造時か、あるいはデバイス常駐ソフトウェアの後の設定時に行うことができる。その後、判定部１０４に示すように、到来する専用チャネルに対する要求が、非ＰＴＴ又はその他のグループ通信コールのためのものかの判定がなされる。判定部１０４では、到来する要求がＰＴＴコールに対するものであれば、ステップ１０６に示すように、第１の確率を用いて、専用チャネルをブリッジする試みが実施され、通信をブリッジすることを試みる処理に進み、判定部１１６に示すように、チャネルが開かれているかが判定される。

一方、判定部１０４において、ＰＴＴ又はグループ通信のための専用チャネルに対する要求がなされたのであれば、ステップ１０８に示すように、この開かれたチャネルがｔからなるチャネル許可の第２の確率でブリッジされることが試みられる。そして、判定部１１２に示すように、専用チャネルが接続されたかが判定される。開かれたチャネルが確立された場合、専用チャネルがブリッジされ、通信インタフェース９２にハンドオフされる。そして、処理は、判定部１０４に戻り、別のコール要求を待つ。一方、判定部１１２において、開かれたチャネルが許可されないのであれば、判定部１１４に示すように、開かれたチャネルをブリッジするための一定数のデフォルト試行がＰＴＴコールのためになされたかが判定される。接続に対するこのデフォルト条件は、ＰＴＴコールのためのチャネルを開くことに対して確率的な制限がある場合にあてはまり、高い優先度のコールによって、非ＰＴＴ試行の場合よりも高く、すなわち５回ではなく２回の試行で接続するように設定することができる。もちろん、いくつかの実施形態では、ＰＴＴコールのためにチャネルを開くための遅れが出ない。したがって、第２の確率は存在せず、これらのステップは不要となる。判定部１１４において、デフォルト回数に達していない場合には、処理は、ステップ１０８において、第２の確率を用いて接続をブリッジする試行を繰り返す。判定部１１４において、デフォルト回数の試行に達した場合には、ステップ１２０に示すように、開かれたチャネルがブリッジされハンドオフされる。そして、処理は、専用／開かれたチャネルに対する要求に対する待機状態へ繰り返される。

専用接続が非ＰＴＴコールのためになされたかが判定される判定部１１６に再び戻り、専用／開かれたチャネルが確立していないのであれば、判定部１１８に示すように、接続の第１の確率を用いてデフォルト回数の試行がなされたかが判定される。判定部１１８において、開かれたチャネルが確立された場合には、処理は、ステップ１２０において、専用チャネルをブリッジしてハンドオフし、別の専用／開かれたチャネル要求に対する待機状態へ繰り返される。一方、判定部１１８において、デフォルト回数の試行がなされていない場合には、処理はステップ１０６に戻り、第１の確率を用いて接続をブリッジすることが試みられる。

システム１０は、（無線デバイス１４のような）第１の無線電気通信デバイスから、無線ネットワーク上の例えばセット１２のような無線電気通信デバイスの予め定めたグループへの直接的なグループ通信のための待ち時間を最小にする方法を提供することを理解することができる。この方法は、単一のグループ通信ストリームを、無線電気通信ネットワーク２０上の複数の無線電気通信デバイスからなる指定されたグループ（セット１２）へ向けることができる無線電気通信デバイス（例えば無線電話１４）において、無線電気通信デバイス１４，１６，１８から送信される通信のために、無線電気通信ネットワーク２０へ、例えばトラフィックチャネル（ＴＣＨ）のような専用ブロードキャストチャネルを開くことを要求することからなるステップを含む。またこの方法は、ステップ１００に示すように、直接的な通信ストリームを開く第１の確率を割り当てることと、ステップ１０２に示すように、直接的なグループ通信ストリームのための直接的な通信ストリームを開く第２の確率を割り当てることとからなるステップを含む。第２の確率は第１の確率より高い。あるいは、第２の確率は１００％に、つまり常に開いているように設定することができる。専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームのためではない場合、ステップ１０６に示すように、第１の確率に基づいて専用ブロードキャストチャネルを選択的に開き、専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームのためである場合、ステップ１０８に示すように、第２の確率に基づいて専用ブロードキャストチャネルを選択的に開く。

この方法は、判定部１１８に示すように、専用通信チャネルを開く要求と、前記専用通信チャネルを開くこととの間の最大遅れに対する第１のデフォルト期間を設定するステップを更に含むことができる。この方法は、判定部１１４及び１１８に示すように、直接的なグループ通信ストリームのために専用通信チャネルを開く要求と、専用通信チャネルを開くこととの間の最大遅れに対する第２のデフォルト期間を設定するステップを更に含むことができる。第２のデフォルト期間は、第１のデフォルト期間よりも短い。第２の確率を割り当てるステップは、直接的なグループ通信ストリームを送信するブロードキャストチャネルを自動的に開く無線電気通信デバイス１４，１６，１８を割り当てることでありうる。１つの実施形態では、第１の確率を割り当てるステップは、５０％の確率を割り当て、第２の確率を割り当てるステップは、５０％を超える確率を割り当てることである。

このシステム１０は更に、（図３に示す無線電話１４のような）発明的な無線電気通信デバイスも含む。この無線電気通信デバイスは、単一のグループ通信ストリームを複数の無線電気通信デバイスからなるセット１２のような指定されたグループへ向け、任意の直接的な通信ストリームについて、無線電気通信デバイスから送信される通信のために、無線電気通信ネットワークへの専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くことができる。無線電気通信デバイス１４，１６，１８は、通信のために専用チャンネルを開く発明的方法を実施する。

別の実施形態は、コンピュータ読取可能媒体に常駐するプログラムを含んでいる。このプログラムは、コンピュータプラットフォームを有する無線デバイスに対して、本方法の発明的ステップを実施するように命令する。コンピュータ読取可能媒体は、無線電話１４のコンピュータプラットフォーム８２のメモリ８８であるか、あるいは無線電話１４のローカルデータベース９０のようなローカルデータベース内にありえる。更に、コンピュータ読取可能媒体は、例えば磁気ディスク又はテープ、光ディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、あるいは当該技術において周知であるその他の記憶媒体のようなコンピュータプラットフォーム上にロード可能な補助記憶装置媒体内にありえる。

図８に関して、本方法は、例えば、無線プラットフォーム８２及び通信サーバ３２のような機械読取可能命令のシーケンスを実行するために、無線ネットワーク２０の一部を操作することによって実施される。この命令は、信号ベアリング又はデータ記憶１次、２次、または３次媒体からなる様々なタイプに常駐することができる。この媒体は例えば、無線ネットワーク２０のコンポーネントによってアクセス可能な、あるいはその中に常駐するＲＡＭ（図示せず）を備えうる。ＲＡＭ、ディスク、あるいは他の補助記憶装置媒体内に含まれていても、この命令は、例えば、ＤＡＳＤ記憶装置（例えば従来の「ハードドライブ」あるいはＲＡＩＤアレイ）、磁気テープ、電子的読取専用メモリ（例えばＲＯＭ、ＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリカード、光記憶装置デバイス（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ、ＤＶＤ、ディジタル光学テープ）、紙「パンチ」カード、あるいはディジタル及びアナログ伝送媒体を含む他の適切なデータ記憶媒体のような様々な機械読取可能記憶媒体上に格納されうる。

前述した開示が本発明の例示的な実施例を示している一方、様々な変更及び変形が、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなくなされうることが注目されるべきである。更に、本発明の要素は、単数で記載又はクレイムされるかもしれないが、単数に対する限定が明示的に述べられていなければ、複数も考慮される。

図１は、グループ通信サーバ及びその他のコンピュータデバイスと無線ネットワークを介して通信する無線電気通信デバイスの、指定されたＰＴＴグループとの無線ネットワークの代表的なブロック図である。 図２は、ＰＴＴグループメンバの無線電気通信デバイス間の通信を制御する一連のグループ通信サーバを有する一般的なセルラ電気通信構成における無線ネットワークの一実施形態の代表図である。 図３は、ＰＴＴ機能を備えた無線電気通信デバイスのコンピュータプラットフォームを例示するブロック図である。 図４は、ＰＴＴ通信を確立するためのアプリケーションレイヤシグナリングのためのコール進展図である。 図５は、アラートを設定するためのアプリケーションレイヤシグナリングのためのコール進展図である。 図６は、トラフィックチャネルセットアップ性能を測定するための開始点及び終了点を例示するコール進展図である。 図７は、専用チャネルを開くために無線デバイス（ＡＴ）から発信されたシグナリングを介したデータ（ＤＯＳ：data-over-signaling）メッセージのコール進展図である。 図８は、基地局への送信専用チャネルに対する確率を割り当てるために無線デバイス上で実行する処理の１つの実施形態のフローチャートである。

Claims (22)

1. 無線ネットワーク上の無線電気通信デバイスのグループ間での直接的なグループ通信のための待ち時間を最小にするシステムであって、
   複数の無線電気通信デバイスと通信サーバとを備え、
   各無線電気通信デバイスは、前記複数の無線電気通信デバイスからなる指定されたグループに、単一のグループ通信ストリームを向けることができ、各無線電気通信デバイスは、無線電気通信デバイスからの直接的な通信ストリームを含めるために、無線電気通信デバイスから送信される通信のために開かれた専用ブロードキャストチャネルを選択的に要求して受信し、
   前記通信サーバは、通信している無線デバイスからの前記単一の通信ストリームを受信し、前記指定されたグループの全ての無線電気通信デバイスへのグループ通信を生成し、
   前記複数の無線電気通信デバイスの１つ又は複数からなるセットは、予め定めた確率に基づいてブロードキャストチャネルを選択的に受信し、無線電気通信デバイスの前記セットのうちの１つ又は複数は、直接的なグループ通信のためではないブロードキャストチャネルを開く要求に対してよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求のために開かれたブロードキャストチャネルを受信することに高い確率を割り当てるシステム。
2. 前記グループ通信ストリームは音声データパケットである請求項１のシステム。
3. 前記グループ通信ストリームはアプリケーションデータを含む請求項２のシステム。
4. 無線電気通信デバイスの前記セットのうち少なくとも１つ又は複数は、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求に対してブロードキャストチャネルを自動的に開く請求項１のシステム。
5. 無線電気通信デバイスの前記セットのうちの１つ又は複数は、直接的なグループ通信ストリームを送信する要求に対し、開かれたブロードキャストチャネルを受信する確率を、５０％を超えるように割り当てる請求項１のシステム。
6. 無線電気通信ネットワーク上の複数の無線電気通信デバイスからなる指定されたグループに、単一のグループ通信ストリームを向けることができる無線電気通信デバイスであって、
   前記無線電気通信デバイスは、無線電気通信デバイスからの任意の直接的な通信ストリームを含めるために、無線電気通信デバイスから送信される通信のために前記無線電気通信ネットワークへ専用ブロードキャストチャネルを選択的に開き、前記無線電気通信デバイスは更に、予め定めた確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開き、直接的なグループ通信ストリームのためではないブロードキャストチャネルを開くことよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信するためにブロードキャストチャネルを開くことに高い確率を割り当てる無線電気通信デバイス。
7. 前記グループ通信ストリームは音声データパケットである請求項６のデバイス。
8. 前記グループ通信ストリームはアプリケーションデータを含む請求項７のデバイス。
9. 前記無線電気通信デバイスは、直接的なグループ通信ストリームを送信するために、ブロードキャストチャネルを自動的に開く請求項６のデバイス。
10. 前記無線電気通信デバイスは、直接的なグループ通信ストリームを送信するために、開かれたブロードキャストチャネルを受信する確率を、５０％よりも高く割り当てる請求項６に記載のデバイス。
11. 単一のグループ通信ストリームを、無線電気通信ネットワーク上の複数の無線電気通信デバイスのうち指定されたグループへ向ける手段と、
    無線電気通信デバイスからの任意の直接的な通信ストリームを含めるために、無線電気通信デバイスから送信される通信のために前記無線電気通信ネットワークへ専用ブロードキャストチャネルを選択的に開く手段と、
    予め定めた確率に基づいて、前記専用ブロードキャストチャネルを選択的に開く手段であって、直接的なグループ通信ストリームのためではないブロードキャストチャネルを開くことよりも、直接的なグループ通信ストリームを送信するためにブロードキャストチャネルを開くことにより高い確率を割り当てる手段とを備えた無線電気通信デバイス。
12. 第１の無線電気通信デバイスから、無線ネットワーク上の無線電気通信デバイスの予め定めたグループへの直接的なグループ通信の待ち時間を最小にする方法であって、
    単一のグループ通信ストリームを、無線電気通信ネットワーク上の複数の無線電気通信デバイスのうちの指定されたグループへ向けることができる無線電気通信デバイスにおいて、前記無線電気通信デバイスから送信される通信のために、前記無線電気通信ネットワークへの専用ブロードキャストチャネルを開くことを要求することと、
    直接的な通信ストリームを開くための第１の確率を割り当てることと、
    直接的なグループ通信ストリームのための直接的な通信ストリームを開くための、前記第１の確率よりも高い第２の確率を割り当てることと、
    前記専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームに対する要求ではない場合には、前記第１の確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くことと、
    前記専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームに対する要求である場合には、前記第２の確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くこととの各ステップを備えた方法。
13. 請求項１２の方法において、専用通信チャネルを開く要求と、前記専用通信チャネルを開くこととの間の最大遅延に対する第１のデフォルト期間を設定するステップを更に備えた方法。
14. 請求項１３の方法において、直接的なグループ通信ストリームのための専用通信チャネルを開く要求と、前記専用通信チャネルを開くこととの間の最大遅延に対する、前記第１のデフォルト期間よりも短い第２のデフォルト期間を設定するステップを更に備えた方法。
15. 前記第２の確率を割り当てるステップは、直接的なグループ通信ストリームを送信するブロードキャストチャネルを自動的に開くために、前記無線電気通信デバイスに割り当てる請求項１２に記載の方法。
16. 請求項１２の方法において、
    前記第１の確率を割り当てるステップは、５０％の確率を割り当て、
    前記第２の確率を割り当てるステップは、５０％より高い確率を割り当てる方法。
17. 第１の無線電気通信デバイスから、無線ネットワーク上の無線電気通信デバイスからなる予め定めたグループへの直接的なグループ通信の待ち時間を最小にする方法であって、
    単一のグループ通信ストリームを、無線電気通信ネットワーク上の複数の無線電気通信デバイスのうちの指定されたグループへ向けることができる無線電気通信デバイスにおいて、前記無線電気通信デバイスから送信される通信のために、前記無線電気通信ネットワークへの専用ブロードキャストチャネルを開くことを要求するステップと、
    直接的な通信ストリームを開く第１の確率を割り当てるステップと、
    直接的なグループ通信ストリームのための直接的な通信ストリームを開くための、前記第１の確率よりも高い第２の確率を割り当てるステップと、
    前記専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームに対する要求ではない場合には、前記第１の確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くステップと、
    前記専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームに対する要求である場合には、前記第２の確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くステップとを備えた方法。
18. 無線電気通信デバイスのコンピュータプラットフォーム上で実行された場合、無線電気通信デバイスから、無線ネットワーク上の無線電気通信デバイスの予め定めたグループへの直接的なグループ通信の待ち時間を最小にするコンピュータプログラムであって、
    前記無線電気通信デバイスから送信される通信のために、前記無線電気通信ネットワークへの専用ブロードキャストチャネルを開くことを要求することと、
    直接的な通信ストリームを開くための第１の確率を割り当てることと、
    直接的なグループ通信ストリームのための直接的な通信ストリームを開くための、前記第１の確率よりも高い第２の確率を割り当てることと、
    前記専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームに対する要求ではない場合には、前記第１の確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くことと、
    前記専用ブロードキャストチャネルに対する要求が、直接的なグループ通信ストリームに対する要求である場合には、前記第２の確率に基づいて、専用ブロードキャストチャネルを選択的に開くこととからなる各ステップを、前記無線デバイスに実行させるプログラム。
19. 請求項１８に記載のコンピュータプログラムにおいて、専用通信チャネルを開く要求と、前記専用通信チャネルを開くこととの間の最大遅れに対する第１のデフォルト期間を設定するステップを前記無線電気通信デバイスに更に実行させるプログラム。
20. 請求項１９に記載のコンピュータプログラムにおいて、直接的なグループ通信ストリームのための専用通信チャネルを開く要求と、 前記専用通信チャネルを開くこととの間の最大遅延に対し、前記第１のデフォルト期間よりも短い第２のデフォルト期間を設定するステップを前記無線電気通信デバイスに更に実行させるプログラム。
21. 請求項１８に記載のコンピュータプログラムにおいて、第２の確率を割り当てることは、直接的なグループ通信ストリームを送信するため、ブロードキャストチャネルを自動的に開くために、前記無線電気通信デバイスに割り当てることであるステップをさせるコンピュータプログラム。
22. 請求項１８に記載のコンピュータプログラムにおいて、第１の確率を割り当てることは、５０％の確率を割り当てることであるステップと、第２の確率を割り当てることは、５０％より高い確率を割り当てるステップとを更にさせるプログラム。

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