JP3811331B2 - ワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間の通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイアレス通信に係り、特に、ワイアレスネットワークのためのデータセッションセットアップシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイアレス通信システムは、実際には静止しまたは固定しうる移動体ユニットまたはワイアレスユニットとしばしば呼ばれるセルラ電話機との間で音声通信信号の送受信をサポートするために地理的に分布された多数のセルサイトまたは基地局からなる通常のセルラ電話システムを含む。各セルサイトは、セルと呼ばれる特定の領域上で音声通信を取り扱い、セルラ電話システムに対する全体のカバレージエリアは、全てのセルサイトに対するセルの連合により定義される。ここで、近くのセルサイトのカバレージエリアは、可能な場合、システムのカバレージエリアの外側境界内での隣接する通信カバレージを保証するように、ある程度オーバラップする。
【０００３】
アクティブな場合、ワイアレスユニットが、順方向リンク信号を（少なくとも）１つのセルサイトまたは基地局から受信し、（少なくとも）１つのセルサイトまたは基地局へ逆方向リンク信号を送信する。各アクティブなワイアレスユニットが、その順方向リンク信号を受信する順方向リンクチャネルを割り当てられ、かつ逆方向リンク信号を送信する逆方向リンクチャネルを割り当てられる。
【０００４】
セルラ電話システムのためのワイアレスチャネルを定義するために、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）およびＣＤＭＡ（符号分割多元接続）スキームを含む多くの異なるスキームがある。ＣＤＭＡ通信において、基地局とワイアレスユニットとの間で送られるベースバンドデータは、擬似雑音（ＰＮ）符号のような拡散シーケンスで乗算される。ＰＮ符号は、意図される受信局またはユニットにより再現されうるランダムに表れる二値のシーケンスである。
【０００５】
このように、異なるワイアレスチャネルが、異なる音声ストリームを符号化するために使用され、そして、同時の送信のために１つまたは２つ以上の異なるキャリア周波数で変調されうる異なる拡散シーケンスにより区別される。受信機は、受信された信号を復号化するために、適切な拡散シーケンスを使用して、受信された信号から特定の音声ストリームを復元することができる。
【０００６】
音声通信の遅れに寛容でない性質のために、通常のセルラシステム中のワイアレスユニットは、ワイアレスユニットとランドライン電話機のような別のデバイスとの間の回線交換パスの一部として、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを介して送受信する。回線交換パスは、ワイアレスユニットと別のデバイスとの間に確立された専用の通信パスであり、比較的固定量の帯域幅を有する。これらのパスは、比較的連続的なスループットを有するユーザに対して専用であるので、送信における目立つ遅れはない。したがって、音声システムは、許容できないサービス品質を防止するために、かなり均一のビットレートを有する連続的なストリームを提供するために、専用の回線交換リンクに依存する。
【０００７】
ワイアレスユニットと基地局との間のコンテキスト通信において、回線交換リンクは、ワイアレスユニットと基地局との間に確立される専用通信パスである。回線交換リンクは、比較的固定量の帯域幅を有し、ワイアレスユニットと別のデバイスとの間の回線交換パスの一部であり得る。ワイアレスユニットは、回線交換リンクを使用するが、他のワイアレスユニットはそのリンクを使用しない。
【０００８】
回線交換リンクは、通話の期間について維持され、ワイアレスユニットが他の基地局にハンドオフできるが、回線交換リンク（専用ワイアレスチャネル）は、通話にサービスするために、ワイアレスユニットと基地局との間で維持される。一般に、各アクティブなワイアレスユニットは、順方向リンクへの１つの回線交換リンクおよび逆方向リンクへの１つの回線交換リンクの割当てを必要とする。
【０００９】
伝統的なデータアプリケーションは、典型的にバースト的であり、音声通信と異なり、比較的遅れに寛容である。データブロックが送られ、その後非アクティブになり、データがなまらない限り、短い遅れ、例えば数秒間のオーダーが、受け入れ可能である。このように、回線交換または、データを送信するために回線交換リンクを使用することは、ネットワーク資源の非効率的な使用である。データ伝送は、ネットワーク資源をより効率的に使用するために、パケット交換に依存する。
【００１０】
フレームリレー、非同期転送モード（ＡＴＭ）、およびインタネットプロトコル（ＩＰ）のようなパケット交換ネットワークは、特定のユーザに対してネットワーク資源を専用とするのではなく、ネットワーク資源を共有にする。例えば、パケット交換ネットワークは、パケット交換ネットワークを介して異なるユーザからのデータのパケットを送るために、単一のパケット交換パスを使用することができる。
【００１１】
データパケット（パケット）は、所定のプロトコルおよび組織を有するデータの有限セットである。パケットは、データパケットのボディ中のパケットメッセージを配るために、パケットヘッダ中に含まれる固有のアドレスに基づいて、パケット交換ネットワークを介して送られる。このように、異なる宛先を持つデータパケットが、同じパケット交換パスを共有できる。
【００１２】
ワイアレス通信システムは、広範囲のワイアレスアプリケーションを提供するために、通常の音声システムから発展している。例えば、ＩＳ−９５Ｂ標準またはＣＤＭＡ２０００およびＷＣＤＭＡ標準のようなワイドバンドＣＤＭＡ標準、または現在開発されているＴＤＭＡパケットデータ標準に準拠するようないくつかのセルラ通信システムは、単なる音声信号以外の信号を送受信するワイアレスユニットをサポートする。
【００１３】
パケットデータネットワークに有効なワイアレスデータ通信を提供するために、ワイアレス通信システムは、ワイアレスチャネルのようなワイアレス資源をより効率的に使用するために、データトラフィックの本来的にバースト的な性質および遅れに寛容な性質を利用する。したがって、次世代セルラシステムは、ワールドワイドウェブ（ウェブ）のようなパケットデータサービスを使用して、インタネットのようなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）とのパケット交換接続を確立するために、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンクを使用することになる。
【００１４】
図１は、公衆交換電話網１０２（ＰＳＤＮ）およびパケットデータネットワーク１０４にアクセスするワイアレス通信システム１００の概略的ブロック図を示す。ワイアレスシステムは、各々が多数のセルサイト１０８をサポートする相互接続された移動体交換センタ（ＭＳＣ）１０６のセットを含む。ワイアレスユニット１１０は、ワイアレスユニット１１０またはＰＳＴＮ１０２中のランドライン端末のような別のデバイスと、回線交換パスの一部として、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを使用して、音声通話を確立することができる。
【００１５】
例えば、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１１０と基地局１０８との間の順方向トラフィックチャネルのようなワイアレスチャネル上にあり得る。ワイアレスユニットが音声呼びをなす場合、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１１０と基地局１０８との間の順方向リンクおよび逆方向リンクに対して確立される。
【００１６】
現行のセルラＣＤＭＡシステムにおいて、順方向基本コードチャネルが、セルサイト１０８とワイアレスユニット１１０との間の順方向リンク上に確立され、逆方向基本コードチャネルが、逆方向リンク上に確立される。基本チャネル（回線交換リンク）は、通話の期間全体において維持され、音声、回線交換データおよび／またはパケットデータを運ぶことができる。選択分配ユニット（ＳＤＵ）１１１は、回線交換リンクからＭＳＣ１０６へ高優先順位音声トラフィックを経路選択する。
【００１７】
ワイアレスユニット１１０は、ＰＤＮ１０４とワイアレスネットワークを介してパケット交換接続を確立することにより、パケットデータネットワーク１０４と通信する。マルチプルパケット交換接続は、ワイアレスユニット１１０とＰＤＮ１０４との間のパケット交換パスを確立するために、ワイアレスネットワーク資源を共有する。パケット交換リンクは、マルチプルパケット交換接続中のワイアレスチャネルのような利用可能なワイアレス資源の共有を調整するバースト管理システムにより、ワイアレスユニット１１０と基地局１０８との間に確立される。
【００１８】
現行のセルラＣＤＭＡシステムにおいて、基本チャネルおよび／または１つまたは２つ以上の補助チャネルが、パケット交換リンクを形成するために、パケット交換接続に一時的に割り当てられ得る。選択分配ユニット（ＳＤＵ）１１１は、パケット交換リンクからデータインタワーキングファンクション（ＩＷＦ）１１２へ、低優先順位パケットデータトラフィックを経路選択する。ＩＷＦ１１２は、インタネットのようなワイアレスシステムとＰＤＮ１０４との間のインタフェースを提供する。
【００１９】
パケット交換リンクを介するＰＤＮ１０４の方向へのワイアレスユニット１１０中のパケットデータの送信に対して、ワイアレスユニット１１０は、パケット交換接続をサポートするために、補助コードチャネルのようなワイアレス資源を要求する。ワイアレスユニット１１０の方向へのＰＤＮ１０４中のパケットデータの送信に対して、ＩＷＦ１１２は、パケット交換接続のためのワイアレス資源の要求をなす。バースト管理システムは、バースト要求を照合し、利用可能なワイアレス資源を、パケット交換接続に一時的に割当てる。
【００２０】
バースト管理システムは、バースト割当てストラテジー、バーストサイズおよび期間を決定するために、報告されまたは特定された無線環境情報を使用する。そうすることにおいて、バースト管理システムは、ワイアレス資源をより効率的に使用し、および／または十分なワイアレス資源を高優先順位音声トラフィックを処理するために残すことを保証するために、データの遅延に寛容な性質を利用する。ワイアレス資源の一時的な割当てが消滅した後、パケット交換接続は、ワイアレス資源の要求がパケットデータを送信することが可能になるように再びしなければならない。
【００２１】
ワイアレスユニット１１０が、ＰＤＮ１０４中のデバイスと通信するために、ワイアレスネットワークおよびＰＤＮ上のデバイスに互いを理解させることを可能にする一連のルールが存在する。これらのルールは、プロトコルと呼ばれる。デバイス間の通信が行われるために解決されるべき大量の問題があるので、これらの問題の解決をプロトコル中のレイヤ間に分割するレイヤードプロトコルが使用される。
【００２２】
各レイヤは、デバイス間の通信を可能にするために所定の問題を解決するために独立に動作する。最下層には、ワイアレスチャネル、ツイスティッドペア、光ケーブル、および／または同軸ケーブルのようなワイアレスユニット１１０とＰＤＮ１０４中のデバイスとの間の物理的媒体を含む物理レイヤがある。物理レイヤにおいて、情報シグナルは、単に、ビットの形式を採る。物理的媒体上を送信される通信信号の誤り訂正は、ポイントツーポイント（ＰＰＰ）、非同期転送モード（ＡＴＭ）、およびフレームリレーのようなリンクレイヤにより処理される。これは、物理レイヤ上を送信される情報をフレームにグループ化する。
【００２３】
送信される情報に対するアドレスをフォーマットし、情報が適切な宛先に進むことを保証するために、インタネットプロトコル（ＩＰ）のようなネットワークレイヤが、データパケットのルーティングのために使用される。トランスポート制御プロトコル（ＴＣＰ）のようなトランスポートレイヤは、２つのデバイス間のデータセッションを確立するため、およびデータパケットが経路中で失われたかどうかを決定するために使用される。
【００２４】
トランスポートレイヤは、壊れたトランスポートまたはデータセッションからの復元も提供する。データ通信において、トランスポートレイヤは、通信のエンドポイントにおいて実行され、エンドポイントデバイスからの情報は、送信のためにより低いレイヤに渡される。各レイヤは、そのすぐ下のレイヤとインタフェースし、下のレイヤは、その上のレイヤに対するサービスを実行する。レイヤ間のインタフェースは、レイヤ間を送られる情報に対する特定のフォーマットを提供して、完全に定義される。
【００２５】
ワイアレスユニット１１０とパケットデータネットワーク１０４との間の通信において、ワイアレスチャネル上のデータパケットの送信のような追加的な問題が、解決されなければならない。無線リンクプロトコルは、ワイアレスチャネル上のデータパケット送信に関する問題を解決する。ワイアレスユニット１１０が、パケットデータ接続または呼びをなすことを要求するとき、ＰＰＰリンクのようなリンクレイヤ接続が、ＩＷＦ１１２において作られる。
【００２６】
リンクレイヤ接続は、インタネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）コメントのリクエスト（ＲＦＣ）１６６１において定義されるようなＰＰＰリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）を使用して制御されうる。リンクレイヤは、送信デバイスを離れるデータの流れを管理し、受信デバイスにおけるデータパケットの誤り訂正を実行する。このようにして、リンクレイヤ接続は、ワイアレス通信システムとＰＤＮ１０４との間のワイアレスユニットに対するインタフェースとして働く。
【００２７】
インタネット上のデータパケット通信は、ＴＣＰセッションまたは接続と呼ばれるデータセッションを使用して、データがリクエスト／応答形式で送信されるＴＣＰ／ＩＰを使用して運ばれるトラフィックにより支配される。ワイアレスユニット１１０がデータセッションを確立できる前に、リンクレイヤ接続が確立されなければならない。リンクレイヤ接続が確立されると、ワイアレスユニット１１０のような要求するデバイスは、ＰＤＮ１０４上のウェブサーバのような応答するデバイスとのＴＣＰセッションを確立することを試みることができる。
【００２８】
例えば、ユーザが埋め込みイメージを含むウェブページを要求するとき、多数のＴＣＰセッションが、典型的には、ＴＣＰ／ＩＰを使用してワイアレスユニット１１０とウェブページサーバとの間で情報を送信することを要求されることになる。典型的な現在の使用において、全てのこれらのＴＣＰセッションは、データまたは情報が送信される前に、セットアップまたは確立されなければならない。ＴＣＰ／ＩＰのさらなるバックグラウンド情報は、W.R.Stevens によるTCP/IP Illustrated, Vol. 1 (Addison-Wesley, 1994) に示されている。
【００２９】
図２は、ユーザにより開始されるＴＣＰセッションにおいて交換されるパケットを示す。太い矢印は、データ転送を示し、細い矢印は、同期化または肯定応答パケットを示す。ＴＣＰセッションは、ワイアレスユニット１１０のようなユーザ、サーバのようなネットワークデバイスとの間で、以下に説明するように、スリーウェイハンドシェイクで確立される。
【００３０】
ユーザにより開始されたＴＣＰセッションをセットアップするために、ユーザは、ネットワークデバイスとのＴＣＰセッションを開くために、ネットワークデバイスへリクエストを送る。最初のリクエスティングパケットは、シーケンス番号およびＴＣＰセッションが同期化のプロセスにあることを示すために送られる同期化（ＳＹＮ）フラグのようなＴＣＰセッションを確立することに使用されるヘッダ中の情報以外のデータを含まない。
【００３１】
ネットワークデバイスは、クライアントからの最初のリクエストに肯定応答するために応答パケットを送ることにより応答する。ユーザからの最初のリクエストへの応答において、ネットワークデバイスは、応答パケットのヘッダ中の肯定応答（ＡＣＫ）フラグをセットし、ユーザからのシーケンス番号に１を加え、かつ修正されたシーケンス番号を、応答パケットの肯定応答フィールドに入れる。ＳＹＮフラグは、同期化がまだ完了していないことを示すためにセットされる。
【００３２】
ユーザが、ネットワークデバイスから応答パケットを受信したとき、ユーザは、肯定応答パケットでネットワークデバイスの応答を認知する。応答パケットの認知において、ユーザは、ネットワークデバイスのシーケンス番号に１を加え、そのシーケンス番号を肯定応答パケットの肯定応答フィールドに入れる。ユーザは、ＡＣＫフラグをセットするが、ＳＹＮプラグはもはやセットされない。このスリーウェイハンドシェークの後に、ネットワークデバイスおよびユーザは、互いの送信を認知することを続けるが、データは送信されうる。
【００３３】
ＴＣＰセッションをセットアップするためのラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）は、要求パケットを送信しかつ応答パケットを受信するために必要とされる時間量である。ＴＣＰセッションセットアップは、典型的には、全てのＴＣＰセッションに関連づけられるので、頻繁なＴＣＰセットアップおよび取り外しまたは切断は、データスループットに悪影響を与えうる。比較的小さな要求・応答タイプパケットに対して、パケット交換接続は、依然として資源を要求しなければならず、これらに割り当てられなければならない。そしてさらに、データは、データセッションがセットアップされるまで送信されることができない。
【００３４】
ＴＣＰセッションにワイアレス通信が割り当てられるとき、ＲＴＴは、ワイアレスユーザ１１０と基地局１０８との間のパケット交換リンクを介してデータセッションのためのセットアップパケットを送信することに関連する遅れのために増大する。バースト管理システムは、ワイアレスユーザ１１０と基地局１０８との間のパケット交換リンクを介してセットアップパケットを送受信するために、リクエストを受信しかつ一時的にワイアレス資源を割当てなければならないので、さらなる遅れが生じる。
【００３５】
ＲＴＴの増大は、スループットおよびデータレートを抑圧する可能性がある。例えば、ＴＣＰセットアップ時間が、２８０ｍｓ以上であり得るワイアレス環境において、セットアップ時間は、データバースト時間を遙かに超える可能性がある。そのような結果は、ほとんどのユーザに対する遅れを増大し、ワイアレスネットワークを介するデータ通信の全体的なデータレートおよびスループットを低下させることになる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、ワイアレスネットワークを介するデータ通信の全体的なデータレートおよびスループットを低下させることを防止できるワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間の通信方法を提供することである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パケットデータネットワーク中のネットワークデバイスとのデータセッションを確立するために、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを使用するワイアレス通信システムに関する。データセッションが確立された後、データセッションは、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンクを使用して進められ得る。データセッションセットアップパケットを送信するために回線交換リンクを使用することにより、システムは、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンクを介してセットアップパケットを送信することに、ワイアレス資源を要求しかつ割り当てられることに関連する遅れを防止する。
【００３８】
データセッションのセットアップに関連する遅れを減少させることは、ワイアレス通信システムとパケットデータネットワークとの間のデータレートおよびスループットを改善する。例えば、例示的なＣＤＭＡシステムにおいて、回線交換リンクは、音声のような一次トラフィックおよび二次トラフィックを運ぶために確立される。
【００３９】
データセッションのためのセットアップパケットは、回線交換リンク上を二次トラフィックとして直接的に送信されることができ、パケット交換リンク上をセットアップパケットを送信することに関連する遅れを防止できる。このようにして、データセッションのセットアップに関連するラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）は、ワイアレスネットワークによるパケットデータネットワークへの全体的なデータレートおよびスループットを改善するために減少されうる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
教授目的のために、本発明は、パケットデータおよび音声ネットワークの両方へのアクセスを提供するワイアレス通信システムの例示的な実施形態に関して説明される。データセッションセットアップシステムは、ワイアレスユニットとインタネットのようなパケットデータネットワークとの間のデータスループットおよびパフォーマンスを、パケットデータネットワークとのデータセッションのためのセットアップ情報を提供するために、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを使用し、パケット交換リンク上をセットアップ情報を送信することに関連するセットアップ時間を減少させることにより、ワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間のデータスループットおよびパフォーマンスを改善する。
【００４１】
データセッションが確立された後、データセッションは、パケット交換リンクを使用する。したがって、本発明の側面によれば、データセッションを確立することに使用されたデータパケットは、パケット交換リンクを介してデータセッションの間に送られるパケットデータとして取り扱われない。その代わりに、データセッションのためのセットアップパケットは、データセッションをセットアップするために、確立された回路交換リンクを介して送信される。確立されたデータセッションのためのデータパケットは、パケット交換リンクを介して続行でき、バースト管理の遅れを受ける。
【００４２】
ＴＣＰ／ＩＰがパケットデータネットワークのためのトランスポートプロトコルとして使用される場合、ＴＣＰセットアップまたはラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）が全てのＴＣＰセッションと関連づけられる。ＴＣＰセッションがワイアレスアーキテクチャと関連づけられる場合、必要とされる頻繁なセットアップに結合されたパケット交換パス上のセットアップパケットの送信のためにバースト管理と関連づけられた遅れが、ワイアレスユニットとＰＤＮとの間のスループットおよびデータレートを減少させることができる。例えば、比較的少量のデータを有するセットアップパケットを送るためにパケット交換リンクを使用することは、パケット交換リンクを介してセットアップパケットを送るために必要とされる時間のために、有効なデータレートを減少することができる。
【００４３】
図３は、ＩＳ−６３４アーキテクチャのようなワイアレスネットワークアーキテクチャ１２０を示し、これは、ＰＳＴＮ１０２およびインタネットのようなＰＤＮ１０４へのアクセスを有するセルラ通信ネットワークである。ネットワークアーキテクチャ１２０は、同時の音声およびパケット交換データ接続をサポートできる。例えば、音声トラフィックを運ぶ回線交換パスは、基地局１２４、選択分配ユニット（ＳＤＵ）１２６、ＭＳＣ１２８およびＰＳＴＮ１０２を介して、ワイアレスユニット１２２とランドラインユニット１３０との間に確立されうる。
【００４４】
代替的に、回線交換パスは、基地局１２４、ＳＤＵ１２６、ＭＳＣ１２８および基地局１３４を介してワイアレスユニット１２２とワイアレスユニット１３２との間に確立されうる。回線交換パスの一部として、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間に確立される。ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間のパケット交換リンクは、ワイアレスユニット１２２とＰＤＮ１０４上のデバイスとの間のパケットデータ接続をサポートするために、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間の回線交換リンクのために使用される同じおよび／または異なるワイアレスチャネルを使用することができる。
【００４５】
パケット交換リンクは、基地局１２４、ＰＤＮ１０４へのＩＷＦ１４０を介してワイアレスユニット１２２とＰＤＮ１２６上のデバイスとの間のパケット交換パスの一部である。複数のワイアレスユニットが、パケット交換パスを介するＰＤＮ１０４中のデバイスへの複数のパケット交換接続をサポートするために、ワイアレスチャネルおよび他のシステム資源を共有することができる。
【００４６】
基地局１２４において、バースト管理システムは、基地局１２４とワイアレスユニット１２２との間のパケット交換接続のパケットデータバーストを運ぶためのワイアレス資源を一時的に割当てる。ワイアレス資源は、基地局１２４への既に確立された回線交換リンクとして使用されているワイアレスチャネルを含むことができる。代替的に、パケット交換接続のためのワイアレス資源は、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間で一時的に割り当てられかつ確立されている他のワイアレスチャネルであり得る。
【００４７】
バースト管理システムは、ＳＤＵ１２６またはＭＳＣ１２８のような他の集中された場所において、または基地局１２４、ＳＤＵ１２６および／またはＭＳＣ１２８のようなアーキテクチャ１２０中の異なる場所に分配されうる。一般に、バースト管理システムは、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンク上のパケットデータ接続のための割当ておよび資源使用、および異なる基地局に割り当てられる資源の調整を受け持つ。
【００４８】
基本コードチャネル（回線交換リンク）は、最初に確立され、パケットデータセッションにおいてデータパケットを送信することに使用され得る。実際、バースト管理システムは、データセッションを確立するために基本チャネルを一時的に割り当てることができ、しかしこの場合、回線交換リンクは、パケット交換接続がデータパケットの送信を要求しかつワイアレス資源を割り当てられなければならないパケット交換リンクの一部として使用される。
【００４９】
このように、データセッションセットアップパケットは、データセッションの間に送信されるパケットデータと同じものとして取り扱われ、典型的には、バースト管理システムにより遅らされる。遅れは、パケット交換接続をサポートする、例えば一時的に割り当てられた補助チャネルのセットを確立するパケット交換リンクの一部を確立することに必要とされる時間さらに増加されうる。
【００５０】
データセッションセットアップパケットをデータセッションの間に送られるデータパケットと異なるように取り扱うことにより、例えば、より高い優先順位として、システムの遅れに寛容なトラフィック、データレートおよびスループットが改善されうる。こうすることにおいて、データセッションのためのセットアップパケットは、データセッションをセットアップするために回線交換リンク上を送信され、確立されたデータセッションのためのデータパケットは、パケット交換パス上で続行することができ、バースト管理の遅れを受ける。
【００５１】
ワイアレスユニット１２２が音声回線を確立した場合、データセッションセットアップ時間は、データセッション情報、例えば、ＴＣＰセットアップパケットを、音声回線フレーム中の既に確立された回線交換リンクを介して二次トラフィックとして送ることにより、減少されうる。このように、データセッションをセットアップするために、ワイアレス資源を要求しかつ割当てることに関連づけられた遅れが減少される。
【００５２】
同期化または肯定応答（セットアップ）パケットにおいてほとんどのデータが運ばれないが、さらなるパケットデータ通信の前に必要とされるパケットは、データセッション中で実行されうる。それらのサイズに比べて不調和な量の時間そのようなパケットが遅れることを許容するのではなく、これらのタイプのパケットは、セットアップパケットが回線交換リンク上の他の情報と多重化されている場合、回線交換リンク上の情報のサービス品質（ＱＯＳ）にほとんど影響なしに、回線交換リンク上を直接的に送信されうる。
【００５３】
データセッションセットアップシステムの部分が、ワイアレスユニット１２２およびＳＤＮ１２６において、データセッションセットアップパケットを回線交換リンクに挿入／抽出して、バースト管理システムがパケット交換リンクをワイアレス資源上に構成することを防止するように構成されうる。ワイアレスユニット１２２において、データセッションセットアップシステムは、データパケットがデータセッションをセットアップするためのものであるかどうかを決定することができる。
【００５４】
ワイアレスユニット１２２がデータパケットを受信している場合、ワイアレスユニット１２２は、基地局１２４から回線交換リンク上のデータパケットおよび／または受信されたトラフィックフレーム中の所定のフラグまたはビットを検査し、データパケットがデータセッションをセットアップするためのものであるかどうかを決定することができる。データパケットがデータセッションセットアップのためのものである場合、ワイアレスユニット１２２は、セットアップパケットを回線交換リンクから抽出することができる。
【００５５】
ワイアレスユニット１２２がデータパケットを送信している場合、ワイアレスユニット１２２は、パケットがデータセッションセットアップのためのものであることを示すデータパケットの所定のフラグおよび／またはビットを検査し、および／またはデータパケットおよび／またはトラフィックフレームの所定のフラグおよび／またはビットを、パケットが基地局１２４に送信されるべきデータセッションセットアップのためのものであることを示すようにセットすることができる。そして、ワイアレスユニット１２２は、セットアップパケットを、基地局１２４への回線交換リンクに直接的に挿入する。
【００５６】
ＳＤＵ１２６において、データセッションセットアップシステムは、データパケットがデータセッションをセットアップするためのものであるかどうかを決定する。ＳＤＵ１２６がデータパケットをワイアレスユニット１２２に送信すべきである場合、ＳＤＵ１２６は、データパケットおよび／またはトラフィックフレームに関連づけられた所定のビットおよび／またはフラグを検査することができる。データパケットがデータセッションセットアップのためのものである場合、ＳＤＵ１２６は、データパケットおよび／またはトラフィックフレームと関連づけられた所定のフラグおよび／またはビットをセットし、ワイアレスユニット１２２に専用の回線交換リンクを介する送信のために、基地局１２４へデータパケットを直接的に送る。
【００５７】
ＳＤＵが、ワイアレスユニット１２２に専用の回線交換リンクからデータパケットを受信する場合、ＳＤＵ１２６は、データパケットがデータセッションセットアップのためのものであるかどうかを決定するために、データパケットおよび／またはトラフィックフレームの所定のフラグおよび／またはビットを検査することができる。もしそうである場合、ＳＤＵ１２６は、ＰＤＮ１０４へ送るための回線交換パスからデータパケットを抽出する。代替的な実施形態において、データセッションセットアップシステムの部分は、ワイアレスネットワーク全体に分配されることができまたは集中化された場所において処理されることもできる。
【００５８】
この実施形態において、ワイアレスユニット１２２は、順方向回線交換パスの部分としての順方向回線交換リンク（順方向基本コードチャネル）および逆方向回線交換パスの部分としての逆方向回線交換リンク（逆方向基本コードチャネル）が最初に割り当てられる。典型的には、基本コードチャネルは、音声トラフィックを運ぶことになるが、これらの確立された回線交換リンクは、データセッションセットアップパケットを送信するために使用され得る。
【００５９】
パケット交換接続は、基本コードチャネルおよびより高い送信レートを達成するための補助チャネルを含むワイアレス資源の一時的な割当てを要求することができる。そのような補助チャネルのバーストの期間は、バースト管理システムにより決定される。いずれかの時点におけるバーストに対して割当てられ得る補助チャネルの最大数および期間は、無線資源の利用可能性、送信電力、ワイアレスユニット１２２とセルサイト１２４との間のＲＦパス損失のセット、およびそれを得ようとして争うデータユーザの数に依存する。
【００６０】
バーストの終わりにおいて、ノードが依然として滞貨となっているデータを有する場合、これは、バースト継続（即ち、補助チャネルの再割当て）を要求することができる。複数のノード間での資源の公平な共有を容易にするため、電力および妨害の過負荷から保護するため、およびパケット遅れおよびブロッキングを減少させるために、バースト継続を制限することが望ましいことがある。
【００６１】
利用可能なＲＦ資源および個々のニーズは、この環境においてダイナミックに変化する。異なる優先順位レベルおよび異なるサービス品質（ＱＯＳ）要求を有するデータユーザが、バースト管理システムにより異なるように取り扱われうる。これらは、最初の割当ておよび継続において優先権が与えられ、より高い帯域幅が割り当てられ得る。
【００６２】
現行のセルラ通信システムは、音声のような一次トラフィックおよびデータのような二次トラフィックを、回線交換リンク上で一次および二次トラフィックを多重化することにより、例えば、基本チャネルを介してトラフィックフレームにおいて同時に送信する能力を提供する。現行のＣＤＭＡシステムにおいて、トラフィックフレームは、ワイアレスユニットと基地局との間で情報を運ぶ基本チャネル上の２０ｍｓの長さのインターバルである。
【００６３】
例えば、ＣＤＭＡのためのアメリカンナショナルスタンダードＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８におけるトラフィックフレームは、多重化オプション１＆２のための二次トラフィックを運ぶことができる。図４は、９．６キロビット／秒のビットレートが、ディム(dim)アンドバースト(burst)およびブランク(blank)アンドバースト(burst)モードの両方において使用される多重化オプション１のためにＣＤＭＡトラフィックフレームにおいて二次トラフィックを送信するための様々なフォーマットを示す。
【００６４】
この意味におけるディムアンドバーストは、一次トラフィックが二次トラフィックまたは二次およびシグナリングトラフィックと多重化されるフレームを記述する。ここでのブランクアンドバーストは、トラフィックフレーム中の一次トラフィックの二次トラフィックとの先取りに関与する。図５は、１４．４キロビット／秒および７．２キロビット／秒のビットレートがディムアンドバーストおよびブランクアンドバーストモードにおいて使用される多重化オプションのためのＣＤＭＡトラフィックフレーム中で二次トラフィックを送信するための様々なフォーマットを示す。
【００６５】
同時の音声およびデータがサポートされない場合、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間で確立されうる。回線交換リンクが確立されることが必要である場合、最初のワイアレスリンクセットアップ時間が必要とされる。このように、回線交換リンクが、パケットデータ接続をサポートするために確立されると、回線交換リンクは、パケットデータ接続の期間に亘って（例えば、ＰＰＰリンクが確立されている間）続くことができる。
【００６６】
データセッションセットアップシステムは、データセッションセットアップパケットが回線交換リンク上を運ばれることを保証することができる。回線交換リンクは、パケットデータ接続のためのセットアップパケットに加えて、パケットデータの一部を運ぶことができる。このように、データセッションセットアップシステムは、回線交換リンクがパケットデータ接続のデータパケットを運ぶべきであることを決定または気づくことができ、データセッションセットアップシステムは、セットアップパケットがパケット交換リンクを避けることを保証するようにどのデータパケットがデータセッションセットアップのためのものであるかを決定する。
【００６７】
ある実施形態において、回線交換リンクのデータパケット輸送容量を超えた場合、パケットデータ接続のための過剰なデータパケットは、パケット交換リンクを介して送信されるが、データセッションセットアップパケットは、回線交換リンクに向けられる。他のアプリケーションにおいて、例えば、ＴＤＭＡを使用しパケットデータをサポートするワイアレスネットワークアーキテクチャにおいて、バースト管理スキームは、異なる周波数のタイムスロットのようなワイアレス資源をダイナミックに、システム負荷および無線環境に基づいてパケット交換接続に割り当てることができる。
【００６８】
また、基本チャネル、専用スロットまたはタイムスロットの多重化部分のような回線交換リンクは、パケット交換接続上をデータセッションのためのセットアップパケットを送るために使用され得る。パケットデータ接続のためのデータパケットが回線交換パス上にあることを決定した後、データセッションセットアップパケットが、ＩＷＦ１４０に経路選択される。
【００６９】
この実施形態において、ＳＤＵ１２６は、基地局１２４との間の回線交換パス上のトラフィックフレームを処理し、図４および図５に示された多重化オプションを実行する。このように、特定の実施形態において、ＳＤＵ１２６は、回線交換パスを介してデータセッションのためのセットアップパケットが送られていることを決定することにより、例えば、ＡＣＫおよび／または同期化フラグのようなトラフィックフレームおよび／またはデータパケット中の所定のビットおよび／またはフラグを検査することにより、データセッションセットアップシステムの一部を構成することができる。
【００７０】
この実施形態において、データパケットがＰＤＮ１０４へ送られているセットアップパケットである場合、ＳＤＵ１２６は、回線交換パスから回線交換リンクを介して送られるトラフィックフレームからのデータセッションセットアップパケットを抽出し、データパケットをＩＷＦ１４０へ（ＰＤＮ１０４へ）送る。ＳＤＵ１２６は、プロセスにおいて所定のフラグおよび／またはビットをセットすることができる。
【００７１】
データパケットがワイアレスユニット１２２に送られているセットアップパケットである場合、ＳＤＵ１２６は、ＩＷＦ１４０からのデータセッションセットアップパケットを、基地局１２４への回線交換パスに挿入することができる。これは、ワイアレスユニット１２２への回線交換パスを介して送られるべきものである。ＳＤＵ１２６は、プロセスにおいて、トラフィックフレームおよび／またはデータパケットの所定のフラグおよび／またはビットをセットすることができる。
【００７２】
データセッションセットアップシステムの部分は、データセッションセットアップのためのデータパケットが回線交換リンク上で送受信されるように、ワイアレスユニット１２２において構成される。ワイアレスユニット１２２は、順方向回線交換リンクにおいて受信されるデータパケットが、データセッションセットアップのためのものであるかどうか、および／または逆方向回線交換リンクにおいて送信されるべきデータパケットが、データセッションセットアップのためのものであるどうかを決定する。
【００７３】
ワイアレスユニット１２２は、回線交換パス上のデータパケットおよび／または受信されたトラフィックフレーム中の所定のビットおよび／またはフラグを検査することにより決定を行うことができる。送信されるべきデータセッションセットアップパケットに対して、ワイアレスユニット１２２は、データセッションセットアップパケットを逆方向回線交換リンクに直接的に挿入するようにプログラム／配線されていなければならない。
【００７４】
データセッションセットアップパケットは、回線交換リンク上のデータセッションセットアップパケットのために予約された特定の場所に常に配置されうる。代替的な実施形態または異なるアーキテクチャにおいて、データセッションセットアップシステムは、基地局１２４、ＳＤＵ１２６、ＩＷＦ１４０またはＭＳＣ１２８中の集中化された場所またはシステム内の異なる場所に分配されるように異なる方法でおよび／または異なる場所に構成されうる。
【００７５】
図３の実施形態において、ＳＤＵ１２６は、基地局１２４および１３４に接続されている。基地局１２４は、基地局トランシーバ（ＢＴＳ）１４２ａ−ｂを含み、基地局１３４は、ＢＴＳ１４４ａ−ｂを含む。ＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂは、ＣＤＭＡ無線装置を含む。ＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂは、例えばＡＴＭまたは他のプロトコルを使用して、順方向および逆方向に、ＳＤＵ１２６とＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂとの間でトラフィックフレームを運ぶトランスポートインタフェース１３６を介してＳＤＵ１２６に接続されている。
【００７６】
いずれの方向においても、トランスポートインタフェース１３６は、基本トラフィックチャネル（回線交換リンク）からの情報を運ぶことができ、したがって、トラフィックインタフェース１３６は、基地局１２４とＳＤＵ１２６との間でワイアレスユニット１２２のための回線交換パスの一部を取り扱う。トラフィックインタフェース１３６は、一時的に割り当てられた補助トラフィックチャネル（パケット交換リンク）からの情報も運ぶ。
【００７７】
このように、トラフィックインタフェース１３６は、基地局１２４とＳＤＵ１２６との間でパケット交換パスの部分を取り扱う。基本チャネルは、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間のパケット交換リンクの部分として二次トラフィックを運ぶために一時的に割り当てられ得る。基地局１２４とＳＤＵ１２６との間で、非同期転送モード（ＡＴＭ）仮想回線が、回線交換リンクおよびパケット交換リンクへ／から情報を運ぶために使用され得る。
【００７８】
ＢＴＳ１４２は、ＳＤＵ１２６と移動体１２２との間の中継点として働く。ＢＴＳ１４２は、各軸方向トラフィックフレームからのＩＳ−６３４ヘッダを除去しかつ処理し、そして、大気を介する送信のためのモデムへ、フレームの情報部分を渡す。ＢＴＳ１４２は、ＩＳ−６３４ヘッダを、各逆方向トラフィックフレームに付け、それをＳＤＵ１２６に渡す。
【００７９】
各基地局１２４および１３４は、それぞれ基地局コントローラ（ＢＳＣ）１４６および１４８を含む。ＢＳＣ１４６は、現在の無線資源状態に基づいて、高レートパケットデータバーストをいつ許容するかおよびどれぐらい長く継続させるかを決定する。ＢＳＣ１４６は、トラフィックチャネル割当てを容易にするために、アクセスチャネルメッセージから、パイロット信号量のような無線関連情報を抽出する。残りの情報は、ＭＳＣ１２８へインタフェース１５０を介して中継される。したがって、この実施形態において、バースト管理システムのかなりの部分がＢＳＣ１４６中で構成される。
【００８０】
ＭＳＣ１２８は、同時の音声およびパケットデータ呼びを含むワイアレスユニット当たり複数のサービスをサポートする呼びおよび接続制御を実行することができる。ＭＳＣ１２８は、全ての音声通信の中心である。音声に対する要求は、入力および出力呼び／接続要求に分割されることができ、それぞれワイアレス着信呼びおよびワイアレス発信呼びと呼ばれる。音声呼び発信に対して、ＭＳＣ１２８は、呼びのための出力サービスを取り出し、サービスを求めるために適切なワイアレスネットワークエレメントと相互作用する。
【００８１】
ＭＳＣは、呼びを発信した移動体ユニット１２２を現在サービスしている基地局１２４間の接続を、ＡＴＭインタフェースを通してＳＤＵ１２６上の適切なフレームセレクタに経路選択する。音声呼び着信に対して、ＭＳＣ１２８は、ＰＳＴＮ１０２により入力接続に割り当てられた回線をＳＤＵ１２６上のフレームセレクタに関連づけ、ＳＤＵ１２６と現在の基地局１２４との間の接続をＡＴＭインタフェースを通して経路選択する。
【００８２】
パケットデータに対して、ワイアレスユニット１２２は、ＰＰＰ接続を確立するためにまず呼びを発しなければならない。ＰＰＰ接続またはリンクが確立された後、ＴＣＰセッションのようなデータセッションが、ワイアレスネットワーク上で確立されうる。移動体着信パケットデータ呼びまたは接続が、パケットデータアプリケーションをサポートするために使用され得る。このように、ＭＳＣ１２８は、データセッションセットアップシステムにより使用され得るワイアレスユニット１２２とＳＤＵ１２６との間の回線交換パスを確立するために使用され得る。
【００８３】
ＳＤＵ１２６は、トラフィックフレームを受信しかつ処理し、音声トラフィックをインタフェース１３８を介してＭＳＣ１２８に提供し、データセッションセットアップ情報は、二次トラフィックとして送信され、インタフェース１４２を介してＩＷＦ１４０に提供される。図６は、トラフィックフレームを処理するためのＳＤＵ１２６のためのプロトコルスタックの実施形態を示す。帰路フレームハンドラ１６０は、ＡＴＭインタフェース１３６を終端し、トラフィックパケットヘッダ処理を実行する。
【００８４】
順方向において、フレーム選択／分配機能１６２は、ＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂへの同じ順方向フレームを複製する。逆方向において、最適な逆方向フレームが、逆方向フレーム品質情報に基づいて、アクティブなトランスポートインタフェース接続上で選択される。多重化サブレイヤ１６４は、様々な多重化オプションを実行する。
【００８５】
この実施形態において、多重化サブレイヤ１６４は、データセッションをセットアップするのに使用するための二次トラフィックとして、回線交換パスにデータセッションセットアップ情報を抽出／挿入でき、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間のパケット交換リンクを介してデータセッションセットアップパケット１２４を送るために利用可能な資源を要求し待たなければならないことを防止する。
【００８６】
トラフィックハンドラ１６８は、ボコーダ１７０を通る音声トラフィックをインタフェース１３８を介してＭＳＣ１２８に経路選択し、無線リンクプロトコルレイヤ１７２を通るデータパケットを、インタフェース１４２を介してＩＷＦ１４０に経路選択する。ボコーダ１７０は、音声信号を処理し、無線リンクプロトコル１７２（ＲＬＰ）は、伝送中の誤りを減少させるためにデータパケットを処理する。例えば、ＲＬＰはデータパケットが正しく受信されたことを保証するために、データパケットの再送信のためのメカニズムを提供する。
【００８７】
同時の音声およびデータがサポートされる場合、多重化レイヤ１６４は、二次トラフィックとして音声回線フレームにデータセッションセットアップ情報を抽出／挿入することができ、トラフィックハンドラ１６８は、インタフェース１４２を介してＩＷＦ１４０へ／からのデータセッションセットアップ情報を経路選択する。ＳＤＵ１２６について説明された様々な機能は、構成に依存して、コンパクト化され、拡張され、変更されおよび／またはアーキテクチャ１２０の他の場所に分配されうる。
【００８８】
例えば、ＳＤＵ１２６のいくつかまたは全ての機能は、ＭＳＣ１２８、ＩＷＦ１４０および／または基地局１２４および１３４において実行されうる。また、他の場所について説明された機能は、ＳＤＵ１２６またはアーキテクチャ１２０の他の部分により実行され得る。例えば、基地局１２４および１３４で実行される所定のバースト管理機能は、ＭＳＣ１２８および／またはＳＤＵ１２６において実行されうる。
【００８９】
ＩＷＦ１４０は、ＳＤＵ１２６とＰＤＮ１０４またはＰＳＴＮ１０２との間の仲介者であるが、この実施形態において、ＩＷＦ１４０は、パケットデータサービスに対してのみ考慮されている。ＩＷＦ１４０は、インタネットプロトコル（ＩＰ）ルータのような図示しないルータを通して、インタネットのようなＰＤＮ１０４に接続されている。ＩＷＦ１４０は、ＰＤＮ１０４へのパケット交換接続のための導管として働きうる。
【００９０】
インタフェース１４３は、ＡＴＭリンクまたはインタフェース上で、ＩＷＦ１４０とＳＤＵ１２６との間のパケットデータストリームを運ぶことができる。Ｅ１／Ｔ１のような他のインタフェースも可能である。ＩＷＦ１４０は、それらの間のデータの流れを制御するために、ＳＤＵ１２６とメッセージを交換し、ＩＷＦ１４０は、ＩＰアドレスの割当てを果たす。このように、ＴＣＰの例において、ＴＣＰセットアップリクエストパケットが、ＳＤＵ１４０により回線交換パスから多重化され、または抽出された後、ＩＷＦ１４０からＰＤＮ１０４へ提供される。
【００９１】
応答ＴＣＰセットアップパケットは、ＰＤＮ１０４からＩＷＦ１４０に提供され、ＳＤＵ１２６が、データのパケットがデータセッションをセットアップするためのものであると決定した場合、ＳＤＵ１２６は、ＳＤＵ１２６とワイアレスユニット１２２との間の適切な回線交換パスにＴＣＰセットアップパケットを多重化または挿入する。データセッションがワイアレスユニット１２２とＳＤＵ１２６との間の回線交換パス上で確立された後、データセッションのためのデータパケットは、ワイアレスユニット１２２とＩＷＦ１４０との間のパケット交換パス上のパケット交換接続のために運ばれうる。
【００９２】
ワイアレスユニット１２２が、ワイアレスユニット１２２とＰＤＮ１０４との間のワイアレスネットワークにおけるパケット交換接続を要求し、ワイアレスネットワークにおける登録を試みる場合、ＰＰＰ接続のようなリンクレイヤ接続が、ＩＷＦ１４０において作られる。リンクレイヤ接続は、Internet Engineering Task Force（ＩＥＴＦ）Request for Comment（ＲＦＣ）１６６１に定義されたようなＰＰＰリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）を使用して制御されうる。リンクレイヤ接続は、ＴＣＰ／ＩＰセッションが確立されうる前に確立されなければならない。ＴＣＰ接続は、ＰＰＰ接続上で動作する。
【００９３】
一実施形態において、リンクレイヤは２つの状態(ステート)、「クローズド(closed)」および「オープンド(opened)」状態を有する。開いた状態において、２つのサブステート、アクティブおよび休止がある。ＩＷＦ１４０のリンクレイヤ接続は、ＳＤＵへのトラフィック接続が「オン」にシグナルされている場合、アクティブ状態にある。トラフィック接続が「オフ」であり、リンクレイヤ接続が「オープンド」である場合、リンクレイヤ接続は休止状態にある。
【００９４】
オープンド状態において、ＩＷＦ１４０からＳＤＵ１２６へのトラフィック接続のステータスを提供するために、ＩＷＦ（またはリンクレイヤ接続）を信号する。ＳＤＵ１２６がより多くのパケットデータを受け入れるために利用可能である場合、これは、ＩＷＦ１４０へ「トラフィック接続オン」メッセージを送ることになる。そして、ＩＷＦ１４０は、図示しないそのバッファ中のパケット／フレームを、ＳＤＵ１２６から「トラフィック接続オフ」メッセージをＩＷＦ１４０が受信するまで、ＳＤＵ１２６へ送る。
【００９５】
ＩＷＦ１４０が「トラフィック接続オフ」メッセージを受信した後、リンクレイヤ接続は、依然として開いているが、休止とラベルされる。ＳＤＵ１２６からＩＷＦ１４０へのデータフローは、この実施形態においては制御されない。リンクレイヤ接続を閉じることに対して、ＩＷＦ１４０は、ＳＤＵ１２６から指示された場合に、リンクレイヤ接続を閉じる。また、ＩＷＦ１４０は、それが移動体ユニット１２２からターミネーションリクエストを受信した場合、アクティブなリンクレイヤ接続を閉じることを始める。これは、例えば、パワーダウンの前に、移動体ユニット１２２がＰＰＰリンクを優しく閉じるときに起こる。
【００９６】
図３および６の実施形態に加えて、本発明の原理によるデータセッションセットアップシステムが、説明されたシステムについて構成部品を除去および／または追加し、および／または変形または部分を使用する構成および開示されたシステムと比べるとき、同様の機能を実行するための異なるネットワークアーキテクチャおよび／またはプロトコルと共に使用され得る。
【００９７】
例えば、データセッションセットアップシステムは、ＣＤＭＡを使用したセルラネットワークアーキテクチャとの関係で特に説明されたが、ＴＤＭＡのような異なる多元接続技法を使用する他のネットワークアーキテクチャも使用可能である。また、特定の実施形態は、データセッションセットアップパケットが順方向および逆方向回線交換リンクを介して経路選択されるものとして説明されたが、データセッションセットアップシステムの実施形態は、順方向または逆方向リンクにおいて使用でき、ワイアレスユニットのための改正交換パスの異なる部分において使用可能である。
【００９８】
また、データセッションセットアップシステムは、ＰＤＮ上のデバイスとのデータセッションを開始するワイアレスユニットについて説明されたが、当業者によりこの開示から理解されるように、データセッションセットアップシステムの一実施形態が、ワイアレスユニットに着信するデータセッションをセットアップするために使用され得る。
【００９９】
様々なアーキテクチャブロックの異なる名称および特徴が使用され得ることが理解されるべきである。例えば、データセッションセットアップシステムは、特定のネットワークアーキテクチャ構成において説明されたが、データセッションセットアップシステムおよびその部分は、集中化できまたはワイアレスシステム全体に分散することができ、データレートおよび／またはスループットを改善するために異なる場所に構成することができる。データセッションセットアップシステムまたはその部分は、特定用途向け集積回路、ソフトウェア駆動処理回路、ファームウェアまたは個別構成部品の他の配置で構成されうる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワイアレスネットワークを介するデータ通信の全体的なデータレートおよびスループットを低下させることを防止可能なワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間の通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）へのアクセスを有するワイアレス通信システムを示すブロック図。
【図２】ＴＣＰセッションにおいて交換されるデータパケットを示す図。
【図３】本発明の原理によるデータセッションセットアップシステムが使用されるワイアレスシステム。
【図４】本発明の原理によりデータセッションセットアップパケットを運ぶ回線交換リンク上を送信されうる例示的なトラフィックフレームを示す図。
【図５】本発明の原理によりデータセッションセットアップパケットを運ぶ回線交換リンク上を送信されうる他の例示的なトラフィックフレームを示す図。
【図６】図３のシステムにおいて使用される選択分配ユニット（ＳＤＵ）を示す図。
【符号の説明】
１００ ワイアレス通信システム
１０２ 公衆交換電話網
１０４ パケットデータネットワーク
１０６ 移動交換センタ
１０８ セルサイト
１１０ ワイアレスユニット
１１１ 選択分配ユニット
１１２ データインタワーキングファンクション
１２０ ワイアレスネットワークアーキテクチャ
１２２ ワイアレスユニット
１２４，１３４ 基地局
１２６ 選択分配ユニット
１２８ 移動交換センタ
１３０ ランドラインユニット
１３２ ワイアレスユニット
１６８ トラフィックハンドラ
１６４ 多重化サブレイヤ
１６２ フレーム選択／分配
１６０ 帰路フレームハンドラ
１７０ ボコーダ
１７２ 無線リンクプロトコル
１７６ シグナリングレイヤ−２
１７８ 電力制御
１８０ 制御
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイアレス通信に係り、特に、ワイアレスネットワークのためのデータセッションセットアップシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワイアレス通信システムは、実際には静止しまたは固定しうる移動体ユニットまたはワイアレスユニットとしばしば呼ばれるセルラ電話機との間で音声通信信号の送受信をサポートするために地理的に分布された多数のセルサイトまたは基地局からなる通常のセルラ電話システムを含む。各セルサイトは、セルと呼ばれる特定の領域上で音声通信を取り扱い、セルラ電話システムに対する全体のカバレージエリアは、全てのセルサイトに対するセルの連合により定義される。ここで、近くのセルサイトのカバレージエリアは、可能な場合、システムのカバレージエリアの外側境界内での隣接する通信カバレージを保証するように、ある程度オーバラップする。
【０００３】
アクティブな場合、ワイアレスユニットが、順方向リンク信号を（少なくとも）１つのセルサイトまたは基地局から受信し、（少なくとも）１つのセルサイトまたは基地局へ逆方向リンク信号を送信する。各アクティブなワイアレスユニットが、その順方向リンク信号を受信する順方向リンクチャネルを割り当てられ、かつ逆方向リンク信号を送信する逆方向リンクチャネルを割り当てられる。
【０００４】
セルラ電話システムのためのワイアレスチャネルを定義するために、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）およびＣＤＭＡ（符号分割多元接続）スキームを含む多くの異なるスキームがある。ＣＤＭＡ通信において、基地局とワイアレスユニットとの間で送られるベースバンドデータは、擬似雑音（ＰＮ）符号のような拡散シーケンスで乗算される。ＰＮ符号は、意図される受信局またはユニットにより再現されうるランダムに表れる二値のシーケンスである。
【０００５】
このように、異なるワイアレスチャネルが、異なる音声ストリームを符号化するために使用され、そして、同時の送信のために１つまたは２つ以上の異なるキャリア周波数で変調されうる異なる拡散シーケンスにより区別される。受信機は、受信された信号を復号化するために、適切な拡散シーケンスを使用して、受信された信号から特定の音声ストリームを復元することができる。
【０００６】
音声通信の遅れに寛容でない性質のために、通常のセルラシステム中のワイアレスユニットは、ワイアレスユニットとランドライン電話機のような別のデバイスとの間の回線交換パスの一部として、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを介して送受信する。回線交換パスは、ワイアレスユニットと別のデバイスとの間に確立された専用の通信パスであり、比較的固定量の帯域幅を有する。これらのパスは、比較的連続的なスループットを有するユーザに対して専用であるので、送信における目立つ遅れはない。したがって、音声システムは、許容できないサービス品質を防止するために、かなり均一のビットレートを有する連続的なストリームを提供するために、専用の回線交換リンクに依存する。
【０００７】
ワイアレスユニットと基地局との間のコンテキスト通信において、回線交換リンクは、ワイアレスユニットと基地局との間に確立される専用通信パスである。回線交換リンクは、比較的固定量の帯域幅を有し、ワイアレスユニットと別のデバイスとの間の回線交換パスの一部であり得る。ワイアレスユニットは、回線交換リンクを使用するが、他のワイアレスユニットはそのリンクを使用しない。
【０００８】
回線交換リンクは、通話の期間について維持され、ワイアレスユニットが他の基地局にハンドオフできるが、回線交換リンク（専用ワイアレスチャネル）は、通話にサービスするために、ワイアレスユニットと基地局との間で維持される。一般に、各アクティブなワイアレスユニットは、順方向リンクへの１つの回線交換リンクおよび逆方向リンクへの１つの回線交換リンクの割当てを必要とする。
【０００９】
伝統的なデータアプリケーションは、典型的にバースト的であり、音声通信と異なり、比較的遅れに寛容である。データブロックが送られ、その後非アクティブになり、データがなまらない限り、短い遅れ、例えば数秒間のオーダーが、受け入れ可能である。このように、回線交換または、データを送信するために回線交換リンクを使用することは、ネットワーク資源の非効率的な使用である。データ伝送は、ネットワーク資源をより効率的に使用するために、パケット交換に依存する。
【００１０】
フレームリレー、非同期転送モード（ＡＴＭ）、およびインタネットプロトコル（ＩＰ）のようなパケット交換ネットワークは、特定のユーザに対してネットワーク資源を専用とするのではなく、ネットワーク資源を共有にする。例えば、パケット交換ネットワークは、パケット交換ネットワークを介して異なるユーザからのデータのパケットを送るために、単一のパケット交換パスを使用することができる。
【００１１】
データパケット（パケット）は、所定のプロトコルおよび組織を有するデータの有限セットである。パケットは、データパケットのボディ中のパケットメッセージを配るために、パケットヘッダ中に含まれる固有のアドレスに基づいて、パケット交換ネットワークを介して送られる。このように、異なる宛先を持つデータパケットが、同じパケット交換パスを共有できる。
【００１２】
ワイアレス通信システムは、広範囲のワイアレスアプリケーションを提供するために、通常の音声システムから発展している。例えば、ＩＳ−９５Ｂ標準またはＣＤＭＡ２０００およびＷＣＤＭＡ標準のようなワイドバンドＣＤＭＡ標準、または現在開発されているＴＤＭＡパケットデータ標準に準拠するようないくつかのセルラ通信システムは、単なる音声信号以外の信号を送受信するワイアレスユニットをサポートする。
【００１３】
パケットデータネットワークに有効なワイアレスデータ通信を提供するために、ワイアレス通信システムは、ワイアレスチャネルのようなワイアレス資源をより効率的に使用するために、データトラフィックの本来的にバースト的な性質および遅れに寛容な性質を利用する。したがって、次世代セルラシステムは、ワールドワイドウェブ（ウェブ）のようなパケットデータサービスを使用して、インタネットのようなパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）とのパケット交換接続を確立するために、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンクを使用することになる。
【００１４】
図１は、公衆交換電話網１０２（ＰＳＤＮ）およびパケットデータネットワーク１０４にアクセスするワイアレス通信システム１００の概略的ブロック図を示す。ワイアレスシステムは、各々が多数のセルサイト１０８をサポートする相互接続された移動体交換センタ（ＭＳＣ）１０６のセットを含む。ワイアレスユニット１１０は、ワイアレスユニット１１０またはＰＳＴＮ１０２中のランドライン端末のような別のデバイスと、回線交換パスの一部として、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを使用して、音声通話を確立することができる。
【００１５】
例えば、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１１０と基地局１０８との間の順方向トラフィックチャネルのようなワイアレスチャネル上にあり得る。ワイアレスユニットが音声呼びをなす場合、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１１０と基地局１０８との間の順方向リンクおよび逆方向リンクに対して確立される。
【００１６】
現行のセルラＣＤＭＡシステムにおいて、順方向基本コードチャネルが、セルサイト１０８とワイアレスユニット１１０との間の順方向リンク上に確立され、逆方向基本コードチャネルが、逆方向リンク上に確立される。基本チャネル（回線交換リンク）は、通話の期間全体において維持され、音声、回線交換データおよび／またはパケットデータを運ぶことができる。選択分配ユニット（ＳＤＵ）１１１は、回線交換リンクからＭＳＣ１０６へ高優先順位音声トラフィックを経路選択する。
【００１７】
ワイアレスユニット１１０は、ＰＤＮ１０４とワイアレスネットワークを介してパケット交換接続を確立することにより、パケットデータネットワーク１０４と通信する。マルチプルパケット交換接続は、ワイアレスユニット１１０とＰＤＮ１０４との間のパケット交換パスを確立するために、ワイアレスネットワーク資源を共有する。パケット交換リンクは、マルチプルパケット交換接続中のワイアレスチャネルのような利用可能なワイアレス資源の共有を調整するバースト管理システムにより、ワイアレスユニット１１０と基地局１０８との間に確立される。
【００１８】
現行のセルラＣＤＭＡシステムにおいて、基本チャネルおよび／または１つまたは２つ以上の補助チャネルが、パケット交換リンクを形成するために、パケット交換接続に一時的に割り当てられ得る。選択分配ユニット（ＳＤＵ）１１１は、パケット交換リンクからデータインタワーキングファンクション（ＩＷＦ）１１２へ、低優先順位パケットデータトラフィックを経路選択する。ＩＷＦ１１２は、インタネットのようなワイアレスシステムとＰＤＮ１０４との間のインタフェースを提供する。
【００１９】
パケット交換リンクを介するＰＤＮ１０４の方向へのワイアレスユニット１１０中のパケットデータの送信に対して、ワイアレスユニット１１０は、パケット交換接続をサポートするために、補助コードチャネルのようなワイアレス資源を要求する。ワイアレスユニット１１０の方向へのＰＤＮ１０４中のパケットデータの送信に対して、ＩＷＦ１１２は、パケット交換接続のためのワイアレス資源の要求をなす。バースト管理システムは、バースト要求を照合し、利用可能なワイアレス資源を、パケット交換接続に一時的に割当てる。
【００２０】
バースト管理システムは、バースト割当てストラテジー、バーストサイズおよび期間を決定するために、報告されまたは特定された無線環境情報を使用する。そうすることにおいて、バースト管理システムは、ワイアレス資源をより効率的に使用し、および／または十分なワイアレス資源を高優先順位音声トラフィックを処理するために残すことを保証するために、データの遅延に寛容な性質を利用する。ワイアレス資源の一時的な割当てが消滅した後、パケット交換接続は、ワイアレス資源の要求がパケットデータを送信することが可能になるように再びしなければならない。
【００２１】
ワイアレスユニット１１０が、ＰＤＮ１０４中のデバイスと通信するために、ワイアレスネットワークおよびＰＤＮ上のデバイスに互いを理解させることを可能にする一連のルールが存在する。これらのルールは、プロトコルと呼ばれる。デバイス間の通信が行われるために解決されるべき大量の問題があるので、これらの問題の解決をプロトコル中のレイヤ間に分割するレイヤードプロトコルが使用される。
【００２２】
各レイヤは、デバイス間の通信を可能にするために所定の問題を解決するために独立に動作する。最下層には、ワイアレスチャネル、ツイスティッドペア、光ケーブル、および／または同軸ケーブルのようなワイアレスユニット１１０とＰＤＮ１０４中のデバイスとの間の物理的媒体を含む物理レイヤがある。物理レイヤにおいて、情報シグナルは、単に、ビットの形式を採る。物理的媒体上を送信される通信信号の誤り訂正は、ポイントツーポイント（ＰＰＰ）、非同期転送モード（ＡＴＭ）、およびフレームリレーのようなリンクレイヤにより処理される。これは、物理レイヤ上を送信される情報をフレームにグループ化する。
【００２３】
送信される情報に対するアドレスをフォーマットし、情報が適切な宛先に進むことを保証するために、インタネットプロトコル（ＩＰ）のようなネットワークレイヤが、データパケットのルーティングのために使用される。トランスポート制御プロトコル（ＴＣＰ）のようなトランスポートレイヤは、２つのデバイス間のデータセッションを確立するため、およびデータパケットが経路中で失われたかどうかを決定するために使用される。
【００２４】
トランスポートレイヤは、壊れたトランスポートまたはデータセッションからの復元も提供する。データ通信において、トランスポートレイヤは、通信のエンドポイントにおいて実行され、エンドポイントデバイスからの情報は、送信のためにより低いレイヤに渡される。各レイヤは、そのすぐ下のレイヤとインタフェースし、下のレイヤは、その上のレイヤに対するサービスを実行する。レイヤ間のインタフェースは、レイヤ間を送られる情報に対する特定のフォーマットを提供して、完全に定義される。
【００２５】
ワイアレスユニット１１０とパケットデータネットワーク１０４との間の通信において、ワイアレスチャネル上のデータパケットの送信のような追加的な問題が、解決されなければならない。無線リンクプロトコルは、ワイアレスチャネル上のデータパケット送信に関する問題を解決する。ワイアレスユニット１１０が、パケットデータ接続または呼びをなすことを要求するとき、ＰＰＰリンクのようなリンクレイヤ接続が、ＩＷＦ１１２において作られる。
【００２６】
リンクレイヤ接続は、インタネットエンジニアリングタスクフォース（ＩＥＴＦ）コメントのリクエスト（ＲＦＣ）１６６１において定義されるようなＰＰＰリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）を使用して制御されうる。リンクレイヤは、送信デバイスを離れるデータの流れを管理し、受信デバイスにおけるデータパケットの誤り訂正を実行する。このようにして、リンクレイヤ接続は、ワイアレス通信システムとＰＤＮ１０４との間のワイアレスユニットに対するインタフェースとして働く。
【００２７】
インタネット上のデータパケット通信は、ＴＣＰセッションまたは接続と呼ばれるデータセッションを使用して、データがリクエスト／応答形式で送信されるＴＣＰ／ＩＰを使用して運ばれるトラフィックにより支配される。ワイアレスユニット１１０がデータセッションを確立できる前に、リンクレイヤ接続が確立されなければならない。リンクレイヤ接続が確立されると、ワイアレスユニット１１０のような要求するデバイスは、ＰＤＮ１０４上のウェブサーバのような応答するデバイスとのＴＣＰセッションを確立することを試みることができる。
【００２８】
例えば、ユーザが埋め込みイメージを含むウェブページを要求するとき、多数のＴＣＰセッションが、典型的には、ＴＣＰ／ＩＰを使用してワイアレスユニット１１０とウェブページサーバとの間で情報を送信することを要求されることになる。典型的な現在の使用において、全てのこれらのＴＣＰセッションは、データまたは情報が送信される前に、セットアップまたは確立されなければならない。ＴＣＰ／ＩＰのさらなるバックグラウンド情報は、W.R.Stevens によるTCP/IP Illustrated, Vol. 1 (Addison-Wesley, 1994) に示されている。
【００２９】
図２は、ユーザにより開始されるＴＣＰセッションにおいて交換されるパケットを示す。太い矢印は、データ転送を示し、細い矢印は、同期化または肯定応答パケットを示す。ＴＣＰセッションは、ワイアレスユニット１１０のようなユーザ、サーバのようなネットワークデバイスとの間で、以下に説明するように、スリーウェイハンドシェイクで確立される。
【００３０】
ユーザにより開始されたＴＣＰセッションをセットアップするために、ユーザは、ネットワークデバイスとのＴＣＰセッションを開くために、ネットワークデバイスへリクエストを送る。最初のリクエスティングパケットは、シーケンス番号およびＴＣＰセッションが同期化のプロセスにあることを示すために送られる同期化（ＳＹＮ）フラグのようなＴＣＰセッションを確立することに使用されるヘッダ中の情報以外のデータを含まない。
【００３１】
ネットワークデバイスは、クライアントからの最初のリクエストに肯定応答するために応答パケットを送ることにより応答する。ユーザからの最初のリクエストへの応答において、ネットワークデバイスは、応答パケットのヘッダ中の肯定応答（ＡＣＫ）フラグをセットし、ユーザからのシーケンス番号に１を加え、かつ修正されたシーケンス番号を、応答パケットの肯定応答フィールドに入れる。ＳＹＮフラグは、同期化がまだ完了していないことを示すためにセットされる。
【００３２】
ユーザが、ネットワークデバイスから応答パケットを受信したとき、ユーザは、肯定応答パケットでネットワークデバイスの応答を認知する。応答パケットの認知において、ユーザは、ネットワークデバイスのシーケンス番号に１を加え、そのシーケンス番号を肯定応答パケットの肯定応答フィールドに入れる。ユーザは、ＡＣＫフラグをセットするが、ＳＹＮプラグはもはやセットされない。このスリーウェイハンドシェークの後に、ネットワークデバイスおよびユーザは、互いの送信を認知することを続けるが、データは送信されうる。
【００３３】
ＴＣＰセッションをセットアップするためのラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）は、要求パケットを送信しかつ応答パケットを受信するために必要とされる時間量である。ＴＣＰセッションセットアップは、典型的には、全てのＴＣＰセッションに関連づけられるので、頻繁なＴＣＰセットアップおよび取り外しまたは切断は、データスループットに悪影響を与えうる。比較的小さな要求・応答タイプパケットに対して、パケット交換接続は、依然として資源を要求しなければならず、これらに割り当てられなければならない。そしてさらに、データは、データセッションがセットアップされるまで送信されることができない。
【００３４】
ＴＣＰセッションにワイアレス通信が割り当てられるとき、ＲＴＴは、ワイアレスユーザ１１０と基地局１０８との間のパケット交換リンクを介してデータセッションのためのセットアップパケットを送信することに関連する遅れのために増大する。バースト管理システムは、ワイアレスユーザ１１０と基地局１０８との間のパケット交換リンクを介してセットアップパケットを送受信するために、リクエストを受信しかつ一時的にワイアレス資源を割当てなければならないので、さらなる遅れが生じる。
【００３５】
ＲＴＴの増大は、スループットおよびデータレートを抑圧する可能性がある。例えば、ＴＣＰセットアップ時間が、２８０ｍｓ以上であり得るワイアレス環境において、セットアップ時間は、データバースト時間を遙かに超える可能性がある。そのような結果は、ほとんどのユーザに対する遅れを増大し、ワイアレスネットワークを介するデータ通信の全体的なデータレートおよびスループットを低下させることになる。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、ワイアレスネットワークを介するデータ通信の全体的なデータレートおよびスループットを低下させることを防止できるワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間の通信方法を提供することである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パケットデータネットワーク中のネットワークデバイスとのデータセッションを確立するために、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを使用するワイアレス通信システムに関する。データセッションが確立された後、データセッションは、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンクを使用して進められ得る。データセッションセットアップパケットを送信するために回線交換リンクを使用することにより、システムは、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンクを介してセットアップパケットを送信することに、ワイアレス資源を要求しかつ割り当てられることに関連する遅れを防止する。
【００３８】
データセッションのセットアップに関連する遅れを減少させることは、ワイアレス通信システムとパケットデータネットワークとの間のデータレートおよびスループットを改善する。例えば、例示的なＣＤＭＡシステムにおいて、回線交換リンクは、音声のような一次トラフィックおよび二次トラフィックを運ぶために確立される。
【００３９】
データセッションのためのセットアップパケットは、回線交換リンク上を二次トラフィックとして直接的に送信されることができ、パケット交換リンク上をセットアップパケットを送信することに関連する遅れを防止できる。このようにして、データセッションのセットアップに関連するラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）は、ワイアレスネットワークによるパケットデータネットワークへの全体的なデータレートおよびスループットを改善するために減少されうる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
教授目的のために、本発明は、パケットデータおよび音声ネットワークの両方へのアクセスを提供するワイアレス通信システムの例示的な実施形態に関して説明される。データセッションセットアップシステムは、ワイアレスユニットとインタネットのようなパケットデータネットワークとの間のデータスループットおよびパフォーマンスを、パケットデータネットワークとのデータセッションのためのセットアップ情報を提供するために、ワイアレスユニットと基地局との間の回線交換リンクを使用し、パケット交換リンク上をセットアップ情報を送信することに関連するセットアップ時間を減少させることにより、ワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間のデータスループットおよびパフォーマンスを改善する。
【００４１】
データセッションが確立された後、データセッションは、パケット交換リンクを使用する。したがって、本発明の側面によれば、データセッションを確立することに使用されたデータパケットは、パケット交換リンクを介してデータセッションの間に送られるパケットデータとして取り扱われない。その代わりに、データセッションのためのセットアップパケットは、データセッションをセットアップするために、確立された回路交換リンクを介して送信される。確立されたデータセッションのためのデータパケットは、パケット交換リンクを介して続行でき、バースト管理の遅れを受ける。
【００４２】
ＴＣＰ／ＩＰがパケットデータネットワークのためのトランスポートプロトコルとして使用される場合、ＴＣＰセットアップまたはラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）が全てのＴＣＰセッションと関連づけられる。ＴＣＰセッションがワイアレスアーキテクチャと関連づけられる場合、必要とされる頻繁なセットアップに結合されたパケット交換パス上のセットアップパケットの送信のためにバースト管理と関連づけられた遅れが、ワイアレスユニットとＰＤＮとの間のスループットおよびデータレートを減少させることができる。例えば、比較的少量のデータを有するセットアップパケットを送るためにパケット交換リンクを使用することは、パケット交換リンクを介してセットアップパケットを送るために必要とされる時間のために、有効なデータレートを減少することができる。
【００４３】
図３は、ＩＳ−６３４アーキテクチャのようなワイアレスネットワークアーキテクチャ１２０を示し、これは、ＰＳＴＮ１０２およびインタネットのようなＰＤＮ１０４へのアクセスを有するセルラ通信ネットワークである。ネットワークアーキテクチャ１２０は、同時の音声およびパケット交換データ接続をサポートできる。例えば、音声トラフィックを運ぶ回線交換パスは、基地局１２４、選択分配ユニット（ＳＤＵ）１２６、ＭＳＣ１２８およびＰＳＴＮ１０２を介して、ワイアレスユニット１２２とランドラインユニット１３０との間に確立されうる。
【００４４】
代替的に、回線交換パスは、基地局１２４、ＳＤＵ１２６、ＭＳＣ１２８および基地局１３４を介してワイアレスユニット１２２とワイアレスユニット１３２との間に確立されうる。回線交換パスの一部として、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間に確立される。ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間のパケット交換リンクは、ワイアレスユニット１２２とＰＤＮ１０４上のデバイスとの間のパケットデータ接続をサポートするために、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間の回線交換リンクのために使用される同じおよび／または異なるワイアレスチャネルを使用することができる。
【００４５】
パケット交換リンクは、基地局１２４、ＰＤＮ１０４へのＩＷＦ１４０を介してワイアレスユニット１２２とＰＤＮ１２６上のデバイスとの間のパケット交換パスの一部である。複数のワイアレスユニットが、パケット交換パスを介するＰＤＮ１０４中のデバイスへの複数のパケット交換接続をサポートするために、ワイアレスチャネルおよび他のシステム資源を共有することができる。
【００４６】
基地局１２４において、バースト管理システムは、基地局１２４とワイアレスユニット１２２との間のパケット交換接続のパケットデータバーストを運ぶためのワイアレス資源を一時的に割当てる。ワイアレス資源は、基地局１２４への既に確立された回線交換リンクとして使用されているワイアレスチャネルを含むことができる。代替的に、パケット交換接続のためのワイアレス資源は、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間で一時的に割り当てられかつ確立されている他のワイアレスチャネルであり得る。
【００４７】
バースト管理システムは、ＳＤＵ１２６またはＭＳＣ１２８のような他の集中された場所において、または基地局１２４、ＳＤＵ１２６および／またはＭＳＣ１２８のようなアーキテクチャ１２０中の異なる場所に分配されうる。一般に、バースト管理システムは、ワイアレスユニットと基地局との間のパケット交換リンク上のパケットデータ接続のための割当ておよび資源使用、および異なる基地局に割り当てられる資源の調整を受け持つ。
【００４８】
基本コードチャネル（回線交換リンク）は、最初に確立され、パケットデータセッションにおいてデータパケットを送信することに使用され得る。実際、バースト管理システムは、データセッションを確立するために基本チャネルを一時的に割り当てることができ、しかしこの場合、回線交換リンクは、パケット交換接続がデータパケットの送信を要求しかつワイアレス資源を割り当てられなければならないパケット交換リンクの一部として使用される。
【００４９】
このように、データセッションセットアップパケットは、データセッションの間に送信されるパケットデータと同じものとして取り扱われ、典型的には、バースト管理システムにより遅らされる。遅れは、パケット交換接続をサポートする、例えば一時的に割り当てられた補助チャネルのセットを確立するパケット交換リンクの一部を確立することに必要とされる時間さらに増加されうる。
【００５０】
データセッションセットアップパケットをデータセッションの間に送られるデータパケットと異なるように取り扱うことにより、例えば、より高い優先順位として、システムの遅れに寛容なトラフィック、データレートおよびスループットが改善されうる。こうすることにおいて、データセッションのためのセットアップパケットは、データセッションをセットアップするために回線交換リンク上を送信され、確立されたデータセッションのためのデータパケットは、パケット交換パス上で続行することができ、バースト管理の遅れを受ける。
【００５１】
ワイアレスユニット１２２が音声回線を確立した場合、データセッションセットアップ時間は、データセッション情報、例えば、ＴＣＰセットアップパケットを、音声回線フレーム中の既に確立された回線交換リンクを介して二次トラフィックとして送ることにより、減少されうる。このように、データセッションをセットアップするために、ワイアレス資源を要求しかつ割当てることに関連づけられた遅れが減少される。
【００５２】
同期化または肯定応答（セットアップ）パケットにおいてほとんどのデータが運ばれないが、さらなるパケットデータ通信の前に必要とされるパケットは、データセッション中で実行されうる。それらのサイズに比べて不調和な量の時間そのようなパケットが遅れることを許容するのではなく、これらのタイプのパケットは、セットアップパケットが回線交換リンク上の他の情報と多重化されている場合、回線交換リンク上の情報のサービス品質（ＱＯＳ）にほとんど影響なしに、回線交換リンク上を直接的に送信されうる。
【００５３】
データセッションセットアップシステムの部分が、ワイアレスユニット１２２およびＳＤＮ１２６において、データセッションセットアップパケットを回線交換リンクに挿入／抽出して、バースト管理システムがパケット交換リンクをワイアレス資源上に構成することを防止するように構成されうる。ワイアレスユニット１２２において、データセッションセットアップシステムは、データパケットがデータセッションをセットアップするためのものであるかどうかを決定することができる。
【００５４】
ワイアレスユニット１２２がデータパケットを受信している場合、ワイアレスユニット１２２は、基地局１２４から回線交換リンク上のデータパケットおよび／または受信されたトラフィックフレーム中の所定のフラグまたはビットを検査し、データパケットがデータセッションをセットアップするためのものであるかどうかを決定することができる。データパケットがデータセッションセットアップのためのものである場合、ワイアレスユニット１２２は、セットアップパケットを回線交換リンクから抽出することができる。
【００５５】
ワイアレスユニット１２２がデータパケットを送信している場合、ワイアレスユニット１２２は、パケットがデータセッションセットアップのためのものであることを示すデータパケットの所定のフラグおよび／またはビットを検査し、および／またはデータパケットおよび／またはトラフィックフレームの所定のフラグおよび／またはビットを、パケットが基地局１２４に送信されるべきデータセッションセットアップのためのものであることを示すようにセットすることができる。そして、ワイアレスユニット１２２は、セットアップパケットを、基地局１２４への回線交換リンクに直接的に挿入する。
【００５６】
ＳＤＵ１２６において、データセッションセットアップシステムは、データパケットがデータセッションをセットアップするためのものであるかどうかを決定する。ＳＤＵ１２６がデータパケットをワイアレスユニット１２２に送信すべきである場合、ＳＤＵ１２６は、データパケットおよび／またはトラフィックフレームに関連づけられた所定のビットおよび／またはフラグを検査することができる。データパケットがデータセッションセットアップのためのものである場合、ＳＤＵ１２６は、データパケットおよび／またはトラフィックフレームと関連づけられた所定のフラグおよび／またはビットをセットし、ワイアレスユニット１２２に専用の回線交換リンクを介する送信のために、基地局１２４へデータパケットを直接的に送る。
【００５７】
ＳＤＵが、ワイアレスユニット１２２に専用の回線交換リンクからデータパケットを受信する場合、ＳＤＵ１２６は、データパケットがデータセッションセットアップのためのものであるかどうかを決定するために、データパケットおよび／またはトラフィックフレームの所定のフラグおよび／またはビットを検査することができる。もしそうである場合、ＳＤＵ１２６は、ＰＤＮ１０４へ送るための回線交換パスからデータパケットを抽出する。代替的な実施形態において、データセッションセットアップシステムの部分は、ワイアレスネットワーク全体に分配されることができまたは集中化された場所において処理されることもできる。
【００５８】
この実施形態において、ワイアレスユニット１２２は、順方向回線交換パスの部分としての順方向回線交換リンク（順方向基本コードチャネル）および逆方向回線交換パスの部分としての逆方向回線交換リンク（逆方向基本コードチャネル）が最初に割り当てられる。典型的には、基本コードチャネルは、音声トラフィックを運ぶことになるが、これらの確立された回線交換リンクは、データセッションセットアップパケットを送信するために使用され得る。
【００５９】
パケット交換接続は、基本コードチャネルおよびより高い送信レートを達成するための補助チャネルを含むワイアレス資源の一時的な割当てを要求することができる。そのような補助チャネルのバーストの期間は、バースト管理システムにより決定される。いずれかの時点におけるバーストに対して割当てられ得る補助チャネルの最大数および期間は、無線資源の利用可能性、送信電力、ワイアレスユニット１２２とセルサイト１２４との間のＲＦパス損失のセット、およびそれを得ようとして争うデータユーザの数に依存する。
【００６０】
バーストの終わりにおいて、ノードが依然として滞貨となっているデータを有する場合、これは、バースト継続（即ち、補助チャネルの再割当て）を要求することができる。複数のノード間での資源の公平な共有を容易にするため、電力および妨害の過負荷から保護するため、およびパケット遅れおよびブロッキングを減少させるために、バースト継続を制限することが望ましいことがある。
【００６１】
利用可能なＲＦ資源および個々のニーズは、この環境においてダイナミックに変化する。異なる優先順位レベルおよび異なるサービス品質（ＱＯＳ）要求を有するデータユーザが、バースト管理システムにより異なるように取り扱われうる。これらは、最初の割当ておよび継続において優先権が与えられ、より高い帯域幅が割り当てられ得る。
【００６２】
現行のセルラ通信システムは、音声のような一次トラフィックおよびデータのような二次トラフィックを、回線交換リンク上で一次および二次トラフィックを多重化することにより、例えば、基本チャネルを介してトラフィックフレームにおいて同時に送信する能力を提供する。現行のＣＤＭＡシステムにおいて、トラフィックフレームは、ワイアレスユニットと基地局との間で情報を運ぶ基本チャネル上の２０ｍｓの長さのインターバルである。
【００６３】
例えば、ＣＤＭＡのためのアメリカンナショナルスタンダードＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８におけるトラフィックフレームは、多重化オプション１＆２のための二次トラフィックを運ぶことができる。図４は、９．６キロビット／秒のビットレートが、ディム(dim)アンドバースト(burst)およびブランク(blank)アンドバースト(burst)モードの両方において使用される多重化オプション１のためにＣＤＭＡトラフィックフレームにおいて二次トラフィックを送信するための様々なフォーマットを示す。
【００６４】
この意味におけるディムアンドバーストは、一次トラフィックが二次トラフィックまたは二次およびシグナリングトラフィックと多重化されるフレームを記述する。ここでのブランクアンドバーストは、トラフィックフレーム中の一次トラフィックの二次トラフィックとの先取りに関与する。図５は、１４．４キロビット／秒および７．２キロビット／秒のビットレートがディムアンドバーストおよびブランクアンドバーストモードにおいて使用される多重化オプションのためのＣＤＭＡトラフィックフレーム中で二次トラフィックを送信するための様々なフォーマットを示す。
【００６５】
同時の音声およびデータがサポートされない場合、回線交換リンクは、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間で確立されうる。回線交換リンクが確立されることが必要である場合、最初のワイアレスリンクセットアップ時間が必要とされる。このように、回線交換リンクが、パケットデータ接続をサポートするために確立されると、回線交換リンクは、パケットデータ接続の期間に亘って（例えば、ＰＰＰリンクが確立されている間）続くことができる。
【００６６】
データセッションセットアップシステムは、データセッションセットアップパケットが回線交換リンク上を運ばれることを保証することができる。回線交換リンクは、パケットデータ接続のためのセットアップパケットに加えて、パケットデータの一部を運ぶことができる。このように、データセッションセットアップシステムは、回線交換リンクがパケットデータ接続のデータパケットを運ぶべきであることを決定または気づくことができ、データセッションセットアップシステムは、セットアップパケットがパケット交換リンクを避けることを保証するようにどのデータパケットがデータセッションセットアップのためのものであるかを決定する。
【００６７】
ある実施形態において、回線交換リンクのデータパケット輸送容量を超えた場合、パケットデータ接続のための過剰なデータパケットは、パケット交換リンクを介して送信されるが、データセッションセットアップパケットは、回線交換リンクに向けられる。他のアプリケーションにおいて、例えば、ＴＤＭＡを使用しパケットデータをサポートするワイアレスネットワークアーキテクチャにおいて、バースト管理スキームは、異なる周波数のタイムスロットのようなワイアレス資源をダイナミックに、システム負荷および無線環境に基づいてパケット交換接続に割り当てることができる。
【００６８】
また、基本チャネル、専用スロットまたはタイムスロットの多重化部分のような回線交換リンクは、パケット交換接続上をデータセッションのためのセットアップパケットを送るために使用され得る。パケットデータ接続のためのデータパケットが回線交換パス上にあることを決定した後、データセッションセットアップパケットが、ＩＷＦ１４０に経路選択される。
【００６９】
この実施形態において、ＳＤＵ１２６は、基地局１２４との間の回線交換パス上のトラフィックフレームを処理し、図４および図５に示された多重化オプションを実行する。このように、特定の実施形態において、ＳＤＵ１２６は、回線交換パスを介してデータセッションのためのセットアップパケットが送られていることを決定することにより、例えば、ＡＣＫおよび／または同期化フラグのようなトラフィックフレームおよび／またはデータパケット中の所定のビットおよび／またはフラグを検査することにより、データセッションセットアップシステムの一部を構成することができる。
【００７０】
この実施形態において、データパケットがＰＤＮ１０４へ送られているセットアップパケットである場合、ＳＤＵ１２６は、回線交換パスから回線交換リンクを介して送られるトラフィックフレームからのデータセッションセットアップパケットを抽出し、データパケットをＩＷＦ１４０へ（ＰＤＮ１０４へ）送る。ＳＤＵ１２６は、プロセスにおいて所定のフラグおよび／またはビットをセットすることができる。
【００７１】
データパケットがワイアレスユニット１２２に送られているセットアップパケットである場合、ＳＤＵ１２６は、ＩＷＦ１４０からのデータセッションセットアップパケットを、基地局１２４への回線交換パスに挿入することができる。これは、ワイアレスユニット１２２への回線交換パスを介して送られるべきものである。ＳＤＵ１２６は、プロセスにおいて、トラフィックフレームおよび／またはデータパケットの所定のフラグおよび／またはビットをセットすることができる。
【００７２】
データセッションセットアップシステムの部分は、データセッションセットアップのためのデータパケットが回線交換リンク上で送受信されるように、ワイアレスユニット１２２において構成される。ワイアレスユニット１２２は、順方向回線交換リンクにおいて受信されるデータパケットが、データセッションセットアップのためのものであるかどうか、および／または逆方向回線交換リンクにおいて送信されるべきデータパケットが、データセッションセットアップのためのものであるどうかを決定する。
【００７３】
ワイアレスユニット１２２は、回線交換パス上のデータパケットおよび／または受信されたトラフィックフレーム中の所定のビットおよび／またはフラグを検査することにより決定を行うことができる。送信されるべきデータセッションセットアップパケットに対して、ワイアレスユニット１２２は、データセッションセットアップパケットを逆方向回線交換リンクに直接的に挿入するようにプログラム／配線されていなければならない。
【００７４】
データセッションセットアップパケットは、回線交換リンク上のデータセッションセットアップパケットのために予約された特定の場所に常に配置されうる。代替的な実施形態または異なるアーキテクチャにおいて、データセッションセットアップシステムは、基地局１２４、ＳＤＵ１２６、ＩＷＦ１４０またはＭＳＣ１２８中の集中化された場所またはシステム内の異なる場所に分配されるように異なる方法でおよび／または異なる場所に構成されうる。
【００７５】
図３の実施形態において、ＳＤＵ１２６は、基地局１２４および１３４に接続されている。基地局１２４は、基地局トランシーバ（ＢＴＳ）１４２ａ−ｂを含み、基地局１３４は、ＢＴＳ１４４ａ−ｂを含む。ＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂは、ＣＤＭＡ無線装置を含む。ＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂは、例えばＡＴＭまたは他のプロトコルを使用して、順方向および逆方向に、ＳＤＵ１２６とＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂとの間でトラフィックフレームを運ぶトランスポートインタフェース１３６を介してＳＤＵ１２６に接続されている。
【００７６】
いずれの方向においても、トランスポートインタフェース１３６は、基本トラフィックチャネル（回線交換リンク）からの情報を運ぶことができ、したがって、トラフィックインタフェース１３６は、基地局１２４とＳＤＵ１２６との間でワイアレスユニット１２２のための回線交換パスの一部を取り扱う。トラフィックインタフェース１３６は、一時的に割り当てられた補助トラフィックチャネル（パケット交換リンク）からの情報も運ぶ。
【００７７】
このように、トラフィックインタフェース１３６は、基地局１２４とＳＤＵ１２６との間でパケット交換パスの部分を取り扱う。基本チャネルは、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間のパケット交換リンクの部分として二次トラフィックを運ぶために一時的に割り当てられ得る。基地局１２４とＳＤＵ１２６との間で、非同期転送モード（ＡＴＭ）仮想回線が、回線交換リンクおよびパケット交換リンクへ／から情報を運ぶために使用され得る。
【００７８】
ＢＴＳ１４２は、ＳＤＵ１２６と移動体１２２との間の中継点として働く。ＢＴＳ１４２は、各軸方向トラフィックフレームからのＩＳ−６３４ヘッダを除去しかつ処理し、そして、大気を介する送信のためのモデムへ、フレームの情報部分を渡す。ＢＴＳ１４２は、ＩＳ−６３４ヘッダを、各逆方向トラフィックフレームに付け、それをＳＤＵ１２６に渡す。
【００７９】
各基地局１２４および１３４は、それぞれ基地局コントローラ（ＢＳＣ）１４６および１４８を含む。ＢＳＣ１４６は、現在の無線資源状態に基づいて、高レートパケットデータバーストをいつ許容するかおよびどれぐらい長く継続させるかを決定する。ＢＳＣ１４６は、トラフィックチャネル割当てを容易にするために、アクセスチャネルメッセージから、パイロット信号量のような無線関連情報を抽出する。残りの情報は、ＭＳＣ１２８へインタフェース１５０を介して中継される。したがって、この実施形態において、バースト管理システムのかなりの部分がＢＳＣ１４６中で構成される。
【００８０】
ＭＳＣ１２８は、同時の音声およびパケットデータ呼びを含むワイアレスユニット当たり複数のサービスをサポートする呼びおよび接続制御を実行することができる。ＭＳＣ１２８は、全ての音声通信の中心である。音声に対する要求は、入力および出力呼び／接続要求に分割されることができ、それぞれワイアレス着信呼びおよびワイアレス発信呼びと呼ばれる。音声呼び発信に対して、ＭＳＣ１２８は、呼びのための出力サービスを取り出し、サービスを求めるために適切なワイアレスネットワークエレメントと相互作用する。
【００８１】
ＭＳＣは、呼びを発信した移動体ユニット１２２を現在サービスしている基地局１２４間の接続を、ＡＴＭインタフェースを通してＳＤＵ１２６上の適切なフレームセレクタに経路選択する。音声呼び着信に対して、ＭＳＣ１２８は、ＰＳＴＮ１０２により入力接続に割り当てられた回線をＳＤＵ１２６上のフレームセレクタに関連づけ、ＳＤＵ１２６と現在の基地局１２４との間の接続をＡＴＭインタフェースを通して経路選択する。
【００８２】
パケットデータに対して、ワイアレスユニット１２２は、ＰＰＰ接続を確立するためにまず呼びを発しなければならない。ＰＰＰ接続またはリンクが確立された後、ＴＣＰセッションのようなデータセッションが、ワイアレスネットワーク上で確立されうる。移動体着信パケットデータ呼びまたは接続が、パケットデータアプリケーションをサポートするために使用され得る。このように、ＭＳＣ１２８は、データセッションセットアップシステムにより使用され得るワイアレスユニット１２２とＳＤＵ１２６との間の回線交換パスを確立するために使用され得る。
【００８３】
ＳＤＵ１２６は、トラフィックフレームを受信しかつ処理し、音声トラフィックをインタフェース１３８を介してＭＳＣ１２８に提供し、データセッションセットアップ情報は、二次トラフィックとして送信され、インタフェース１４２を介してＩＷＦ１４０に提供される。図６は、トラフィックフレームを処理するためのＳＤＵ１２６のためのプロトコルスタックの実施形態を示す。帰路フレームハンドラ１６０は、ＡＴＭインタフェース１３６を終端し、トラフィックパケットヘッダ処理を実行する。
【００８４】
順方向において、フレーム選択／分配機能１６２は、ＢＴＳ１４２ａ−ｂおよび１４４ａ−ｂへの同じ順方向フレームを複製する。逆方向において、最適な逆方向フレームが、逆方向フレーム品質情報に基づいて、アクティブなトランスポートインタフェース接続上で選択される。多重化サブレイヤ１６４は、様々な多重化オプションを実行する。
【００８５】
この実施形態において、多重化サブレイヤ１６４は、データセッションをセットアップするのに使用するための二次トラフィックとして、回線交換パスにデータセッションセットアップ情報を抽出／挿入でき、ワイアレスユニット１２２と基地局１２４との間のパケット交換リンクを介してデータセッションセットアップパケット１２４を送るために利用可能な資源を要求し待たなければならないことを防止する。
【００８６】
トラフィックハンドラ１６８は、ボコーダ１７０を通る音声トラフィックをインタフェース１３８を介してＭＳＣ１２８に経路選択し、無線リンクプロトコルレイヤ１７２を通るデータパケットを、インタフェース１４２を介してＩＷＦ１４０に経路選択する。ボコーダ１７０は、音声信号を処理し、無線リンクプロトコル１７２（ＲＬＰ）は、伝送中の誤りを減少させるためにデータパケットを処理する。例えば、ＲＬＰはデータパケットが正しく受信されたことを保証するために、データパケットの再送信のためのメカニズムを提供する。
【００８７】
同時の音声およびデータがサポートされる場合、多重化レイヤ１６４は、二次トラフィックとして音声回線フレームにデータセッションセットアップ情報を抽出／挿入することができ、トラフィックハンドラ１６８は、インタフェース１４２を介してＩＷＦ１４０へ／からのデータセッションセットアップ情報を経路選択する。ＳＤＵ１２６について説明された様々な機能は、構成に依存して、コンパクト化され、拡張され、変更されおよび／またはアーキテクチャ１２０の他の場所に分配されうる。
【００８８】
例えば、ＳＤＵ１２６のいくつかまたは全ての機能は、ＭＳＣ１２８、ＩＷＦ１４０および／または基地局１２４および１３４において実行されうる。また、他の場所について説明された機能は、ＳＤＵ１２６またはアーキテクチャ１２０の他の部分により実行され得る。例えば、基地局１２４および１３４で実行される所定のバースト管理機能は、ＭＳＣ１２８および／またはＳＤＵ１２６において実行されうる。
【００８９】
ＩＷＦ１４０は、ＳＤＵ１２６とＰＤＮ１０４またはＰＳＴＮ１０２との間の仲介者であるが、この実施形態において、ＩＷＦ１４０は、パケットデータサービスに対してのみ考慮されている。ＩＷＦ１４０は、インタネットプロトコル（ＩＰ）ルータのような図示しないルータを通して、インタネットのようなＰＤＮ１０４に接続されている。ＩＷＦ１４０は、ＰＤＮ１０４へのパケット交換接続のための導管として働きうる。
【００９０】
インタフェース１４３は、ＡＴＭリンクまたはインタフェース上で、ＩＷＦ１４０とＳＤＵ１２６との間のパケットデータストリームを運ぶことができる。Ｅ１／Ｔ１のような他のインタフェースも可能である。ＩＷＦ１４０は、それらの間のデータの流れを制御するために、ＳＤＵ１２６とメッセージを交換し、ＩＷＦ１４０は、ＩＰアドレスの割当てを果たす。このように、ＴＣＰの例において、ＴＣＰセットアップリクエストパケットが、ＳＤＵ１４０により回線交換パスから多重化され、または抽出された後、ＩＷＦ１４０からＰＤＮ１０４へ提供される。
【００９１】
応答ＴＣＰセットアップパケットは、ＰＤＮ１０４からＩＷＦ１４０に提供され、ＳＤＵ１２６が、データのパケットがデータセッションをセットアップするためのものであると決定した場合、ＳＤＵ１２６は、ＳＤＵ１２６とワイアレスユニット１２２との間の適切な回線交換パスにＴＣＰセットアップパケットを多重化または挿入する。データセッションがワイアレスユニット１２２とＳＤＵ１２６との間の回線交換パス上で確立された後、データセッションのためのデータパケットは、ワイアレスユニット１２２とＩＷＦ１４０との間のパケット交換パス上のパケット交換接続のために運ばれうる。
【００９２】
ワイアレスユニット１２２が、ワイアレスユニット１２２とＰＤＮ１０４との間のワイアレスネットワークにおけるパケット交換接続を要求し、ワイアレスネットワークにおける登録を試みる場合、ＰＰＰ接続のようなリンクレイヤ接続が、ＩＷＦ１４０において作られる。リンクレイヤ接続は、Internet Engineering Task Force（ＩＥＴＦ）Request for Comment（ＲＦＣ）１６６１に定義されたようなＰＰＰリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）を使用して制御されうる。リンクレイヤ接続は、ＴＣＰ／ＩＰセッションが確立されうる前に確立されなければならない。ＴＣＰ接続は、ＰＰＰ接続上で動作する。
【００９３】
一実施形態において、リンクレイヤは２つの状態(ステート)、「クローズド(closed)」および「オープンド(opened)」状態を有する。開いた状態において、２つのサブステート、アクティブおよび休止がある。ＩＷＦ１４０のリンクレイヤ接続は、ＳＤＵへのトラフィック接続が「オン」にシグナルされている場合、アクティブ状態にある。トラフィック接続が「オフ」であり、リンクレイヤ接続が「オープンド」である場合、リンクレイヤ接続は休止状態にある。
【００９４】
オープンド状態において、ＩＷＦ１４０からＳＤＵ１２６へのトラフィック接続のステータスを提供するために、ＩＷＦ（またはリンクレイヤ接続）を信号する。ＳＤＵ１２６がより多くのパケットデータを受け入れるために利用可能である場合、これは、ＩＷＦ１４０へ「トラフィック接続オン」メッセージを送ることになる。そして、ＩＷＦ１４０は、図示しないそのバッファ中のパケット／フレームを、ＳＤＵ１２６から「トラフィック接続オフ」メッセージをＩＷＦ１４０が受信するまで、ＳＤＵ１２６へ送る。
【００９５】
ＩＷＦ１４０が「トラフィック接続オフ」メッセージを受信した後、リンクレイヤ接続は、依然として開いているが、休止とラベルされる。ＳＤＵ１２６からＩＷＦ１４０へのデータフローは、この実施形態においては制御されない。リンクレイヤ接続を閉じることに対して、ＩＷＦ１４０は、ＳＤＵ１２６から指示された場合に、リンクレイヤ接続を閉じる。また、ＩＷＦ１４０は、それが移動体ユニット１２２からターミネーションリクエストを受信した場合、アクティブなリンクレイヤ接続を閉じることを始める。これは、例えば、パワーダウンの前に、移動体ユニット１２２がＰＰＰリンクを優しく閉じるときに起こる。
【００９６】
図３および６の実施形態に加えて、本発明の原理によるデータセッションセットアップシステムが、説明されたシステムについて構成部品を除去および／または追加し、および／または変形または部分を使用する構成および開示されたシステムと比べるとき、同様の機能を実行するための異なるネットワークアーキテクチャおよび／またはプロトコルと共に使用され得る。
【００９７】
例えば、データセッションセットアップシステムは、ＣＤＭＡを使用したセルラネットワークアーキテクチャとの関係で特に説明されたが、ＴＤＭＡのような異なる多元接続技法を使用する他のネットワークアーキテクチャも使用可能である。また、特定の実施形態は、データセッションセットアップパケットが順方向および逆方向回線交換リンクを介して経路選択されるものとして説明されたが、データセッションセットアップシステムの実施形態は、順方向または逆方向リンクにおいて使用でき、ワイアレスユニットのための改正交換パスの異なる部分において使用可能である。
【００９８】
また、データセッションセットアップシステムは、ＰＤＮ上のデバイスとのデータセッションを開始するワイアレスユニットについて説明されたが、当業者によりこの開示から理解されるように、データセッションセットアップシステムの一実施形態が、ワイアレスユニットに着信するデータセッションをセットアップするために使用され得る。
【００９９】
様々なアーキテクチャブロックの異なる名称および特徴が使用され得ることが理解されるべきである。例えば、データセッションセットアップシステムは、特定のネットワークアーキテクチャ構成において説明されたが、データセッションセットアップシステムおよびその部分は、集中化できまたはワイアレスシステム全体に分散することができ、データレートおよび／またはスループットを改善するために異なる場所に構成することができる。データセッションセットアップシステムまたはその部分は、特定用途向け集積回路、ソフトウェア駆動処理回路、ファームウェアまたは個別構成部品の他の配置で構成されうる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ワイアレスネットワークを介するデータ通信の全体的なデータレートおよびスループットを低下させることを防止可能なワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間の通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）へのアクセスを有するワイアレス通信システムを示すブロック図。
【図２】ＴＣＰセッションにおいて交換されるデータパケットを示す図。
【図３】本発明の原理によるデータセッションセットアップシステムが使用されるワイアレスシステム。
【図４】本発明の原理によりデータセッションセットアップパケットを運ぶ回線交換リンク上を送信されうる例示的なトラフィックフレームを示す図。
【図５】本発明の原理によりデータセッションセットアップパケットを運ぶ回線交換リンク上を送信されうる他の例示的なトラフィックフレームを示す図。
【図６】図３のシステムにおいて使用される選択分配ユニット（ＳＤＵ）を示す図。
【符号の説明】
１００ ワイアレス通信システム
１０２ 公衆交換電話網
１０４ パケットデータネットワーク
１０６ 移動交換センタ
１０８ セルサイト
１１０ ワイアレスユニット
１１１ 選択分配ユニット
１１２ データインタワーキングファンクション
１２０ ワイアレスネットワークアーキテクチャ
１２２ ワイアレスユニット
１２４，１３４ 基地局
１２６ 選択分配ユニット
１２８ 移動交換センタ
１３０ ランドラインユニット
１３２ ワイアレスユニット
１６８ トラフィックハンドラ
１６４ 多重化サブレイヤ
１６２ フレーム選択／分配
１６０ 帰路フレームハンドラ
１７０ ボコーダ
１７２ 無線リンクプロトコル
１７６ シグナリングレイヤ−２
１７８ 電力制御
１８０ 制御
Claims (11)
- ワイアレスユニットとパケットデータネットワークとの間で通信を行う方法において、
該ワイヤレスユニットと基地局の間に回線交換リンクを確立するステップと、
該ワイアレスユニットと該基地局との間に確立された回線交換リンクを介してセットアップパケットを二次トラフィックとして送信して、該ワイヤレスユニットと該パケットデータネットワークの間にデータセッションを確立するステップと、
該データセッションのためのデータパケットを送信するためのワイヤレス資源についての要求に応答して、一時的に割り当てられたワイヤレス資源上で、該ワイヤレスユニットと該パケットデータネットワークの間のパケット交換リンクを介して該データセッションのためのデータパケットを送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記セットアップパケットを、前記回線交換リンク上のトラフィックフレームと多重化するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記多重化するステップは、前記セットアップパケットを、前記回線交換リンク上の音声フレームと多重化するステップを含む
ことを特徴とする請求項２記載の方法。 - 前記回線交換リンク上の少なくとも音声呼びの期間について、前記回線交換リンクを維持するステップを含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記データセッション下で、少なくともリンクレイヤ接続の期間について、前記回線交換リンクを維持するステップを含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記送信するステップが、前記データセッションのための前記データパケットを送信するための前記ワイアレス資源として、補助チャネルの一時的割当てを使用するステップを含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記送信するステップは、前記ワイアレスユニットから基地局への逆方向回線交換リンク上を、前記データセッションのためのデータパケットを送信するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記送信するステップは、基地局から前記ワイアレスユニットへの順方向回線交換リンク上を、前記データセッションのためのデータパケットを送信する処理をさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記セットアップパケットを送信するステップが、前記データセッションを確立するために、前記既に確立された回線交換リンクを介して、前記ワイアレスユニットにより前記セットアップパケットを送信するステップを含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記セットアップパケットを送信するステップが、前記データセッションを確立するために、前記既に確立された回線交換パケットを介して、前記基地局により前記セットアップパケットを送信する処理をさらに含む
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記パケットデータネットワークのためのトランスポートプロトコルとしてＴＣＰ／ＩＰが用いられ、および前記セットアップパケットが、前記既に確立された回線交換リンクを介して１つもしくは２つ以上の音声フレーム上で二次データトラフィックとして送信されるＴＣＰセットアップパケットである
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
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