JP4040975B2 - セッション開始プロトコルによる、マルチメディア呼を可能にするための方法および装置 - Google Patents
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Description
（技術分野）
本発明は、概して、通信システムに関し、特にマルチメディア呼を設定するための、移動局とネットワークとの間のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための方法および装置に関する。
【０００１】
（背景技術）
移動端末が行うマルチメディア呼に関連する設定手順は、通常、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）と呼ばれる、最近開発された信号プロトコルにより行われる。より詳細には、セッション開始プロトコルは、ボイスオーバーＩＰセッションおよびマルチメディア会議のような、しかしこれらに限定されない、対話型ＩＰセッションを開始し、管理し、また終了するために特に設計されたオープン・インターネット・プロトコル（ＩＰ）規格である。
【０００２】
セッション開始プロトコルを使用するための現在の方法は、呼を設定し、維持するためのチャネル信号送信用の低速専用制御チャネル（ＳＤＣＣＨ）を使用する移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ）を含む。しかし、低速専用制御チャネルにより送信されるデータ量は比較的少なく、すなわち２３バイトであり、約１２０ミリ秒毎に発生する。一方、セッション開始プロトコル・メッセージの平均は、メッセージ当り約４００バイトの情報である。その結果、移動局に対してセッション開始プロトコル・メッセージを送受信するのに多くの低速専用制御チャネルが必要とされるため、低速専用制御チャネルによって移動局と移動端末との間でマルチメディア・メッセージを送るのに必要な時間の長さは非常に長くなる。さらに、信号リンクが既に使用可能となっていない場合には、信号リンクを設定するために、付加的な設定時間も必要になる。
【０００３】
セッション開始プロトコルを使用するために現在提案されているもう１つの方法は、仮想マルチメディア接続を設定し、維持するためのパケット・データ・チャネルの使用を含む。図１は、パケット・データ・チャネルを使用する、セッション開始プロトコル呼設定シーケンスのデータのフローチャートである。図１に示すように、移動局１００とネットワーク１０２との間でメッセージを送信する前に、一時的なブロックの流れ（ＴＢＦ）１０４を設定しなければならない。仮想メディア接続を設定し、維持するために、パケット・データ・チャネルを使用する場合には、いったん、移動局１００とネットワーク１０２との間に一時的なブロックの流れ１０４が設定され、移動局１００は、パケット関連制御チャネル（ＰＡＣＣＨ）を介して、ネットワーク１０２にＩＮＶＩＴＥコマンド１０６を送信する。ネットワーク１０２がＩＮＶＩＴＥコマンド１０６を受信すると、移動局１００とネットワーク１０２との間に、再び一時的なブロックの流れ１０８が設定される。その結果、一時的なブロックの流れ１０８の設定が終了すると、ネットワーク１０２は、パケット関連制御チャネルを介して、移動局１００にＲＩＮＧＩＮＧ状態コマンド１１０を送信することにより、ＩＮＶＩＴＥコマンド１０６に応答する。
【０００４】
ＲＩＮＧＩＮＧ状態コマンド１１０が送信されると、移動局１００とネットワーク１０２との間に一時的なブロックの流れ１１２が再び設定され、ネットワーク１０２から移動局１００に、ＯＫ肯定応答メッセージ１１４を送信できるようになる。最後に、一時的なブロックの流れ１１６が、再び、移動局１００とネットワーク１０２との間に設定され、肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）メッセージ１１８を移動局１００からネットワーク１０２へ送信できるようになる。
【０００５】
図２は、移動局とネットワークとの間のアップリンクの一時的なブロックの流れの設定のシーケンスのデータのフローチャートである。図２に示すように、一時的な各ブロックの流れ１０４、１０８、１１２および１１６の設定中、移動局１００は、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）を介して、ネットワーク１０２にチャネル要求アクセス・バースト１２０を送信する。ネットワーク１０２は、移動局１００に、アクセス許可チャネル（ＡＧＣＨ）を介して、即時割当メッセージ１２２を送信することにより応答する。次に、移動局１００は、パケット関連制御チャネルを介して、ネットワーク１０２に、一時的なブロックの流れのためのリソースを要求するパケット・リソース要求メッセージ１２４を送信する。ネットワーク１０２は、パケット・アップリンク割当メッセージ１２６により応答する。このメッセージは移動局１００により、パケット制御肯定応答メッセージ１２８内で肯定応答される。図２に示す一時的なブロックの流れの設定シーケンスが、アップリンク方向を向いている場合には、すなわち、移動局１００からネットワーク１０２の方向に向いている間は、ダウンリンク方向の一時的なブロックの流れの設定シーケンスと類似しており、大きな違いは、ネットワーク１０２が最初に移動局１００をページングすることである。
【０００６】
一時的なブロックの流れの設定シーケンスは、通常、終了するのに約１．７秒またはそれ以上掛かるので、一時的なブロックの流れ１０４，１０８，１１２，１１６を設定するには比較的長い時間がかかる。そのため、図１に示すように、仮想マルチメディア接続を設定し、維持するために、パケット・データ・チャネルを使用すると、マルチメディア呼のための設定時間が過度に長くなる傾向がある。
【０００７】
セッション開始プロトコルを使用するための現在の方法の場合には、呼設定時間が過度に長くなるので、制御情報の交換により呼が維持される場合には、過度の遅延が発生する傾向がある。同様に、現在の方法は、また、制御チャネルの混雑を引き起こす傾向がある。何故なら、現在の方法は、セッション開始プロトコル制御メッセージが、有線使用用に設計されているために無線リソースを過度に使用しなければならないからであり、マルチメディア・セッションを設定し、切断または維持するために、制御メッセージを送信するたびに、上記情報が流れることができるようにするだけで、大量の信号送信情報の交換が必ず必要になるからである。
【０００８】
それ故、移動局によるマルチメディア呼を設定するために、移動局とネットワークとの間でセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための、より効率的な方法および装置の開発が待望されている。
【０００９】
新規であると考える本発明の特徴を特に添付の特許請求の範囲内に記載する。添付の図面を参照しながら、以下の説明を読めば、その目的および利点と一緒に本発明をよりよく理解することができる。数枚の図面中、同一の要素には、同一の参照番号を付してある。
【００１０】
（発明の開示）
本発明は、専用制御チャネルを使用するための方法および装置である。前記方法及び装置は、セッション開始プロトコル・メッセージを送信するためのパケット関連制御チャネルを要求するために、移動局とネットワークとの間に周期的に同期状態の通信する機能を提供する。その結果、本発明は、パケット・チャネルを設定するためにパケット関連制御チャネルを使用する場合に、セッション開始プロトコルを使用するために必要な設定時間を大幅に短縮する。
【００１１】
図３は、本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための通信システムの概略図である。図３に示すように、本発明の通信システム２００は、手持ち式無線通信装置、すなわち移動局２０２と、例えば物理的有線接続、赤外線リンク、または無線ローカル・リンクを介して移動局２０２にリンクしているユーザ・ホスト２０４を有する。ユーザ・ホスト２０４としては、例えば、パーソナル・コンピュータ、パーソナル・オーガナイザ、またはユーザ・コンピュータ・アプリケーションを有する他の装置がある。
【００１２】
図３では、ユーザ・ホスト２０４は移動局２０２から独立しており、かつ移動局２０２にリンクしているが、本発明によれば、その一部として移動局２０２内にユーザ・ホスト２０４を設置することもできることを理解されたい。
【００１３】
移動局２０２がエアインターフェース２０８を介してネットワーク２０６にリンクしていることにより、ユーザーが移動局２０２およびユーザ・ホスト２０４を使用して、パケット・データ・ネットワーク２１４を介してネットワーク２０６にリンクしている遠隔ユーザ・ホスト２１０または複数の遠隔ユーザ・ホスト２１２の中の少なくとも１つとマルチメディア呼を行うことが可能である。
【００１４】
以下に詳細に説明するように、移動局２０２は、マン・マシン・インターフェース（ＭＭＩ）２１６、セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）モジュール２１８、および無線インターフェース２２０を備える。一方、ネットワーク２０６は、ゲートウェイ汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＧＧＳＮ）２２２、セッション開始プロトコル・サーバ、すなわちＳＩＰサーバ２２４、移動交換局（ＭＳＣ）２２６、セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）モジュール２２８、および無線インターフェース２３０を備える。
【００１５】
図４は、本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための移動局の概略図である。図４に示すように、移動局２０２の無線インターフェース２２０は、すべて無線周波数（ＲＦ）ハードウェア層２４０の上に階層的に位置している、無線インターフェース層２３４、データ・リンク層２３６および物理層２３８のような、階層的に配置されているいくつかの機能層に加えて、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ユーザ・データ・スタック２３２を含む。無線インターフェース層２３４は、アプリケーション層であり、呼制御（ＣＣ）副層、移動管理（ＭＭ）副層、および無線リソース管理（ＲＲ）副層を含むいくつかの構成要素、すなわち副層（図示せず）からなる。呼制御副層は、移動局発信／着信の端末間呼（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｃａｌｌ）の確立を制御し、一般に、呼管理に関連するすべての機能を制御し、一方、移動管理副層は、例えば、認証、暗号化キー管理のような移動局アプリケーションのために必要な機密保護機能に加えて、移動局２０２とネットワーク間の対話を定義し、移動局２０２の位置を管理する。無線リソース管理副層は、共通チャネルおよび専用チャネルの動作に対する制御機能を提供し、呼が行われている間、移動局２０２と種々の基地局コントローラ（図示せず）との間の無線接続を確立したり、解放したりする。無線リソース管理副層は、データ・リンク層２３６および物理層２３８と一緒に、その上で移動管理および呼制御メッセージが実行される二点間接続のための手段を提供する。
【００１６】
データ・リンク層２３６は、移動局２０２と基地局（図示せず）との間に信頼できる専用信号送信リンク接続を提供する。一方、物理層２３８は、信号を送受信するための無線周波数（ＲＦ）ハードウェアと呼プロセッサ（図示せず）との間にインターフェースを提供し、物理データの受信および送信のスケジュール作成、受信機の利得制御、送信機の電力制御、信号レベル測定等を含む。
【００１７】
ＳＩＰ ＭＵＸモジュール２１８は、下流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２４２、上流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２４４、およびセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）制御モジュール２４６を備える。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２はユーザ・ホスト２０４から受信したセッション開始プロトコル・コマンドを含むユーザ・データを多重化し、そのセッション開始プロトコル・コマンドは、下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２からＳＩＰ制御モジュール２４６に送られる。一方、ユーザ・データは、下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２から無線インターフェース２０２のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送られる。上流ＳＩＰ ＭＵＸ２４４は、無線インターフェース層２３４から受信した呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドと一緒に、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２から受信したユーザ・データを多重化する。その結果、呼制御データは、ＳＩＰ制御モジュール２４６に送られ、セッション開始プロトコル・コマンドを含むユーザ・データは、ユーザ・ホスト２０４に送られる。
【００１８】
最後に、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、従来の回線交換呼制御コマンドおよび状態情報をマン・マシン・インターフェース２１４と交換する。ＳＩＰ制御モジュール２４６は、以下に説明するように、無線インターフェース層２３４と呼制御データを交換し、データ・リンク層２３６とセッション開始プロトコル・コマンドを交換し、無線インターフェース２２０のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２と、パケット・データ設定コマンドおよび状態を交換するとともに、セッション開始プロトコル・コマンドおよび応答に対して、透明な信号送信ゲートウェイとして機能する。
【００１９】
図５は、本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するネットワークの概略図である。図５に示すように、ネットワーク２０６の無線インターフェース２３０は、移動局２０２の無線インターフェース２２０と類似しており、すべてが無線周波（ＲＦ）ハードウェア層２５８上に階層的に位置しているＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０、無線インターフェース層２５２、データ・リンク層２５４、および物理層２５６を含む。
【００２０】
ＳＩＰ ＭＵＸ２２８は、マン・マシン・インターフェース２１６にではなく、移動交換局２２６に接続しているが、移動局２０２のＳＩＰ ＭＵＸモジュール２１８とよく似ている。よって、ＳＩＰ ＭＵＸ２２８は、図５に示すように、下流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２６０、上流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２６２、およびセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）制御モジュール２６４を含む。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、ＧＧＳＮ２２２を介して、ユーザ・ホスト２１０または複数のユーザ・ホスト２１２から受信したセッション開始プロトコル・コマンドにより、ユーザ・データを多重化する。そのため、下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、セッション開始プロトコル・コマンドをＳＩＰ制御モジュール２６４に送り、ユーザ・データを無線インターフェース２３０のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送る。
【００２１】
上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２は、無線インターフェース層２５２から受信した呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドにより、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０から受信したユーザ・データを多重化する。その結果、呼制御データは、ＳＩＰ制御モジュール２６４に送られ、ユーザ・データは、ＧＧＳＮ２２２およびパケット・データ・ネットワーク２１４を介して、ユーザ・ホスト２１０または少なくとも１つのユーザ・ホスト２１２に送られる。また、セッション開始プロトコル・コマンドは、ＳＩＰサーバ２２４に送られる。次に、セッション開始プロトコル・コマンドは、ＳＩＰサーバ２２４により、ＧＧＳＮ２２２およびパケット・データ・ネットワーク２１４を介して、ユーザ・ホスト２１０または少なくとも１つのユーザ・ホスト２１２に送られる。
【００２２】
移動交換局２２６と従来の回線交換呼制御コマンドおよび状態を交換する。以下に説明するように、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、移動局２０２のＳＩＰ制御モジュール２４６のように、セッション開始プロトコル・コマンドおよび応答に対して、透明な信号送信ゲートウェイとして機能し、無線インターフェース層２５２と呼制御データを交換し、データ・リンク層２５４とセッション開始プロトコル・コマンドを交換し、無線インターフェース２３０のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０と、パケット・データ設定コマンドおよび状態を交換する。
【００２３】
図４に示すように、本発明によれば、ユーザ・ホスト２０４においてユーザーが、セッション開始プロトコル呼を実行するために、適当なコマンドを入力すると、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドがユーザ・ホスト２０４により送信され、移動局２０２の下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２で受信される。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２は、セッション開始プロトコル・レベルで内容を知っており（ｃｏｎｔｅｎｔ−ａｗａｒｅ）、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドをインターセプトして、ＳＩＰ制御モジュール２４６に転送する。本発明によれば、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドを受信すると、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、まず、パケット関連制御チャネル（ＰＡＣＣＨ）が既に設定されているかを判断し、パケット・データの転送が既に行われている場合、または「オープン・エンド」データ転送が既に行われている場合には、リソースはある時間の間「ホット・スタンバイ」の状態を維持する。ＳＩＰ制御モジュール２４６が、パケット関連制御チャネルが設定されていると判断した場合には、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドは、単に、パケット関連制御チャネルに送られる。しかし、パケット関連制御チャネルがまだ設定されていないと判断した場合には、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に、パケット動作のためにパケット関連制御チャネルの設定をしたい旨を通知する。
【００２４】
図６〜図９は、本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャートである。図４〜図６に示すように、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２からパケット関連制御チャネルを設定したい旨が通知されると、データ・リンク層２３６は、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）上において物理層２５６を介して、ＲＦハードウェア層２４０に特殊な「短いバースト」を送信することにより、ネットワーク２０６にチャネル要求４００を送信する。チャネル要求４００は、エアインターフェース２０８を介して、ＲＦハードウェア２４０から、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８に送信される。次に、ＲＦハードウェア層２５８は、チャネル要求４００をデータ・リンク層２５４および物理層２５６を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送る。データ・リンク層２５４は、アクセス許可チャネル（ＡＧＣＨ）を介して移動局２０２に即時割当メッセージ４０２を送信するために、物理層２５６を介して即時割当メッセージ４０２をＲＦハードウェア層２５８に送信することにより、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０において、チャネル要求４００の受信に応答する。
【００２５】
通常、専用モードと呼ばれる、信号メッセージが流れる専用制御チャネル（ＳＤＣＣＨ）を設定する即時割当メッセージ４０２は、エアインターフェース２０８を介して、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０により受信される。ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２において、物理層２３８およびデータ・リンク層２３６を介して、ＲＦハードウェア層２４０から即時割当メッセージ４０２が受信されると、接続管理サービス要求メッセージ４０４を専用制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６に送信するために、接続管理サービス要求４０４は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６からＲＦハードウェア層２４０に送られる。接続管理サービス要求４０４はネットワーク３０６に使用されるべき呼制御通知し、また暗号化モードを設定するために必要である。接続管理サービス要求４０４は、ＲＦハードウェア層２５８からネットワーク２０６のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０において受信されると、専用制御チャネルを介してネットワーク２０６から移動局２０２に認証要求４０６を送信するために、認証要求４０６が物理層２５６を介してデータ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送られる。
【００２６】
移動局２０２のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２において、ＲＦハードウェア層２４０からの認証要求４０６が受信されると、専用制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６に認証要求４０６を送信するために、認証応答４０８が物理層２３８を介して、データ・リンク層２２３６からＲＦハードウェア層２４０に送られる。認証応答４０８は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、データ・リンク層２５４および物理層２５８を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送られる。この認証交換信号送信交換４０６，４０８は、認証要求４０６を送信し、特殊な符号がついている応答（ＳＲＥＳ）を受信することにより、その移動局が間違いなく本物の移動局であることをネットワーク２０６に知らせる。前記特殊な符号がついている応答は機密保護アルゴリズムＡ８により処理され，認証応答４０８により、移動局２０２により返送される。
【００２７】
ネットワーク２０６により認証応答４０８が受信され、移動局２０２が合法的なものであることがネットワーク２０６に保証されると、専用制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に暗号化モード・コマンド４１０を送信するために、暗号化モード・コマンド４１０が物理層２５６を介してネットワーク２０６のデータ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送られる。暗号化コマンド４１０は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、データ・リンク層２３６および物理層２３８を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送られる。その後、専用制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６に暗号化モード完了応答４１２を送信するために、データ・リンク層２３６は物理層２３８を介して、暗号化モード完了応答４１２をＲＦハードウェア層２４０に送信する。暗号化モード・コマンド４１０は、移動局２０２に、いくつかの指定の暗号化モードの中の特定の暗号化モードを使用するように指示する。暗号化モード完了応答４１２は、ネットワーク４１２に、移動局２０２が特定の暗号化モードを設定したことを知らせる。
【００２８】
本発明によれば、暗号化モード完了応答４１２を送信した後で、専用制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６にパケット・リソース要求４１４を送信するために、パケット関連制御チャネルを含む、パケット・データ・チャネル用の無線リソースを要求するパケット・リソース要求４１４が、移動局２０２のデータ・リンク層２３６から物理層２３８を介してＲＦハードウェア層２４０に送られる。パケット・リソース要求４１４は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。次に、専用制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２にパケット・リソース割当メッセージ４１６を送信するために、アップリンク方向において移動局２０２に割り当てられたリソースを移動局２０２に通知するパケット・リソース割当メッセージ４１６が、物理層２５６を介して、データ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送信される。移動局２０２は自分がパケット・リソース割当メッセージ４１６を受信するまで、移動局２０２はパケット領域を介して情報を送信し得ない。その後、移動局２０２は、パケット・データ・トラフィック・チャネル（ＰＤＴＣＨ）を使用する一時的なブロックの流れ（ＴＢＦ）またはパケット関連制御チャネルにおいて、情報を送信することができる。これらのリソースは、タイマ（図示せず）およびパケット・データが終了した場合にパケット転送を停止する移動局２０２によるアップリンク信号により定義される時間の間、使用可能なままである。
【００２９】
パケット・リソース割当メッセージ４１６は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、データ・リンク層２３６および物理層２３８を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送信される。次に、移動局２０２が実際にパケット・リソース割当メッセージ４１６からのリソースの割り当てを受信し、理解したことをネットワーク２０６に通知することを目的として、パケット・データ送信チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答メッセージを送信するために、パケット制御肯定応答メッセージ４１８は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６からＲＦハードウェア層２４０に送信される。
【００３０】
このようにして、専用制御チャネルを介してパケット・リソース要求４１４およびパケ
ット・アップリンク割当４１６を送信することにより、本発明はパケット関連制御チャネルではなく、専用制御チャネルを使用して、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを送信するためのパケット関連制御チャネルを要求および設定する。それにより、パケット・リソース要求４１４、パケット・リソース割当メッセージ４１６、およびパケット制御肯定応答メッセージ４１８が、周知の一時的なブロックの流れの設定手順により、パケット関連制御チャネルを介して送信された場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００３１】
移動局２０２がパケット制御肯定応答メッセージ４１８を送信した後で、移動局２０２のＳＩＰ制御モジュール２４６は、ユーザ・ホスト２０４が発信して下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２により受信されるＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０をデータ・リンク層２１２に送信する。次に、パケット関連制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６に、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０を送信するために、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０は、データ・リンク層２１２からＲＦハードウェア層２４０に送信される。
【００３２】
ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、無線インターフェース層２５２に送信される。上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２は、無線インターフェース層２５２から受信した呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドからＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０を除去し、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０をＳＩＰサーバ２２４に送信する。図５の場合には、ＳＩＰサーバ２２４は、ネットワーク２０６内に位置しているが、本発明によれば、ＳＩＰサーバ２２４をネットワーク２０６の外部に設置してもよいことを理解されたい。しかし、ＳＩＰサーバ２２４がネットワーク２０６の外部に位置している場合には、ＳＩＰコマンドは、図５に示すように、上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２から直接受信されて下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０に直接送信されるのではなく、単に、上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２によりＳＩＰサーバ２２４に送信され、ＧＧＳＮ２２２およびパケット・データ・ネットワーク２１４を介して下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０によってＳＩＰサーバ２２４から受信される。結果として、本発明は、ＳＩＰサーバ２２４がネットワーク２０６の内部に位置するか、外部に位置するかによらず、同じように使用することを目的としているので、に説明を簡潔にするためにＳＩＰサーバ２２４がネットワーク２０６の外部に位置している場合の本発明の図面および説明は省略してある。
【００３３】
ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０を受信すると、ＳＩＰサーバ２２４は、その後で、セッション開始プロトコル呼出の実行を移動局２０２に知らせるために、移動局２０２に送信するＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンドを下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０に送信する。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンドをＳＩＰ制御モジュール２６４に送信する。ＳＩＰ制御モジュール２６４は、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンドを送信するために、パケット関連制御チャネルを設定したいという意図を通知する。
【００３４】
図７に示すように、ネットワーク２０６が移動局２０２にＳＩＰ ＲＩＮＧ ＮＧコマンドを送信できるようにすることを目的として、ネットワーク２０６から移動局２０２に専用制御チャネルを介してパケット・リソース割当メッセージ４２２を送信するために、移動局２００にダウンリンク方向におけるその割り当てリソースを通知するパケット・リソース割当メッセージ４２２が、ネットワーク２０６のデータ・リンク層２５４により、物理層２５６を介してＲＦハードウェア層２５８に送信される。その後、ネットワーク２０６は、ダウンリンク情報がパケット・データ送信チャネル上、または一時的なブロックの流れにおいて送信され得る前に、移動局２０２からのパケット・リソース割当メッセージ４２２の肯定応答を待たなければならない。
【００３５】
パケット・リソース割当メッセージ４２２は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、物理層２３８およびデータ・リンク層２３６を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送信される。その後、パケット関連制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答コマンド４２４を送信するために、該パケット制御肯定応答コマンド４２４は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６によりＲＦハードウェア層２４０に送信される。前記パケット制御肯定応答コマンド４２４は、ネットワーク２０６に移動局２０２がリソース割当てを受信し理解したこと、よってネットワーク２０６が移動局２０２にメッセージを送信し得ることを通知する。
【００３６】
パケット制御肯定応答コマンド４２４は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０により、移動局２０２からパケット・リソース割当メッセージ４２２の肯定応答、すなわち、パケット制御肯定応答コマンド４２４の肯定応答を受け取ると、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、データ・リンク層２５４にＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を送信する。その後、パケット関連制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を送信するために、該データ・リンク層２５４はＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を物理層２５６を介してＲＦハードウェア層２５８に送信する。
【００３７】
このようにして、専用制御チャネルを介して、パケット・リソース割当メッセージ４２２を送信することにより、本発明は、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を送信するために、専用制御チャネルを使用してパケット関連制御チャネルを設定する。それにより、パケット・リソース割当メッセージ４２２およびパケット制御肯定応答メッセージ４２４が、周知の一時的なブロックの流れの設定手順を用いてパケット関連制御チャネルを介して送信された場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００３８】
移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信されると、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６は、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６に送信され、データ・リンク層２３６から無線インターフェース層２３４に送信される。ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を含むパケット関連制御チャネル・メッセージは上流ＳＩＰ ＭＵＸ２４４によって移動局２０２内でインターセプトされる。該上流ＳＩＰ ＭＵＸ２４４は、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６をＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２からのユーザ・データ・ストリームと結合し、結果として得られる結合したユーザ・データおよびセッション開始コマンドをユーザ・ホスト２２４内のセッション開始プロトコル・アプリケーションに送信する。
【００３９】
移動局２０２がＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６の肯定応答をすることができるように、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージは移動局２０２によってパケット関連制御チャネルを介してネットワーク２０６に送信される。本発明によれば、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージを送信するために、ある時間の間「ホット・スタンバイ」の状態を維持するリソースを生じるパケット・データの転送が既に行われている場合、または「オープン・エンド」データ転送が既に行なわれている場合のように、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、まずパケット関連制御チャネルが既に設定されているかを判断する。ＳＩＰ制御モジュール２４６が、パケット関連制御チャネルが設定されていると判断した場合には、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージは、単に、パケット関連制御チャネルにより送信される。しかし、図８に示すように、ＳＩＰ制御モジュール２４６が、パケット関連制御チャネルがまだ設定されていないと判断した場合には、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４の送信を設定するために、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に、関連無線リソースを入手したい旨を通知する。その後、専用制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット・リソース要求４２８を送信するために、パケット関連制御チャネルを含むパケット・データ・チャネル用の無線リソースを要求するパケット・リソース要求４２８は、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６によりＲＦハードウェア層２４０に送信される。ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信されると、パケット・リソース要求４２８は、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。
【００４０】
パケット・リソース要求４２８に応じて、アップリンク方向における移動局２０２の割り当てられたリソースを移動局２０２に通知するパケット・リソース割当メッセージ４３０は、専用制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に、パケット・リソース割当メッセージ４３０を送信するために、物理層２５６を介して、データ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送信される。移動局２０２は、該移動局２０２がパケット・リソース割当メッセージ４３０をネットワーク２０６から受信するまで、パケット領域を介して、情報を送信することはできない。その後、移動局２０２は、パケット・データ・トラフィック・チャネル（ＰＤＴＣＨ）を使用する一時的なブロックの流れ（ＴＢＦ）を用いるか、またはパケット関連制御チャネル上において、情報を送信することができる。これらのリソースは、タイマ（図示せず）およびパケット・データが終了した際にパケット転送を停止する移動局２０２によるアップリンク信号によって定義される時間の間、引き続き使用することができる。
【００４１】
パケット・リソース割当メッセージ４３０を受信すると、パケット・データ送信チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答メッセージ４３２を送信するために、移動局２０２がパケット・リソース割当メッセージ４３０からリソース割当てを実際に受信して理解したことをネットワーク２０６に通知するパケット制御肯定応答メッセージ４３２が、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６からＲＦハードウェア層２４０に送信される。
【００４２】
このようにして、専用制御チャネルを介して、パケット・リソース要求４２８およびパケット・リソース割当メッセージ４３０を送信することにより、本発明は、パケット関連制御チャネルではなく、専用制御チャネルを使用して、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を送信するために、パケット関連制御チャネルを要求・設定する。それにより、パケット・リソース要求４２８、パケット・リソース割当メッセージ４３０、およびパケット制御肯定応答メッセージ４３２が公知の一時的なブロックの流れの設定手順に従ってパケット関連制御チャネルを介して送信される場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００４３】
パケット制御肯定応答メッセージ４３２がネットワーク２０６に送信された後で、ＳＩＰ制御モジュール２２２は、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を移動局２０２のデータ・リンク層２３６に送信する。パケット関連制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６にＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を送信するために、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４は物理層２３８を介して、ＲＦハードウェア層２４０に送信される。ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８は、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、無線インターフェース層２５２に送信する。上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２は、無線インターフェース層２５２から受信した、呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドからＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を除去し、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４をＳＩＰサーバ２２４に送信する。
【００４４】
ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドを下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０に送信することにより、ＳＩＰサーバ２２４は、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を受信を通知する。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドをＳＩＰ制御モジュール２６４に送信し、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、移動局２０２に、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドを送信するために、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に、パケット関連制御チャネルを設定したい旨を通知する。
【００４５】
図９に示すように、ネットワーク２０６が移動局２０２にＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドを送信することができるようにすることを目的として、ネットワーク２０６から移動局２０２に専用制御チャネルを介してパケット・リソース割当メッセージ４３６を送信するために、ダウンリンク方向における移動局２０２の割り当てリソースを該移動局２０２に通知するパケット・リソース割当メッセージ４３６が物理層２５６を介してデータ・リンク層２５４によりＲＦハードウェア層２５８に送信される。次に、ネットワーク２０６によってダウンリンク情報がパケット関連制御チャネル上、または一時的なブロックの流れにおいて移動局２０２に送信され得る前に、ネットワーク２０６は移動局２０２からのパケット・リソース割当メッセージ４３６の肯定応答を待たなければならない。
【００４６】
パケット・リソース割当メッセージ４３６は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、物理層２３８およびデータ・リンク層２３６を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送信される。その後、パケット・データ送信チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答コマンド４３８を送信するために、パケット制御肯定応答コマンド４３８は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６によりＲＦハードウェア層２４０に送信される。前記パケット制御肯定応答コマンド４３８は、移動局２０２がリソース割当てを受信し理解したこと、よってネットワーク２０６が移動局２０２にメッセージを送信することができることをネットワーク２０６に通知する。
【００４７】
パケット制御肯定応答コマンド４３８は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０により、移動局２０２からパケット・リソース割当メッセージ４３８に関連する肯定応答、すなわち、パケット制御肯定応答コマンド４３８の肯定応答を受け取ると、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、データ・リンク層２５４に、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を送信する。その後、パケット関連制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を送信するために、データ・リンク層２５４は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を物理層２５６を介してＲＦハードウェア層２５８に送信する。
【００４８】
このようにして、専用制御チャネルを介して、パケット・リソース割当メッセージ４３６を送信することにより、本発明は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を送信する目的で、専用制御チャネルを使用してパケット関連制御チャネルを設定する。それにより、パケット・リソース割当メッセージ４３６、およびパケット制御肯定応答メッセージ４３８が、周知の一時的なブロックの流れの設定手順により、パケット関連制御チャネルを介して送信される場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００４９】
ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６に送信され、データ・リンク層２３６は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０をＳＩＰ制御モジュール２４６に送信する。移動局２０２がＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を受信すると、セッション開始プロトコル設定が終了する。
【００５０】
セッション開始プロトコル・メッセージを送信する目的で、パケット関連制御チャネルを要求するために、専用制御チャネルを使用することにより、本発明は、パケット・チャネル設定のためにパケット関連制御チャネルを使用する場合に、セッション開始プロトコルを使用するために必要な設定時間を大幅に短縮する。
【００５１】
本発明の特定の実施形態を図示し、説明してきたが、本発明は種々に修正することができる。それ故、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に含まれるすべてのこのような変更および修正を含む。
【００５２】
例えば、上記のマルチメディア呼の設定のための、移動局２０２とネットワーク２０６間で、セッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための本発明の方法および装置は、移動局２０２からのセッション開始プロトコル呼に関するものであるが、ネットワーク２０６からのセッション開始プロトコル呼の場合、ネットワーク２０６は、最初に、移動局２０２にページング・チャネルを介して、パケット・ページング要求を送信し、移動局２０２は、ページング・チャネルを介して、ネットワーク２０６にページング肯定応答メッセージを送信することにより応答することを理解されたい。ページング肯定応答メッセージが送信されると、チャネル要求アクセス・バースト４００を送信するために、ランダム・アクセス・チャネルを使用する移動局２０２から開始して、図４〜図９を参照しながら説明したように、設定およびコマンドが本発明により実行される。それ故、ネットワーク２０６からのセッション開始プロトコル呼の説明は省略したが、それは単に説明を簡潔にするためである。
【００５３】
さらに、ＳＩＰマルチプレクサ・モジュール２１８および２２８が、それぞれ、移動局２０２およびネットワーク２０６に内蔵されている場合について説明したが、本発明によれば、ＳＩＰマルチプレクサ・モジュール２１８は、移動局２０２内にではなく、ユーザ・ホスト２０４内に設置することができること、またＳＩＰマルチプレクサ・モジュール２２８をネットワーク２０６内でなく、任意の少なくとも１つのユーザ・ホスト２１２内に、設置することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 パケット・データ・チャネルを使用するセッション開始プロトコル呼設定シーケンスのデータのフローチャート。
【図２】 移動局とネットワークとの間の、アップリンク方向の一時的なブロックの流れの設定シーケンスのデータのフローチャート。
【図３】 本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための通信システムの概略図。
【図４】 本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための移動局の概略図。
【図５】 本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するネットワークの概略図。
【図６】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
【図７】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
【図８】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
【図９】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
本発明は、概して、通信システムに関し、特にマルチメディア呼を設定するための、移動局とネットワークとの間のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための方法および装置に関する。
【０００１】
（背景技術）
移動端末が行うマルチメディア呼に関連する設定手順は、通常、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）と呼ばれる、最近開発された信号プロトコルにより行われる。より詳細には、セッション開始プロトコルは、ボイスオーバーＩＰセッションおよびマルチメディア会議のような、しかしこれらに限定されない、対話型ＩＰセッションを開始し、管理し、また終了するために特に設計されたオープン・インターネット・プロトコル（ＩＰ）規格である。
【０００２】
セッション開始プロトコルを使用するための現在の方法は、呼を設定し、維持するためのチャネル信号送信用の低速専用制御チャネル（ＳＤＣＣＨ）を使用する移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ）を含む。しかし、低速専用制御チャネルにより送信されるデータ量は比較的少なく、すなわち２３バイトであり、約１２０ミリ秒毎に発生する。一方、セッション開始プロトコル・メッセージの平均は、メッセージ当り約４００バイトの情報である。その結果、移動局に対してセッション開始プロトコル・メッセージを送受信するのに多くの低速専用制御チャネルが必要とされるため、低速専用制御チャネルによって移動局と移動端末との間でマルチメディア・メッセージを送るのに必要な時間の長さは非常に長くなる。さらに、信号リンクが既に使用可能となっていない場合には、信号リンクを設定するために、付加的な設定時間も必要になる。
【０００３】
セッション開始プロトコルを使用するために現在提案されているもう１つの方法は、仮想マルチメディア接続を設定し、維持するためのパケット・データ・チャネルの使用を含む。図１は、パケット・データ・チャネルを使用する、セッション開始プロトコル呼設定シーケンスのデータのフローチャートである。図１に示すように、移動局１００とネットワーク１０２との間でメッセージを送信する前に、一時的なブロックの流れ（ＴＢＦ）１０４を設定しなければならない。仮想メディア接続を設定し、維持するために、パケット・データ・チャネルを使用する場合には、いったん、移動局１００とネットワーク１０２との間に一時的なブロックの流れ１０４が設定され、移動局１００は、パケット関連制御チャネル（ＰＡＣＣＨ）を介して、ネットワーク１０２にＩＮＶＩＴＥコマンド１０６を送信する。ネットワーク１０２がＩＮＶＩＴＥコマンド１０６を受信すると、移動局１００とネットワーク１０２との間に、再び一時的なブロックの流れ１０８が設定される。その結果、一時的なブロックの流れ１０８の設定が終了すると、ネットワーク１０２は、パケット関連制御チャネルを介して、移動局１００にＲＩＮＧＩＮＧ状態コマンド１１０を送信することにより、ＩＮＶＩＴＥコマンド１０６に応答する。
【０００４】
ＲＩＮＧＩＮＧ状態コマンド１１０が送信されると、移動局１００とネットワーク１０２との間に一時的なブロックの流れ１１２が再び設定され、ネットワーク１０２から移動局１００に、ＯＫ肯定応答メッセージ１１４を送信できるようになる。最後に、一時的なブロックの流れ１１６が、再び、移動局１００とネットワーク１０２との間に設定され、肯定応答メッセージ（ＡＣＫ）メッセージ１１８を移動局１００からネットワーク１０２へ送信できるようになる。
【０００５】
図２は、移動局とネットワークとの間のアップリンクの一時的なブロックの流れの設定のシーケンスのデータのフローチャートである。図２に示すように、一時的な各ブロックの流れ１０４、１０８、１１２および１１６の設定中、移動局１００は、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）を介して、ネットワーク１０２にチャネル要求アクセス・バースト１２０を送信する。ネットワーク１０２は、移動局１００に、アクセス許可チャネル（ＡＧＣＨ）を介して、即時割当メッセージ１２２を送信することにより応答する。次に、移動局１００は、パケット関連制御チャネルを介して、ネットワーク１０２に、一時的なブロックの流れのためのリソースを要求するパケット・リソース要求メッセージ１２４を送信する。ネットワーク１０２は、パケット・アップリンク割当メッセージ１２６により応答する。このメッセージは移動局１００により、パケット制御肯定応答メッセージ１２８内で肯定応答される。図２に示す一時的なブロックの流れの設定シーケンスが、アップリンク方向を向いている場合には、すなわち、移動局１００からネットワーク１０２の方向に向いている間は、ダウンリンク方向の一時的なブロックの流れの設定シーケンスと類似しており、大きな違いは、ネットワーク１０２が最初に移動局１００をページングすることである。
【０００６】
一時的なブロックの流れの設定シーケンスは、通常、終了するのに約１．７秒またはそれ以上掛かるので、一時的なブロックの流れ１０４，１０８，１１２，１１６を設定するには比較的長い時間がかかる。そのため、図１に示すように、仮想マルチメディア接続を設定し、維持するために、パケット・データ・チャネルを使用すると、マルチメディア呼のための設定時間が過度に長くなる傾向がある。
【０００７】
セッション開始プロトコルを使用するための現在の方法の場合には、呼設定時間が過度に長くなるので、制御情報の交換により呼が維持される場合には、過度の遅延が発生する傾向がある。同様に、現在の方法は、また、制御チャネルの混雑を引き起こす傾向がある。何故なら、現在の方法は、セッション開始プロトコル制御メッセージが、有線使用用に設計されているために無線リソースを過度に使用しなければならないからであり、マルチメディア・セッションを設定し、切断または維持するために、制御メッセージを送信するたびに、上記情報が流れることができるようにするだけで、大量の信号送信情報の交換が必ず必要になるからである。
【０００８】
それ故、移動局によるマルチメディア呼を設定するために、移動局とネットワークとの間でセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための、より効率的な方法および装置の開発が待望されている。
【０００９】
新規であると考える本発明の特徴を特に添付の特許請求の範囲内に記載する。添付の図面を参照しながら、以下の説明を読めば、その目的および利点と一緒に本発明をよりよく理解することができる。数枚の図面中、同一の要素には、同一の参照番号を付してある。
【００１０】
（発明の開示）
本発明は、専用制御チャネルを使用するための方法および装置である。前記方法及び装置は、セッション開始プロトコル・メッセージを送信するためのパケット関連制御チャネルを要求するために、移動局とネットワークとの間に周期的に同期状態の通信する機能を提供する。その結果、本発明は、パケット・チャネルを設定するためにパケット関連制御チャネルを使用する場合に、セッション開始プロトコルを使用するために必要な設定時間を大幅に短縮する。
【００１１】
図３は、本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための通信システムの概略図である。図３に示すように、本発明の通信システム２００は、手持ち式無線通信装置、すなわち移動局２０２と、例えば物理的有線接続、赤外線リンク、または無線ローカル・リンクを介して移動局２０２にリンクしているユーザ・ホスト２０４を有する。ユーザ・ホスト２０４としては、例えば、パーソナル・コンピュータ、パーソナル・オーガナイザ、またはユーザ・コンピュータ・アプリケーションを有する他の装置がある。
【００１２】
図３では、ユーザ・ホスト２０４は移動局２０２から独立しており、かつ移動局２０２にリンクしているが、本発明によれば、その一部として移動局２０２内にユーザ・ホスト２０４を設置することもできることを理解されたい。
【００１３】
移動局２０２がエアインターフェース２０８を介してネットワーク２０６にリンクしていることにより、ユーザーが移動局２０２およびユーザ・ホスト２０４を使用して、パケット・データ・ネットワーク２１４を介してネットワーク２０６にリンクしている遠隔ユーザ・ホスト２１０または複数の遠隔ユーザ・ホスト２１２の中の少なくとも１つとマルチメディア呼を行うことが可能である。
【００１４】
以下に詳細に説明するように、移動局２０２は、マン・マシン・インターフェース（ＭＭＩ）２１６、セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）モジュール２１８、および無線インターフェース２２０を備える。一方、ネットワーク２０６は、ゲートウェイ汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）サポート・ノード（ＧＧＳＮ）２２２、セッション開始プロトコル・サーバ、すなわちＳＩＰサーバ２２４、移動交換局（ＭＳＣ）２２６、セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）モジュール２２８、および無線インターフェース２３０を備える。
【００１５】
図４は、本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための移動局の概略図である。図４に示すように、移動局２０２の無線インターフェース２２０は、すべて無線周波数（ＲＦ）ハードウェア層２４０の上に階層的に位置している、無線インターフェース層２３４、データ・リンク層２３６および物理層２３８のような、階層的に配置されているいくつかの機能層に加えて、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ユーザ・データ・スタック２３２を含む。無線インターフェース層２３４は、アプリケーション層であり、呼制御（ＣＣ）副層、移動管理（ＭＭ）副層、および無線リソース管理（ＲＲ）副層を含むいくつかの構成要素、すなわち副層（図示せず）からなる。呼制御副層は、移動局発信／着信の端末間呼（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｃａｌｌ）の確立を制御し、一般に、呼管理に関連するすべての機能を制御し、一方、移動管理副層は、例えば、認証、暗号化キー管理のような移動局アプリケーションのために必要な機密保護機能に加えて、移動局２０２とネットワーク間の対話を定義し、移動局２０２の位置を管理する。無線リソース管理副層は、共通チャネルおよび専用チャネルの動作に対する制御機能を提供し、呼が行われている間、移動局２０２と種々の基地局コントローラ（図示せず）との間の無線接続を確立したり、解放したりする。無線リソース管理副層は、データ・リンク層２３６および物理層２３８と一緒に、その上で移動管理および呼制御メッセージが実行される二点間接続のための手段を提供する。
【００１６】
データ・リンク層２３６は、移動局２０２と基地局（図示せず）との間に信頼できる専用信号送信リンク接続を提供する。一方、物理層２３８は、信号を送受信するための無線周波数（ＲＦ）ハードウェアと呼プロセッサ（図示せず）との間にインターフェースを提供し、物理データの受信および送信のスケジュール作成、受信機の利得制御、送信機の電力制御、信号レベル測定等を含む。
【００１７】
ＳＩＰ ＭＵＸモジュール２１８は、下流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２４２、上流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２４４、およびセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）制御モジュール２４６を備える。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２はユーザ・ホスト２０４から受信したセッション開始プロトコル・コマンドを含むユーザ・データを多重化し、そのセッション開始プロトコル・コマンドは、下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２からＳＩＰ制御モジュール２４６に送られる。一方、ユーザ・データは、下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２から無線インターフェース２０２のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送られる。上流ＳＩＰ ＭＵＸ２４４は、無線インターフェース層２３４から受信した呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドと一緒に、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２から受信したユーザ・データを多重化する。その結果、呼制御データは、ＳＩＰ制御モジュール２４６に送られ、セッション開始プロトコル・コマンドを含むユーザ・データは、ユーザ・ホスト２０４に送られる。
【００１８】
最後に、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、従来の回線交換呼制御コマンドおよび状態情報をマン・マシン・インターフェース２１４と交換する。ＳＩＰ制御モジュール２４６は、以下に説明するように、無線インターフェース層２３４と呼制御データを交換し、データ・リンク層２３６とセッション開始プロトコル・コマンドを交換し、無線インターフェース２２０のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２と、パケット・データ設定コマンドおよび状態を交換するとともに、セッション開始プロトコル・コマンドおよび応答に対して、透明な信号送信ゲートウェイとして機能する。
【００１９】
図５は、本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するネットワークの概略図である。図５に示すように、ネットワーク２０６の無線インターフェース２３０は、移動局２０２の無線インターフェース２２０と類似しており、すべてが無線周波（ＲＦ）ハードウェア層２５８上に階層的に位置しているＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０、無線インターフェース層２５２、データ・リンク層２５４、および物理層２５６を含む。
【００２０】
ＳＩＰ ＭＵＸ２２８は、マン・マシン・インターフェース２１６にではなく、移動交換局２２６に接続しているが、移動局２０２のＳＩＰ ＭＵＸモジュール２１８とよく似ている。よって、ＳＩＰ ＭＵＸ２２８は、図５に示すように、下流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２６０、上流セッション開始プロトコル・マルチプレクサ（ＳＩＰ ＭＵＸ）２６２、およびセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）制御モジュール２６４を含む。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、ＧＧＳＮ２２２を介して、ユーザ・ホスト２１０または複数のユーザ・ホスト２１２から受信したセッション開始プロトコル・コマンドにより、ユーザ・データを多重化する。そのため、下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、セッション開始プロトコル・コマンドをＳＩＰ制御モジュール２６４に送り、ユーザ・データを無線インターフェース２３０のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送る。
【００２１】
上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２は、無線インターフェース層２５２から受信した呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドにより、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０から受信したユーザ・データを多重化する。その結果、呼制御データは、ＳＩＰ制御モジュール２６４に送られ、ユーザ・データは、ＧＧＳＮ２２２およびパケット・データ・ネットワーク２１４を介して、ユーザ・ホスト２１０または少なくとも１つのユーザ・ホスト２１２に送られる。また、セッション開始プロトコル・コマンドは、ＳＩＰサーバ２２４に送られる。次に、セッション開始プロトコル・コマンドは、ＳＩＰサーバ２２４により、ＧＧＳＮ２２２およびパケット・データ・ネットワーク２１４を介して、ユーザ・ホスト２１０または少なくとも１つのユーザ・ホスト２１２に送られる。
【００２２】
移動交換局２２６と従来の回線交換呼制御コマンドおよび状態を交換する。以下に説明するように、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、移動局２０２のＳＩＰ制御モジュール２４６のように、セッション開始プロトコル・コマンドおよび応答に対して、透明な信号送信ゲートウェイとして機能し、無線インターフェース層２５２と呼制御データを交換し、データ・リンク層２５４とセッション開始プロトコル・コマンドを交換し、無線インターフェース２３０のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０と、パケット・データ設定コマンドおよび状態を交換する。
【００２３】
図４に示すように、本発明によれば、ユーザ・ホスト２０４においてユーザーが、セッション開始プロトコル呼を実行するために、適当なコマンドを入力すると、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドがユーザ・ホスト２０４により送信され、移動局２０２の下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２で受信される。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２は、セッション開始プロトコル・レベルで内容を知っており（ｃｏｎｔｅｎｔ−ａｗａｒｅ）、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドをインターセプトして、ＳＩＰ制御モジュール２４６に転送する。本発明によれば、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドを受信すると、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、まず、パケット関連制御チャネル（ＰＡＣＣＨ）が既に設定されているかを判断し、パケット・データの転送が既に行われている場合、または「オープン・エンド」データ転送が既に行われている場合には、リソースはある時間の間「ホット・スタンバイ」の状態を維持する。ＳＩＰ制御モジュール２４６が、パケット関連制御チャネルが設定されていると判断した場合には、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンドは、単に、パケット関連制御チャネルに送られる。しかし、パケット関連制御チャネルがまだ設定されていないと判断した場合には、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に、パケット動作のためにパケット関連制御チャネルの設定をしたい旨を通知する。
【００２４】
図６〜図９は、本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャートである。図４〜図６に示すように、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２からパケット関連制御チャネルを設定したい旨が通知されると、データ・リンク層２３６は、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）上において物理層２５６を介して、ＲＦハードウェア層２４０に特殊な「短いバースト」を送信することにより、ネットワーク２０６にチャネル要求４００を送信する。チャネル要求４００は、エアインターフェース２０８を介して、ＲＦハードウェア２４０から、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８に送信される。次に、ＲＦハードウェア層２５８は、チャネル要求４００をデータ・リンク層２５４および物理層２５６を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送る。データ・リンク層２５４は、アクセス許可チャネル（ＡＧＣＨ）を介して移動局２０２に即時割当メッセージ４０２を送信するために、物理層２５６を介して即時割当メッセージ４０２をＲＦハードウェア層２５８に送信することにより、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０において、チャネル要求４００の受信に応答する。
【００２５】
通常、専用モードと呼ばれる、信号メッセージが流れる専用制御チャネル（ＳＤＣＣＨ）を設定する即時割当メッセージ４０２は、エアインターフェース２０８を介して、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０により受信される。ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２において、物理層２３８およびデータ・リンク層２３６を介して、ＲＦハードウェア層２４０から即時割当メッセージ４０２が受信されると、接続管理サービス要求メッセージ４０４を専用制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６に送信するために、接続管理サービス要求４０４は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６からＲＦハードウェア層２４０に送られる。接続管理サービス要求４０４はネットワーク３０６に使用されるべき呼制御通知し、また暗号化モードを設定するために必要である。接続管理サービス要求４０４は、ＲＦハードウェア層２５８からネットワーク２０６のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０において受信されると、専用制御チャネルを介してネットワーク２０６から移動局２０２に認証要求４０６を送信するために、認証要求４０６が物理層２５６を介してデータ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送られる。
【００２６】
移動局２０２のＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２において、ＲＦハードウェア層２４０からの認証要求４０６が受信されると、専用制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６に認証要求４０６を送信するために、認証応答４０８が物理層２３８を介して、データ・リンク層２２３６からＲＦハードウェア層２４０に送られる。認証応答４０８は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、データ・リンク層２５４および物理層２５８を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送られる。この認証交換信号送信交換４０６，４０８は、認証要求４０６を送信し、特殊な符号がついている応答（ＳＲＥＳ）を受信することにより、その移動局が間違いなく本物の移動局であることをネットワーク２０６に知らせる。前記特殊な符号がついている応答は機密保護アルゴリズムＡ８により処理され，認証応答４０８により、移動局２０２により返送される。
【００２７】
ネットワーク２０６により認証応答４０８が受信され、移動局２０２が合法的なものであることがネットワーク２０６に保証されると、専用制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に暗号化モード・コマンド４１０を送信するために、暗号化モード・コマンド４１０が物理層２５６を介してネットワーク２０６のデータ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送られる。暗号化コマンド４１０は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、データ・リンク層２３６および物理層２３８を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送られる。その後、専用制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６に暗号化モード完了応答４１２を送信するために、データ・リンク層２３６は物理層２３８を介して、暗号化モード完了応答４１２をＲＦハードウェア層２４０に送信する。暗号化モード・コマンド４１０は、移動局２０２に、いくつかの指定の暗号化モードの中の特定の暗号化モードを使用するように指示する。暗号化モード完了応答４１２は、ネットワーク４１２に、移動局２０２が特定の暗号化モードを設定したことを知らせる。
【００２８】
本発明によれば、暗号化モード完了応答４１２を送信した後で、専用制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６にパケット・リソース要求４１４を送信するために、パケット関連制御チャネルを含む、パケット・データ・チャネル用の無線リソースを要求するパケット・リソース要求４１４が、移動局２０２のデータ・リンク層２３６から物理層２３８を介してＲＦハードウェア層２４０に送られる。パケット・リソース要求４１４は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。次に、専用制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２にパケット・リソース割当メッセージ４１６を送信するために、アップリンク方向において移動局２０２に割り当てられたリソースを移動局２０２に通知するパケット・リソース割当メッセージ４１６が、物理層２５６を介して、データ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送信される。移動局２０２は自分がパケット・リソース割当メッセージ４１６を受信するまで、移動局２０２はパケット領域を介して情報を送信し得ない。その後、移動局２０２は、パケット・データ・トラフィック・チャネル（ＰＤＴＣＨ）を使用する一時的なブロックの流れ（ＴＢＦ）またはパケット関連制御チャネルにおいて、情報を送信することができる。これらのリソースは、タイマ（図示せず）およびパケット・データが終了した場合にパケット転送を停止する移動局２０２によるアップリンク信号により定義される時間の間、使用可能なままである。
【００２９】
パケット・リソース割当メッセージ４１６は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、データ・リンク層２３６および物理層２３８を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送信される。次に、移動局２０２が実際にパケット・リソース割当メッセージ４１６からのリソースの割り当てを受信し、理解したことをネットワーク２０６に通知することを目的として、パケット・データ送信チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答メッセージを送信するために、パケット制御肯定応答メッセージ４１８は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６からＲＦハードウェア層２４０に送信される。
【００３０】
このようにして、専用制御チャネルを介してパケット・リソース要求４１４およびパケ
ット・アップリンク割当４１６を送信することにより、本発明はパケット関連制御チャネルではなく、専用制御チャネルを使用して、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥメッセージを送信するためのパケット関連制御チャネルを要求および設定する。それにより、パケット・リソース要求４１４、パケット・リソース割当メッセージ４１６、およびパケット制御肯定応答メッセージ４１８が、周知の一時的なブロックの流れの設定手順により、パケット関連制御チャネルを介して送信された場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００３１】
移動局２０２がパケット制御肯定応答メッセージ４１８を送信した後で、移動局２０２のＳＩＰ制御モジュール２４６は、ユーザ・ホスト２０４が発信して下流ＳＩＰ ＭＵＸ２４２により受信されるＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０をデータ・リンク層２１２に送信する。次に、パケット関連制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６に、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０を送信するために、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０は、データ・リンク層２１２からＲＦハードウェア層２４０に送信される。
【００３２】
ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、無線インターフェース層２５２に送信される。上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２は、無線インターフェース層２５２から受信した呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドからＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０を除去し、ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０をＳＩＰサーバ２２４に送信する。図５の場合には、ＳＩＰサーバ２２４は、ネットワーク２０６内に位置しているが、本発明によれば、ＳＩＰサーバ２２４をネットワーク２０６の外部に設置してもよいことを理解されたい。しかし、ＳＩＰサーバ２２４がネットワーク２０６の外部に位置している場合には、ＳＩＰコマンドは、図５に示すように、上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２から直接受信されて下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０に直接送信されるのではなく、単に、上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２によりＳＩＰサーバ２２４に送信され、ＧＧＳＮ２２２およびパケット・データ・ネットワーク２１４を介して下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０によってＳＩＰサーバ２２４から受信される。結果として、本発明は、ＳＩＰサーバ２２４がネットワーク２０６の内部に位置するか、外部に位置するかによらず、同じように使用することを目的としているので、に説明を簡潔にするためにＳＩＰサーバ２２４がネットワーク２０６の外部に位置している場合の本発明の図面および説明は省略してある。
【００３３】
ＳＩＰ ＩＮＶＩＴＥコマンド４２０を受信すると、ＳＩＰサーバ２２４は、その後で、セッション開始プロトコル呼出の実行を移動局２０２に知らせるために、移動局２０２に送信するＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンドを下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０に送信する。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンドをＳＩＰ制御モジュール２６４に送信する。ＳＩＰ制御モジュール２６４は、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンドを送信するために、パケット関連制御チャネルを設定したいという意図を通知する。
【００３４】
図７に示すように、ネットワーク２０６が移動局２０２にＳＩＰ ＲＩＮＧ ＮＧコマンドを送信できるようにすることを目的として、ネットワーク２０６から移動局２０２に専用制御チャネルを介してパケット・リソース割当メッセージ４２２を送信するために、移動局２００にダウンリンク方向におけるその割り当てリソースを通知するパケット・リソース割当メッセージ４２２が、ネットワーク２０６のデータ・リンク層２５４により、物理層２５６を介してＲＦハードウェア層２５８に送信される。その後、ネットワーク２０６は、ダウンリンク情報がパケット・データ送信チャネル上、または一時的なブロックの流れにおいて送信され得る前に、移動局２０２からのパケット・リソース割当メッセージ４２２の肯定応答を待たなければならない。
【００３５】
パケット・リソース割当メッセージ４２２は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、物理層２３８およびデータ・リンク層２３６を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送信される。その後、パケット関連制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答コマンド４２４を送信するために、該パケット制御肯定応答コマンド４２４は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６によりＲＦハードウェア層２４０に送信される。前記パケット制御肯定応答コマンド４２４は、ネットワーク２０６に移動局２０２がリソース割当てを受信し理解したこと、よってネットワーク２０６が移動局２０２にメッセージを送信し得ることを通知する。
【００３６】
パケット制御肯定応答コマンド４２４は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０により、移動局２０２からパケット・リソース割当メッセージ４２２の肯定応答、すなわち、パケット制御肯定応答コマンド４２４の肯定応答を受け取ると、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、データ・リンク層２５４にＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を送信する。その後、パケット関連制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を送信するために、該データ・リンク層２５４はＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を物理層２５６を介してＲＦハードウェア層２５８に送信する。
【００３７】
このようにして、専用制御チャネルを介して、パケット・リソース割当メッセージ４２２を送信することにより、本発明は、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を送信するために、専用制御チャネルを使用してパケット関連制御チャネルを設定する。それにより、パケット・リソース割当メッセージ４２２およびパケット制御肯定応答メッセージ４２４が、周知の一時的なブロックの流れの設定手順を用いてパケット関連制御チャネルを介して送信された場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００３８】
移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信されると、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６は、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６に送信され、データ・リンク層２３６から無線インターフェース層２３４に送信される。ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６を含むパケット関連制御チャネル・メッセージは上流ＳＩＰ ＭＵＸ２４４によって移動局２０２内でインターセプトされる。該上流ＳＩＰ ＭＵＸ２４４は、ＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６をＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２からのユーザ・データ・ストリームと結合し、結果として得られる結合したユーザ・データおよびセッション開始コマンドをユーザ・ホスト２２４内のセッション開始プロトコル・アプリケーションに送信する。
【００３９】
移動局２０２がＳＩＰ ＲＩＮＧＩＮＧコマンド４２６の肯定応答をすることができるように、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージは移動局２０２によってパケット関連制御チャネルを介してネットワーク２０６に送信される。本発明によれば、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージを送信するために、ある時間の間「ホット・スタンバイ」の状態を維持するリソースを生じるパケット・データの転送が既に行われている場合、または「オープン・エンド」データ転送が既に行なわれている場合のように、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、まずパケット関連制御チャネルが既に設定されているかを判断する。ＳＩＰ制御モジュール２４６が、パケット関連制御チャネルが設定されていると判断した場合には、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージは、単に、パケット関連制御チャネルにより送信される。しかし、図８に示すように、ＳＩＰ制御モジュール２４６が、パケット関連制御チャネルがまだ設定されていないと判断した場合には、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４の送信を設定するために、ＳＩＰ制御モジュール２４６は、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に、関連無線リソースを入手したい旨を通知する。その後、専用制御チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット・リソース要求４２８を送信するために、パケット関連制御チャネルを含むパケット・データ・チャネル用の無線リソースを要求するパケット・リソース要求４２８は、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６によりＲＦハードウェア層２４０に送信される。ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信されると、パケット・リソース要求４２８は、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。
【００４０】
パケット・リソース要求４２８に応じて、アップリンク方向における移動局２０２の割り当てられたリソースを移動局２０２に通知するパケット・リソース割当メッセージ４３０は、専用制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に、パケット・リソース割当メッセージ４３０を送信するために、物理層２５６を介して、データ・リンク層２５４からＲＦハードウェア層２５８に送信される。移動局２０２は、該移動局２０２がパケット・リソース割当メッセージ４３０をネットワーク２０６から受信するまで、パケット領域を介して、情報を送信することはできない。その後、移動局２０２は、パケット・データ・トラフィック・チャネル（ＰＤＴＣＨ）を使用する一時的なブロックの流れ（ＴＢＦ）を用いるか、またはパケット関連制御チャネル上において、情報を送信することができる。これらのリソースは、タイマ（図示せず）およびパケット・データが終了した際にパケット転送を停止する移動局２０２によるアップリンク信号によって定義される時間の間、引き続き使用することができる。
【００４１】
パケット・リソース割当メッセージ４３０を受信すると、パケット・データ送信チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答メッセージ４３２を送信するために、移動局２０２がパケット・リソース割当メッセージ４３０からリソース割当てを実際に受信して理解したことをネットワーク２０６に通知するパケット制御肯定応答メッセージ４３２が、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６からＲＦハードウェア層２４０に送信される。
【００４２】
このようにして、専用制御チャネルを介して、パケット・リソース要求４２８およびパケット・リソース割当メッセージ４３０を送信することにより、本発明は、パケット関連制御チャネルではなく、専用制御チャネルを使用して、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を送信するために、パケット関連制御チャネルを要求・設定する。それにより、パケット・リソース要求４２８、パケット・リソース割当メッセージ４３０、およびパケット制御肯定応答メッセージ４３２が公知の一時的なブロックの流れの設定手順に従ってパケット関連制御チャネルを介して送信される場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００４３】
パケット制御肯定応答メッセージ４３２がネットワーク２０６に送信された後で、ＳＩＰ制御モジュール２２２は、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を移動局２０２のデータ・リンク層２３６に送信する。パケット関連制御チャネルを介して、移動局２０２からネットワーク２０６にＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を送信するために、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４は物理層２３８を介して、ＲＦハードウェア層２４０に送信される。ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８は、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、無線インターフェース層２５２に送信する。上流ＳＩＰ ＭＵＸ２６２は、無線インターフェース層２５２から受信した、呼制御データおよびセッション開始プロトコル・コマンドからＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を除去し、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４をＳＩＰサーバ２２４に送信する。
【００４４】
ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドを下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０に送信することにより、ＳＩＰサーバ２２４は、ＳＩＰ ＯＫ肯定応答メッセージ４３４を受信を通知する。下流ＳＩＰ ＭＵＸ２６０は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドをＳＩＰ制御モジュール２６４に送信し、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、移動局２０２に、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドを送信するために、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に、パケット関連制御チャネルを設定したい旨を通知する。
【００４５】
図９に示すように、ネットワーク２０６が移動局２０２にＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンドを送信することができるようにすることを目的として、ネットワーク２０６から移動局２０２に専用制御チャネルを介してパケット・リソース割当メッセージ４３６を送信するために、ダウンリンク方向における移動局２０２の割り当てリソースを該移動局２０２に通知するパケット・リソース割当メッセージ４３６が物理層２５６を介してデータ・リンク層２５４によりＲＦハードウェア層２５８に送信される。次に、ネットワーク２０６によってダウンリンク情報がパケット関連制御チャネル上、または一時的なブロックの流れにおいて移動局２０２に送信され得る前に、ネットワーク２０６は移動局２０２からのパケット・リソース割当メッセージ４３６の肯定応答を待たなければならない。
【００４６】
パケット・リソース割当メッセージ４３６は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、物理層２３８およびデータ・リンク層２３６を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２３２に送信される。その後、パケット・データ送信チャネルを介して移動局２０２からネットワーク２０６にパケット制御肯定応答コマンド４３８を送信するために、パケット制御肯定応答コマンド４３８は物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６によりＲＦハードウェア層２４０に送信される。前記パケット制御肯定応答コマンド４３８は、移動局２０２がリソース割当てを受信し理解したこと、よってネットワーク２０６が移動局２０２にメッセージを送信することができることをネットワーク２０６に通知する。
【００４７】
パケット制御肯定応答コマンド４３８は、ネットワーク２０６のＲＦハードウェア層２５８において受信され、物理層２５６およびデータ・リンク層２５４を介して、ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０に送信される。ＧＰＲＳユーザ・データ・スタック２５０により、移動局２０２からパケット・リソース割当メッセージ４３８に関連する肯定応答、すなわち、パケット制御肯定応答コマンド４３８の肯定応答を受け取ると、ＳＩＰ制御モジュール２６４は、データ・リンク層２５４に、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を送信する。その後、パケット関連制御チャネルを介して、ネットワーク２０６から移動局２０２に、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を送信するために、データ・リンク層２５４は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を物理層２５６を介してＲＦハードウェア層２５８に送信する。
【００４８】
このようにして、専用制御チャネルを介して、パケット・リソース割当メッセージ４３６を送信することにより、本発明は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を送信する目的で、専用制御チャネルを使用してパケット関連制御チャネルを設定する。それにより、パケット・リソース割当メッセージ４３６、およびパケット制御肯定応答メッセージ４３８が、周知の一時的なブロックの流れの設定手順により、パケット関連制御チャネルを介して送信される場合に、制御チャネルを入手するために必要な時間を短縮する。
【００４９】
ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０は、移動局２０２のＲＦハードウェア層２４０において受信され、物理層２３８を介してデータ・リンク層２３６に送信され、データ・リンク層２３６は、ＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０をＳＩＰ制御モジュール２４６に送信する。移動局２０２がＳＩＰ ＣＯＮＮＥＣＴ肯定応答コマンド４４０を受信すると、セッション開始プロトコル設定が終了する。
【００５０】
セッション開始プロトコル・メッセージを送信する目的で、パケット関連制御チャネルを要求するために、専用制御チャネルを使用することにより、本発明は、パケット・チャネル設定のためにパケット関連制御チャネルを使用する場合に、セッション開始プロトコルを使用するために必要な設定時間を大幅に短縮する。
【００５１】
本発明の特定の実施形態を図示し、説明してきたが、本発明は種々に修正することができる。それ故、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に含まれるすべてのこのような変更および修正を含む。
【００５２】
例えば、上記のマルチメディア呼の設定のための、移動局２０２とネットワーク２０６間で、セッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための本発明の方法および装置は、移動局２０２からのセッション開始プロトコル呼に関するものであるが、ネットワーク２０６からのセッション開始プロトコル呼の場合、ネットワーク２０６は、最初に、移動局２０２にページング・チャネルを介して、パケット・ページング要求を送信し、移動局２０２は、ページング・チャネルを介して、ネットワーク２０６にページング肯定応答メッセージを送信することにより応答することを理解されたい。ページング肯定応答メッセージが送信されると、チャネル要求アクセス・バースト４００を送信するために、ランダム・アクセス・チャネルを使用する移動局２０２から開始して、図４〜図９を参照しながら説明したように、設定およびコマンドが本発明により実行される。それ故、ネットワーク２０６からのセッション開始プロトコル呼の説明は省略したが、それは単に説明を簡潔にするためである。
【００５３】
さらに、ＳＩＰマルチプレクサ・モジュール２１８および２２８が、それぞれ、移動局２０２およびネットワーク２０６に内蔵されている場合について説明したが、本発明によれば、ＳＩＰマルチプレクサ・モジュール２１８は、移動局２０２内にではなく、ユーザ・ホスト２０４内に設置することができること、またＳＩＰマルチプレクサ・モジュール２２８をネットワーク２０６内でなく、任意の少なくとも１つのユーザ・ホスト２１２内に、設置することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 パケット・データ・チャネルを使用するセッション開始プロトコル呼設定シーケンスのデータのフローチャート。
【図２】 移動局とネットワークとの間の、アップリンク方向の一時的なブロックの流れの設定シーケンスのデータのフローチャート。
【図３】 本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための通信システムの概略図。
【図４】 本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための移動局の概略図。
【図５】 本発明のセッション開始プロトコル信号メッセージを交換するネットワークの概略図。
【図６】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
【図７】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
【図８】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
【図９】 本発明の通信システム内の移動局によるセッション開始プロトコル呼の設定のための信号のフローチャート。
Claims (9)
- ネットワークを介して、無線通信装置に関連するユーザ・ホストと遠隔ユーザ・ホストとの間で、セッション開始プロトコル信号メッセージを交換するための通信システムであって、
前記無線通信装置内に位置しており、前記遠隔ユーザ・ホストから受信した呼制御データと、前記ユーザ・ホストと前記遠隔ユーザ・ホストとの間で送信されるセッション開始プロトコル・コマンドとを多重化する第１のマルチプレクサ・モジュールと、
前記ネットワーク内に位置しており、前記ユーザ・ホストから受信した第２の呼制御データと、前記ユーザ・ホストと前記遠隔ユーザ・ホストとの間で送信されるセッション開始プロトコル・コマンドとを多重化する第２のマルチプレクサ・モジュールと、
前記ネットワーク内に位置しており、前記第１のマルチプレクサ・モジュールを介して、前記ネットワークに送信されるセッション開始プロトコル・コマンドをルートし、前記第２のマルチプレクサ・モジュールを介して、前記無線通信装置に送信されるセッション開始プロトコル・コマンドをルートするサーバとを備え、前記第１のマルチプレクサ・モジュールが、前記セッション開始プロトコル・コマンドを送信する目的で、パケット関連制御チャネルを要求するために、専用制御チャネルを介して、前記パケット関連制御チャネルを設定することに関連するパケット・リソース要求とパケット・リソース割当メッセージとを送信し、前記第２のマルチプレクサ・モジュールが、前記セッション開始プロトコル・コマンドを送信する目的で、前記パケット関連制御チャネルを要求するために、前記専用制御チャネルを介して、前記パケット関連制御チャネルを設定することに関連するパケット・リソース割当メッセージを送信する通信システム。 - 請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記第１のマルチプレクサ・モジュール内に位置しており、前記ユーザ・ホストからのセッション開始プロトコル・コマンドの受信に応じて、パケット関連制御チャネルが設定されたかを判断する第１の制御モジュールと、
前記第２のマルチプレクサ・モジュール内に位置している第２の制御モジュールとをさらに備え、前記第１の制御モジュールは、パケット関連制御チャネルが設定されていないことに応じて、前記無線通信装置から前記ネットワークへ前記パケット・リソース要求を送信するために前記専用制御チャネルを使用し、前記第２の制御モジュールは、前記ネットワークから前記無線通信装置へ前記パケット・リソース割当メッセージを送信するために、前記専用制御チャネルを使用する通信システム。 - 請求項２に記載の通信システムにおいて、パケット関連制御チャネルが設定されていることに応じて、前記パケット・リソース要求および前記パケット・リソース割当メッセージを送信するために、パケット・データ・チャネルが使用される通信システム。
- 請求項３に記載の通信システムにおいて、
前記第１のマルチプレクサ・モジュール内に位置しており、前記ユーザ・ホストから受信した前記セッション開始プロトコル・コマンドを多重化し、前記第１の制御モジュールに送信する第１の下流マルチプレクサと、
前記第１のマルチプレクサ・モジュール内に位置しており、前記遠隔ユーザ・ホストから受信した呼制御データと、前記ネットワークから送信されるセッション開始プロトコル・コマンドとを多重化し、前記遠隔ユーザ・ホストから受信した呼制御データを前記第１の制御モジュールに送信し、前記ネットワークから送信される前記セッション開始プロトコル・コマンドを前記ユーザ・ホストに送信する第１の上流マルチプレクサと、
前記第２のマルチプレクサ・モジュール内に位置しており、前記遠隔ユーザ・ホストから受信した前記セッション開始プロトコル・コマンドを多重化し、前記第２の制御モジュールに送信する第２の下流マルチプレクサと、
前記第２のマルチプレクサ・モジュール内に位置しており、前記ユーザ・ホストから受信した呼制御データと、前記無線通信装置から送信されたセッション開始プロトコル・コマンドとを多重化し、前記ユーザ・ホストから受信した呼制御データを前記第２の制御モジュールに送信し、前記無線通信装置から送信された前記セッション開始プロトコル・コマンドを前記遠隔ユーザ・ホストに送信する第２の上流マルチプレクサとをさらに備える通信システム。 - 請求項４記載の通信システムにおいて、前記ユーザ・ホストが、前記無線通信装置から独立しており、かつ前記無線通信装置とリンクしている通信システム。
- 請求項４記載の通信システムにおいて、前記ユーザ・ホストが、前記無線通信装置内に位置する通信システム。
- 請求項４記載の通信システムにおいて、前記サーバが、前記ネットワークの外部に位置する通信システム。
- 請求項４記載の通信システムにおいて、前記第１のマルチプレクサ・モジュールが、前記ユーザ・ホスト内に位置する通信システム。
- 請求項４記載の通信システムにおいて、前記第２のマルチプレクサが、前記遠隔ユーザ・ホスト内に位置する通信システム。
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