JP4025773B2 - 呼出し設定時間を短縮する方法および装置 - Google Patents

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Description

(関連出願の参照)
本願は、2002年4月26日に出願された「呼出し設定時間を短縮する方法および装置(METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING CALL
SETUP TIME)」という名称の仮出願番号第60/375773号に基づく優先権を主張する。この出願は、本願の所有者が所有し、その全体を本願明細書に援用する。
本願は、本願と同一日付で出願され、本願の譲受人に譲渡された「チャネル割り当てを有効に行う方法および装置(METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT CHANNEL ASSIGNMENT)」という名称の同時係属の出願に関連している。
本願は、2002年11月25日に出願され、本願の譲受人に譲渡された「通信装置における操作状態間の推移を促進する方法(METHOD FOR EXPEDITING
TRANSITIONS BETWEEN STATES OF OPERATION
IN COMMUNICATIONS EQUIPMENT)」という名称の同時係属の出願番号第10/303255号に関連している。
本願は、2001年6月22日に出願され、本願の譲受人に譲渡された「CDMA移動通信システムにおけるディスパッチ発呼および設定(DISPATCH CALL ORIGINATION AND SET UP IN A CDMA MOBILE COMMUNICATION SYSTEM)」という名称の同時係属の出願番号第09/887172号に関連している。
本願は、2002年3月28日に出願され、本願の譲受人に譲渡された「遅延を減少させた無線データ転送のための方法および装置(METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS DATA TRANSFER WITH REDUCED DELAY)」という名称の同時係属の出願番号第10/108405号に関連している。
本願は、2002年3月28日に出願され、本願の譲受人に譲渡された「遅延を減少させた無線データ転送のための方法および装置(METHOD AND APPARATUS TO REDUCE WIRELESS DATA TRANSFER DELAY)」という名称の同時係属の出願番号第10/108783号に関連している。
(発明の属する技術分野)
本発明は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、通信システムの呼出し設定時間を短縮することに関する。
ディスパッチ通信サービスは、CDMAをベースにした通信システムではまだ提供されていない。今日のセルラ・システムで提供される相互接続サービスと違って、ディスパッチ・サービスは従来、双方向無線システムで提供されていた。そのようなサービスは、ユーザが、今日のセルラ・システムを使用すると困難なまたはコストのかかるやり方で通信することを可能にする。ディスパッチ・グループ呼出しサービスは、例えば、通常、プッシュ・トーク(PTT)・ボタンをただ押すだけで、ユーザが複数人からなるグループと同時に即時に通信することを可能にする。セルラ・システムを使用すると、そのような呼
出しは即時に行われない可能性がある。というのは、三方向通話のために電話番号をダイヤルして電話をかける必要があるか、または電話会議を設定するように構成する必要があるかの、どちらかであるからである。
同様に、ディスパッチ個人(一般に、私用呼出しと呼ばれる)呼出しサービスは、ユーザが、素早く即時に他のユーザと通信することを可能にする。この機能は、協力して仕事をしているが建物の違った部分にいる二人のような、一緒に仕事をしているが互いに直接話すことができない二人にとっては理想的である。無線電話が会話にとってより適切である場合、仕事をしている二人の間の短いメッセージは、ディスパッチ個人呼出しサービスによってより良好に進められる。
ディスパッチ通信の即時性のために、ディスパッチ呼出しにとって小さな遅延は重要な要素である。例えば、一般的な相互接続音声呼出しに許容し得る遅延は、被呼者への非常に速い接続に依拠するディスパッチ・サービスには許容し得ないものである。したがって、ディスパッチ呼出しを設定するのにかかる時間は重要である。データ・セッションを設定しまた再設定するときにも、小さな遅延(または待ち時間)はやはり重要である。
図1Aは、発信移動ユニットと目標移動ユニットの間にディスパッチ呼出しを設定するための従来技術のメッセージ伝達時系列を示す。発信者のPTTの後で、無線アクセス・ネットワークは、目標ユニットにページングし、ページ応答を受信し、チャネル割当てメッセージを送信し、最後に、呼出しが始まる可能性があることを発信移動ユニットに信号で伝える。発信ユニットは、話し始めてもよいことをユーザに信号で伝える交信許可トーン(TPT)を発生する。ユーザの見地からすれば、呼出しがようやく始まった。一方では、目標移動ユニットは、情報チャネル(TCH)設定を始め、ユーザの関心を得るよう完成時にトーンを発生し、それから、TCHを介して受信された音声を再生し始める。
この呼出し設定手順を短くする1つの提案は、チャネル割当てメッセージでページングすることである。したがって、図1Bに示すように、チャネル割当てメッセージを受信するやいなや、目標移動ユニットは割り当てられた情報チャネルにジャンプする。この方式には、ページ/チャネル割当てが移動ユニットに送られるときから移動ユニットが情報チャネルに従事するまでの時間を減らすという利点がある。その結果、目標ユニットは音を発生し、より速く音声を再生する準備が可能になる(例えば、100ミリ秒速くなる)。しかし、大きな遅延を発信ユーザが経験するという副作用がある。PTTからTPTまでの遅延は、ほぼ400ミリ秒増加し得る。したがって、呼出し設定全体の遅延に最も気づいているものである発信者は、話し始めるのに相当長く待つ可能性がある。
したがって、発信者のサービスの質を低下させることなく、呼出し設定時間を短縮する方法および装置が必要とされている。
発信者のサービスの質を低下させることなく、呼出し設定時間を短縮する要求に対処するために、RANは、目標ユニットが監視するページング・スロットでチャネル割当てメッセージを送信する。目標ユニットは、このチャネル割当てページに応答して、RAN受信可能範囲(カバレージ)内での自身の使用可能性および位置を示す。次に、RANは、目標ユニットの使用可能性を、サービス要求を発信した呼出しユニットに表示する。このようにして、目標ユニットが呼出し設定を完成する間に、発信者は通信サービスを続けることが可能である。
本発明は、図1C、2、および3を参照すればより完全に理解することが可能である。図2は、本発明の第1の実施形態による通信システム100の構成図を示す。通信システム100は、よく知られている符号分割多元接続方式(CDMA)のシステムであり、具体的には、本発明を実施するために適切修正されたCDMA2000システムである。このCDMA2000システムは、米電子通信工業会/米電子工業会(TIA/EIA)標準IS−2000に基づいている。本発明の他の実施形態は、WCDMA、UMTS、GSM、GPRS、およびEDGEのような他の技術を使用する通信システムで実施することが可能である。
本発明の第1の実施形態は、無線アクセス・ネットワーク(RAN)103と、移動局(MS)113および120のような遠隔ユニットとを含む。しかし、本発明は、移動可能な遠隔ユニットに制限されない。例えば、遠隔ユニットは、無線アクセス・ネットワークに無線で接続されたデスクトップ・コンピュータを含むことが可能である。一般に、本明細書全体を通して、用語「基地局(BS)」と無線アクセス・ネットワーク(「RAN」)は、同意語とみなすことが可能である。同様に、「移動局」、「ユーザ装置」、「移動端末」、「移動ユニット」、および「遠隔ユニット」という用語は、一般的に、同意語と見なすことが可能である。
図2は、システム100が動作するために必要なネットワーク装置の全てを示すものではなく、本発明の実施形態の説明に特に関連したそのシステム・ブロックだけを示すことが、当業者には理解されよう。例えば、RAN103は、送信機106、受信機105、およびコントローラ107のようなよく知られている構成要素を備える。当業者には、これらの構成要素の各々を実現し、および/または「モトローラ社(MOTOROLA)」を初めとする無線通信会社から購入するには、多くの方法があることがわかる。コントローラは、例えば、コンピュータ命令としておよび/または回路で表現されたアルゴリズムを実施するように設計されたプロセッサ、メモリ、および/または論理回路のような部品を一般に備える。アルゴリズムまたは論理の流れが与えられると、当業者には、その論理を実行するコントローラを実現するためには、多くの設計技術および開発技術が使用可能であることがわかる。
一般に、RANの送信機および受信機は、RAN基地トランシーバ局(BTS)の構成要素であり、このトランシーバ局は、基地局コントローラ、移動交換センタ/来客位置レジスタ(MSC/VLR)、ホーム位置レジスタ(HLR)、その他のデバイスとのインタフェースとなる。本発明の第1の実施形態では、公知の遠隔通信の設計および開発技術を使用して、公知のCDMA2000RANを適合し、本発明のRAN態様を実現している。その結果がRAN103であり、RAN103は図3に関連して説明する方法を実施する。本発明のRAN態様は、RAN103の様々な物理構成要素の中でおよび全体で実施することが可能であることは当業者には理解されよう。
MS113は、受信機115、送信機116、およびプロセッサ117(例えば、メモリおよび処理デバイスで構成される)を備える。CDMAのMSで使用されるような送信機、受信機、およびプロセッサは、当該技術分野ではよく知られている。公知の遠隔通信の設計および開発技術を使用して、MSの構成要素のこの一般的なセットを適合し、本発明の遠隔ユニット態様を実現している。MS113は、このように修正されて、図4に関連して説明する方法を実施する。
RAN103およびMS113,120は、CDMA2000の電波送信媒体インタフェース資源124〜125および130〜132を介して通信する。資源130はページング・チャネルから成り、資源124および131はアクセス・チャネルから成り、資源
125および132は、MS113および120が呼出しで活動状態にあるときに割り当てられる情報チャネル(TCH)を備える。
本発明の実施形態による通信システム100の動作は、実質的に次のように行われる。呼出しユニットとして、MS120がアクセス・チャネル124を介してRAN103にサービスの要求を送信する。図2に示すように、RAN103は、単一の送信機および受信機を持つように示されている。しかし、よく知られているように、RANは、広い地理的範囲に扱う多くの基地局を含むことが可能である。したがって、MS113および120はRAN103の範囲内のどこにあってもよく、もちろん同じ基地局または位置範囲に制限されない。実際、呼出しユニットは、移動局のユーザではなく、代わりに、公衆交換電話網(PSTN)のユーザであってもよい。
呼出しユニット120からサービス要求(例えば、ディスパッチ・サービス要求、またはパケット・データ(再)接続要求)を受信すると直ちに、RAN103は、使用可能なTCH125を使用して、MS120とのTCH設定(図1Cも参照されたい)を始める。また、RAN103は、目標MS113の位置を突き止め、さらに目標MS113の使用可能性を決定する必要がある。これは、通常は、MS113をページングすることで行われる。しかし、呼出し設定時間を短縮するために、RAN103は、ページ・メッセージではなくチャネル割当てメッセージをアセンブルし、ページ・メッセージではなくチャネル割当てメッセージを送信することで、MS113をページングする。事実、RAN103は、MS113の位置範囲にある基地局から、MS113が通常ページを監視しているページング・スロットでチャネル割当てメッセージを送信して、このチャネル割当てメッセージでMS113をページングする。
ページング・チャネル130を介して送られるチャネル割当てメッセージは、以前の無線サービス・セッション(例えば、サービス・オプションまたはFRAME_OFFSETのようなRF特性)からの構成情報を使用してアセンブルされた修正チャネル割当てメッセージである。このメッセージは、割り当てられた情報チャネルの識別情報、および要求された通信サービスの種類を含む。さらに、このメッセージは、受信MSが応答すべき方法を含む。例えば、受信MSは、応答を送信し肯定応答を待つように命令される場合がある。したがって、MSは応答を送信し、送信応答に対する肯定応答をRANから受信した後で初めて、割り当てられた情報チャネルに進む。代わりに、受信MSは、応答を送信し肯定応答を待たないように命令される場合がある。したがって、このMSは応答を送信し、肯定応答を待たないで割り当てられた情報チャネルに進む(ただし、MSは、情報チャネルを続けるとき、依然として肯定応答を監視することが可能である)。代わりに、受信MSは、応答を送る前にチャネル割当てメッセージで割り当てられたチャネルに進むように命令される場合がある。この場合、MSは、応答を送信することなく、チャネル割当てメッセージで割り当てられたチャネルに進む。また、修正チャネル割当てメッセージの1つの型の内容は、「チャネル割り当てを有効に行う方法および装置(METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT CHANNEL ASSIGNMENT)」という名称の相互参照された同時係属の出願に説明されている。この出願は、本明細書に援用する。
チャネル割当てメッセージを送信することに加えて、RAN103は、使用可能なTCH132上の送信を割当て、またこの送信を始める。MS113は、チャネル割当てメッセージを受信すると直ちに、そうするように命令されていれば応答をRANに送信する。本実施形態では、この応答は、アクセス・チャネル131を介して送信された修正ページ応答メッセージを含む。実際、この修正ページ応答メッセージは、受信の可能性を高めるために、二通作成して送信される可能性がある。
応答は、RANに対する移動ユニットの位置を表示するだけでなく、前記のサービスを続けるための移動ユニットの使用可能性および能力またはその欠如を表示する。送信の行為は、MS113が使用可能であること(すなわち、電源が切れていないこと、またはRAN103の受信可能範囲の外でないこと)をRANに表示し、さらにMS113のRAN位置(すなわち、MS113のサービス局)を表示する。また、肯定応答は、MS113がサービスを提供することが可能であることを表示し、否定応答は、移動ユニットが割り当てられた情報チャネルを取得せず何かの理由のためにサービスを続けないことを表示する。
このように、RAN103は、アクセス・チャネル131を介してページ応答メッセージを受信する。RAN103の便宜のために、メッセージは、また、ページではなくチャネル割当てメッセージが応答されることを示す。本実施形態では、RAN103は、移動ユニットがチャネル割当てメッセージでどのように命令されたかに依存して、受信されたページ応答メッセージに応答してもよいし、または、応答しなくてもよい。
RAN103は、MS113からの応答を受信したので、目標ユニットが使用可能であることをMS120に表示することが可能である。この表示は、完成層3の情報、例えばページング要求またはCM_Service_RequestメッセージをMS120に送信すること、を含むことが可能である。したがって、MS120は、この指示を受信すると直ちに、サービスの開始か残りの呼出し設定の完成かどちらかを続けることが可能である。ディスパッチ・サービス要求の場合、MS120は、ユーザが話し始めることが可能であることをユーザに信号で伝える交信許可音(TPT)を発生する。または、データ・サービスの場合、MS120は、データまたは内容を送り始めることが可能である。このように、目標ユニットがチャネル割当てページに応答しRANが目標ユニットの使用可能性を表示するやいなや、サービス発信者はサービスを始めることが可能である。その間に、RAN103およびMS113は、並行して更なる呼出し設定メッセージ伝達を続ける。
図3は、本発明の第1の実施形態に従って無線アクセス・ネットワーク(RAN)で実行される工程の論理流れ図である。RANが、他の遠隔ユニットが関与する通信サービスの要求を呼出しユニットから受信したとき(204)、論理流れ200は始まる(202)。RANは、サービスのための情報チャネルを割り当てるチャネル割当てメッセージを、ページング・チャネルを介して遠隔ユニットに送信する(206)。応答で、RANは、ページ応答メッセージを遠隔ユニットから受信する(208)。
それから、RANは、ページ応答メッセージに対する肯定応答を遠隔ユニットに送信する(210)。肯定応答(ACK)が送信されようとされまいと、RANは、ページ応答メッセージを受信すると直ちに、遠隔ユニットが使用可能であること(すなわち、呼出しは進んでよいこと)を呼出しユニットに表示する(212)。また、RANは、遠隔ユニットと更なる呼出し設定メッセージ伝達を続け(214)、論理流れは終了する(216)。工程210および212は、ページ応答メッセージの受信と更なる呼出し設定の間にはさまるように示されているが、これらの工程の動作は、RANと遠隔ユニットの間で行われる連続した呼出し設定メッセージ伝達を遅らせないことに留意されたい。実際上、工程210、212、および214は、並行して行われるものと見ることができる。
図4は、本発明の第1の実施形態に従って遠隔ユニットで実行される工程の論理流れ図である。論理流れ300は、遠隔ユニットがページを監視するページング・スロットで、チャネル割当てメッセージを受信したときに始まる(304)。そのとき、遠隔ユニットは、アクセス・チャネルを介してページ応答メッセージを送信し(306)、更なる呼出し設定メッセージ伝達のために、割り当てられた情報チャネルに進む(310)。また、
遠隔ユニットは、そのページ応答送信についてRANから肯定応答を受信し得る(308)。しかし、上で示したように、工程308および310は、並行して行われるものとして見ることができる。
本発明は、特定の実施形態を参照して特に示し、また説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部の様々な変更を行うことが可能であることを、当業者は理解するであろう。
(A)発信移動ユニットと目標移動ユニットの間にディスパッチ呼出しを設定するための従来技術のメッセージ伝達時系列を示す図。(B)発信移動ユニットと目標移動ユニットの間にディスパッチ呼出しを設定するための従来技術のメッセージ伝達時系列を示す図。(C)本発明の好ましい実施形態による、発信移動ユニットと目標移動ユニットの間にディスパッチ呼出しを設定するためのメッセージ伝達時系列を示す図。 本発明の第1の実施形態による通信システムを示す構成図。 本発明の第1の実施形態に従って無線アクセス・ネットワーク(RAN)で実行される工程を示す論理流れ図。 本発明の第1の実施形態に従って遠隔ユニットで実行される工程を示す論理流れ図。

Claims (10)

  1. 無線アクセス・ネットワーク(RAN)が呼出し設定時間を短縮する方法であって、
    遠隔ユニットが関与する通信サービスの要求を、呼出しユニットから受信する工程と、
    該遠隔ユニットを情報チャネルに割り当てるチャネル割当てメッセージを、ページング・チャネルを介して該遠隔ユニットに送信する工程と、
    該遠隔ユニットの使用可能性および遠隔ユニットRANの位置を表示する、該チャネル割当てメッセージへの応答を、該遠隔ユニットから受信する工程と、
    該遠隔ユニットが使用可能であり、かつ呼び出しユニットが交信許可音(TPT)を発生してもよいかまたは前記遠隔ユニットが関与する通信サービスのデータを送り始めてもよいことを該呼出しユニットに表示する工程と、
    該遠隔ユニットと、更なる呼出し設定メッセージ伝達を続ける工程と、から成る方法。
  2. 前記チャネル割当てメッセージへの前記応答が、アクセス・チャネルを介して受信されるページ応答メッセージを備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ページ応答メッセージが、ページではなくチャネル割当てメッセージが応答されることを表示する、請求項に記載の方法。
  4. 前記チャネル割当てメッセージが、以前の無線サービス・セッションからの構成情報を使用してアセンブルされる、請求項1に記載の方法。
  5. 遠隔ユニットが呼出し設定時間を短縮する方法であって、
    該遠隔ユニットを情報チャネルに割り当てるチャネル割当てメッセージを、ページング・チャネルを介して無線アクセス・ネットワーク(RAN)から受信する工程と、
    該遠隔ユニットの使用可能性および遠隔ユニットRANの位置を表示すると共に遠隔ユニットがサービスを提供してもよいかまたは遠隔ユニットが割り当てられたトラフィックチャネルを取得せずにチャネル割り当てメッセージに関する情報サービスを処理しないことをさらに表示する該チャネル割当てメッセージへの応答を、該RANに送信する工程と、
    該情報チャネルで該RANと、更なる呼出し設定メッセージ伝達を続ける工程と、から成る方法。
  6. 前記チャネル割当てメッセージは、前記遠隔ユニットが監視するページング・スロットで受信される、請求項5に記載の方法。
  7. 前記チャネル割当てメッセージへの前記応答が、アクセス・チャネルを介して送信されるページ応答メッセージを含む、請求項5に記載の方法。
  8. 前記チャネル割当てメッセージが、肯定応答を待つことなしに応答を送信すること、応答を送信し肯定応答を待つこと、および、応答を送信する前に前記チャネル割当てメッセージで割り当てられたチャネルに進むこと、から成るグループから選択された応答方法を指示する、請求項5に記載の方法。
  9. 無線アクセス・ネットワーク(RAN)であって、
    送信機と、
    受信機と、
    該送信機および該受信機に結合され、遠隔ユニットが関与する通信サービスの要求を呼出しユニットから受信するように構成され、該遠隔ユニットを情報チャネルに割り当てるチャネル割当てメッセージを該遠隔ユニットにページング・チャネルを介して送信するように該送信機に命令するように構成され、該遠隔ユニットの使用可能性および遠隔ユニットRANの位置を表示する該チャネル割当てメッセージへの応答を該遠隔ユニットから該受信機を介して受信するように構成され、該遠隔ユニットが使用可能であり、かつ呼び出しユニットが交信許可音(TPT)を発生してもよいかまたは前記遠隔ユニットが関与する通信サービスのデータを送り始めてもよいことを該呼出しユニットに表示するように構成され、さらに、該送信機および該受信機を介して該遠隔ユニットと、更なる呼出し設定メッセージ伝達を続けるように構成されたコントローラと、を備えた無線アクセス・ネットワーク(RAN)。
  10. 遠隔ユニットであって、
    受信機と、
    送信機と、
    該送信機および該受信機に結合され、ページング・チャネルを介して無線アクセス・ネットワークから、該遠隔ユニットを情報チャネルに割り当てるチャネル割当てメッセージを該受信機を介して受信するように構成され、該遠隔ユニットの使用可能性および遠隔ユニットRANの位置を表示すると共に遠隔ユニットがサービスを提供してもよいかまたは遠隔ユニットが割り当てられたトラフィックチャネルを取得せずにチャネル割り当てメッセージに関する情報サービスを処理しないことをさらに表示する該チャネル割当てメッセージへの応答を該RANに送信するように該送信機に命令するように構成され、さらに、該情報チャネルで該RANと、更なる呼出し設定メッセージ伝達を続けるように構成されたプロセッサと、を備えた遠隔ユニット。
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