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
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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