(57)【要約】無線ネットワークのエア・インタフェース上での無線通信用シグナリング・フレームワークであって、これは遠隔装置との通信を行い、シグナリング・メッセージに関連する適応制御指令を生成するためのアプリケーションを含むアプリケーション層と、前記シグナリング・メッセージを前記エア・インタフェース上で、前記無線適応制御指令に応答して送信するために使用される無線ネットワークの無線通信資源を制御するための無線アプリケーション層と、前記アプリケーション層と前記無線適応層との間にあって、アプリケーションと遠隔装置との間の通信セッションを確立し維持するためのセッション制御プロトコル層とを含む。
2005530428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークのエア・インタフェース上での無線通信用シグナリング・フレームワークであって：
遠隔装置との通信を行い、シグナリング・メッセージに関連する適応制御指令を生成するためのアプリケーションを含むアプリケーション層と；
前記シグナリング・メッセージを前記エア・インタフェース上で、前記無線適応制御指令に応答して送信するために使用される無線ネットワークの無線通信資源を制御するための無線アプリケーション層と；
前記アプリケーション層と前記無線適応層との間にあって、アプリケーションと遠隔装置との間の通信セッションを確立し維持するためのセッション制御プロトコル層とを含む、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項２】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記無線適応制御指令がセッション制御プロトコル層を透過的に通過する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項３】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記無線適応層が、遠隔装置内のアプリケーションからの無線適応制御指令に応答する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項４】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記セッション制御プロトコル層がセッション開始プロトコルを含む、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項５】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記アプリケーションが前記無線適応制御指令を前記シグナリング・メッセージの中に挿入する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項６】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記アプリケーションが異なるシグナリング・ポートを使用して、無線適応制御指令を前記無線適応層に与える、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項７】
請求項６記載のシグナリング・フレームワークにおいて、無線適応制御指令がポート情報を含む、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項８】
請求項６記載のシグナリング・フレームワークにおいて、無線適応層が各シグナリング・メッセージをそのシグナリング・メッセージが受信されたポートに基づいて処理する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項９】
無線ネットワーク上でのシグナリング方法であって：
アプリケーション層でシグナリング・メッセージ及び関連する無線適応制御指令を生成し；
前記シグナリング・メッセージ及び関連する無線適応制御指令を無線適応層にセッション制御プロトコル層を介して送信し；
シグナリング・メッセージ及び無線適応制御指令を、前記無線適応制御層で受信し；
そのシグナリング・メッセージが無線ネットワーク上で送信される方法を制御するために、無線適応制御指令を使用する、
ことを含む前記方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、前記セッション制御プロトコルが無線適応制御指令を無線適応層に透過的に渡す、前記方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法において、前記無線適応層が遠隔装置内のアプリケーションからの無線適応制御指令に応答する、前記方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法において、前記セッション制御プロトコル層がセッション開始プロトコルを含む、前記方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法において、前記アプリケーション層が前記無線適応制御指令をシグナリング・メッセージの中に挿入する、前記方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法において、シグナリング・メッセージと無線適応制御指令を無線適応層にセッション制御プロトコル層を経由して送信することが、無線適応制御指令を前記無線適応層に異なるポートを通して送信することを含む、前記方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、セッション制御プロトコル層が、無線適応制御指令に関連するポート情報を前記無線適応層に渡す、前記方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の方法において、無線適応層が各シグナリング・メッセージをそのシグナリング・メッセージが受信されたポートに基づいて処理する、前記方法。
【請求項１７】
無線ネットワーク上でシグナリングを行うための方法であって：
無線適応制御指令を有する、シグナリング・メッセージをアプリケーション層で生成し；
前記シグナリング・メッセージを無線適応層にセッション制御プロトコル層を介して送信し；
このシグナリングを前記無線適応制御層で受信し；
前記無線適応制御指令を、前記シグナリング・メッセージが無線ネットワーク上でどの様に送信されるべきかを制御するために使用する、
ことを含む前記方法。
【請求項１８】
請求項１７記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記無線適応制御指令がセッション制御プロトコル層を透過的に通過する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項１９】
請求項１７記載の方法において、セッション制御プロトコル層がアプリケーション層と遠隔装置との間の通信セッションを維持する、前記方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の方法において、無線適応層が遠隔装置内のアプリケーションからの無線適応制御指令に応答する、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信用シグナリング・フレームワークに係わり、更に詳細には、指定されたシグナリング・メッセージが無線ネットワークで送信される手順を、アプリケーションが制御できるシグナリング・フレームワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信はここ数十年間存在していて、１９９０年代に大量市場に到達した。無線ネットワークは元々は音声サービスを提供するために開発されたが、無線データ・サービスに対する成長する需要が高まっている。ＩＰベースのサービスに関するフレーム・ワーク並びにプロトコルを定義するために、多大な努力が種々の標準化団体によってなされている。これらの新たなプロトコルは、消費者が例えばインターネットの様な有線ネットワーク内でのみ典型的に見られる音声およびデータ・サービスにアクセス可能としている。これらの進化してるプロトコル、例えばセッション初期化プロトコル（SIP : Session Initiation Protocol）は、送信およびＩＰベースのプロトコルを使用するために、インターネット・プロトコル（ＩＰ）に依存している。これらのＩＰベースのプロトコルは、迅速で費用効果の優れた開発、並びに基盤となる送信ネットワークに関する心配をすることなく、革新的な音声およびマルチメディア・サービスの開発と配備を可能とし、またセルラ電話機からノート型パソコンまで広がる種々の装置間での相互運用性を可能とする。
【０００３】
有線ネットワーク用に開発されたＩＰベースのプロトコルを移動体コンピューティング環境に適用することは、多くの困難を伴う。多くのＩＰベースのプロトコル、例えばＳＩＰはテキスト・ベースである。これらのプロトコルで使用されるシグナリング・メッセージは大きくなりがちである。無線ネットワーク内の無線資源は十分でないので、非常に多数のシグナリング・メッセージの送信は音声およびデータ・サービスに使用できるはずのかなりの帯域幅を消費する。更に、大きなメッセージ・サイズは通常送信時間が長いことを意味する。多くのアプリケーションは遅延に対して敏感である；従って、長いパケット待ち時間は好ましくない。パケット損失は無線ネットワークでの別の心配事である。多くのアプリケーションはデータ損失、すなわち脱落パケット、の影響を受けやすく、従って信頼性の高い送信が必要である。別の関心事は無線ネットワーク内での通信資源の効率的な使用である。特定チャンネル上でシグナリング・メッセージに関連するパケットを更に効率的に送れるならば、通信資源を節約する環境が出来るであろう。
【０００４】
無線データ・サービス用に開発されるシグナリング・プロトコルはＩＰベースのネットワークであり、アクセス（access）に依存しないように設計される。可能な限り効率的でかつ信頼性の高い、その様なシグナリング・プロトコルを作るための多くの努力がなされてきたが、無線ネットワーク上を配送されるメッセージは、無線資源を最適使用するため、または通信を更に信頼性の高いものとするために特別な処理を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は無線通信用のシグナリング・フレームワークを提供しており、これはアプリケーションがシグナリング・メッセージが無線ネットワーク上を送信される際の方法を制御し、無線資源の最適使用または或る水準の信頼性を保証することが出来るようにしている。本発明は、例えばシグナリング・メッセージが基地局と移動端末との間で送信される方法を制御するために使用できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
シグナリング・フレームワークはアプリケーション層、セッション制御プロトコル層、および無線適応層（WAL：Wireless Adaptation Layer）を含む。アプリケーション層は遠隔装置と通信するためのアプリケーションを含む。セッション制御層は前記アプリケーション層の下側に存在し、２つの装置間での通信セッションを維持する。無線適応層は前記セッション制御プロトコル層の下側に有って、シグナリング・メッセージがエア・インタフェース上で送信される方法を制御する。
【０００７】
アプリケーションはシグナリング・メッセージ及び関連する無線適応制御指令（associated wireless adaptation control directives）を生成し、これらは共にセッション制御プロトコル層を通して無線適応層に送られる。これに代わって、アプリケーションが、その中に組み込まれた無線制御指令を有するシグナリング・メッセージを生成する場合もある。無線適応層は無線適応制御指令に応答して、シグナリング・メッセージが送信されるべき方法を制御する。例えば、無線適応層は指定されたシグナリング・メッセージに対して異なるシグナリング圧縮アルゴリズムを使用したり、または特定のシグナリング搬送者またはシグナリング・メッセージを無線ネットワーク上で送信するために使用される別の資源を要求することが可能である。例えば、無線アプリケーション層は専用チャンネルよりもむしろ共通チャンネル（common channel）を使用することを選択して、ある種のメッセージを送信し、送信遅延を最少とすることも可能である。好適な実施例において、無線適応制御指令はセッション制御プロトコル層を通してアプリケーションから無線適応層に透過的に通過する。
【０００８】
アプリケーションは各々の無線適応制御指令を特定のシグナリング・メッセージと関連づけて、無線適応層がメッセージ毎にシグナリング・メッセージをエア・インタフェース上でどの様に送信するかの決定を行えるようにしている。例えば、アプリケーションは無線適応制御指令を特別な処理（special treatment）を要求するメッセージと関連付けることができる。無線適応制御指令と関連付けられていないシグナリング・メッセージは、デフォルト処理（default handling）を受ける。
【０００９】
アプリケーションは明示的（explicit）シグナリングまたは暗黙的（implicit）シグナリングを使用して、無線適応制御指令をセッション制御プロトコル層を通して無線適応層に渡す。明示的シグナリングはシグナリング・メッセージの中、例えばヘッダ・フィールドの中、に挿入情報を含み、これはセッション制御プロトコル層では無視される。暗黙的シグナリングの例として、アプリケーションは異なるシグナリング・メッセージに対して異なるポート番号を使用する。すなわち、アプリケーションは特定ポート、例えば使用者データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）ポート、または送信制御プロトコル（ＴＣＰ）ポートを、特定処理を要求するシグナリング・メッセージ用に使用する。セッション制御プロトコル層はポート情報を透過的に無線適応層に渡すが、他の場合はポート番号を無視する。ＷＡＬはシグナリング・メッセージをそのメッセージが送られたポートに基づいて、異なる方法で処理する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明のシグナリング・フレームワークを採用した無線ネットワーク１０の主要機能要素を図示する。この無線ネットワークは無線アクセス・ネットワーク（RAN : Radio Access Network）２０、コア・ネットワーク（CN）３０、およびＩＰマルチメディア・サブシステム（IMS）４０を含む。ＲＡＮ２０はエア・インタフェース上での移動体端末１００との無線通信、例えばｃｄｍａ２０００または広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）をサポートする。図１には唯１つしか図示されていないが、無線ネットワーク１０は通常複数のＲＡＮ２０を含む。ＣＮ３０はインターネット１２または、インターネット・アクセスの様なパケット交換サービス用の他のパケット・データ・ネットワーク（PDN：Packet Data Network）への接続（connection）を提供し、また例えば音声およびファクシミリ・サービスの様な回線切替サービスの様な公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１４そして／または統合デジタル・サービス・ネットワーク（ＩＳＤＮ）１６への接続を提供する。ＣＮ３０は例えば、汎用パケット無線・サービス（ＧＰＲＳ）ネットワークまたはｃｄｍａ２０００ネットワークを含む。その他の型式のネットワークも使用可能である。ＣＮ３０はＩＭＳ４０と相互接続するためのアクセス・ゲートウェイ３２を含む。アクセス・ゲートウェイ３２はＧＰＲＳネットワーク用のＧＰＲＳゲートウェイ・サービス・ノード（ＧＧＳＮ）またはｃｄｍａ２０００用のパケット・データ・サービス・ノード（ＰＤＳＮ）を含む。ＩＭＳ４０はアクセスに依存しない、ＩＰベースのマルチメディア・サービスを移動体加入者に提供し、ＩＰ上での音声（voice over IP）（ＶｏＩＰ）をサポートする。本発明を移動体端末１００とＩＭＳ４０との間の通信の文脈の上で説明するが、これはシグナリング・メッセージが無線ネットワーク１０上で送信される必要のある、他の場面でも有用である。従って、本文脈内での本発明の説明は、本発明を制限するものと解釈されるべきではない。
【００１１】
ＩＭＳ４０はオープン・インタフェースと、例えばセッション開始プロトコル（ＳＩＰ）の様なアクセスに依存しないセッション制御プロトコル（ＳＣＰ）を使用して、マルチメディア・アプリケーションをサポートする。ＳＩＰは１つまたは複数の当業者（participants）間で通信セッションを確立、変更そして終了するためのアプリケーション層制御プロトコルである。これらのセッションは、例えばインターネット・マルチメディア会議、インターネット電話（Internet telephony calls）、およびマルチメディア販売（multimedia distributions）を含む。ＳＩＰはＩＥＴＦ文書ＲＦＣ２５４３に記述されている。本発明の好適な実施例は此処ではＳＩＰを使用するように説明されているが、当業者には本発明が他のＳＣＰも同様に使用できることは理解されよう。ＳＩＰと類似の他の良く知られているプロトコルにＨ．３２３がある。ＳＩＰの詳細は本発明の主題ではないが、本発明の理解を助ける意味でＳＩＰの簡単な概要を以下に述べる。
【００１２】
ＳＩＰは１つのシグナリング・プロトコルであって、これは２つまたは複数の当事者間で会議または呼を確立するために、ＡＳＣＩＩベースのシグナリング・メッセージを使用する。使用者は此処でＳＩＰアドレスと呼ばれる、ユニークなアドレスで識別される。使用者は彼らに割り当てられたＳＩＰアドレスを用いて登録機間サーバ（registrar server）に登録する。この登録機間サーバはこのアドレスを要求に基づき位置サーバ（location server）に与える。
【００１３】
使用者が呼を開始した際、ＳＩＰ要求はＳＩＰサーバ（プロキシ・サーバまたはリダイレクト・サーバ）に送られる。この要求は発呼者アドレスおよび被呼者アドレスをメッセージ・ヘッダの中に含む。プロキシ・サーバがＳＩＰ要求を受け取ると、これはそのＳＩＰ要求を被呼者へ転送する。被呼者は他の使用者または使用者のホーム・ネットワーク内のアプリケーション・サーバであっても良い。被呼者はプロキシ・サーバに応答して、これは続いてその応答を発呼者へ転送する。発呼者はその応答を確認して、次にそのセッションが発呼者と被呼者との間で確立される。実時間転送プロトコル（RTP : Real Time Protocol）が発呼者と被呼者との間の通信に使用される。
【００１４】
リダイレクト・サーバがＳＩＰ要求を受け取ると、そのリダイレクト・サーバは位置サーバに接触して被呼者への経路を決定し、続いてその情報を発呼者へ送る。発呼者はその情報を受信したことを確認し、次にＳＩＰ要求をリダイレクト情報の中で識別されたサーバ（それは被呼者のプロキシ・サーバでありうる）に再送する。ＳＩＰ要求が被呼者に到達すると、その被呼者は応答を返し、発呼者はその応答を確認して、通信がＲＴＰを用いて開始される。ＳＩＰは呼制御およびセッション管理に関連するシグナリング・メッセージを処理するためにのみ使用される。
【００１５】
上記のごとく、ＳＩＰは無線ネットワーク１０内部でアプリケーションが通信セッションを確立することを可能とする。これらのアプリケーションは移動体端末１００またはＩＭＳ４０内のアプリケーション・サーバ内に存在する。加えて、これらのアプリケーションは異なるネットワーク１０内にも存在しうる。
【００１６】
図２はＩＭＳ４０の基本構成要素とＣＮ３０への関係を図示する。ＩＭＳ４０は１つまたは複数の呼状態制御機能（ＣＳＣＦ）４２、媒体ゲートウェイ制御機能（ＭＧＣＦ）４４、媒体ゲートウェイ（ＭＧＷ）４６、トランスポート・シグナリング・ゲートウェイ（Ｔ−ＳＧＷ）４８、およびホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）５０を含み、これらはＩＰネットワークで相互接続されている。ＩＭＳ４０は更に、マルチメディア・サービスを移動体端末１００に提供するアプリケーション・サーバ５２を含む。ＣＳＣＦ４２は、ＳＩＰサーバとして機能し、通信セッションを確立、維持および終了するために使用されるセッション制御シグナリングを処理する。ＩＭＳ４０内のほとんどのシグナリングで使用されるプロトコルはＳＩＰである。ＣＳＣＦ４２で実施される機能は、呼制御、アドレス翻訳、認証、能力交渉（capability negotiation）、および加入者プロファイル管理を含む。ＩＭＳ４０は例えばＭＲＦＰおよびＭＲＦＣの様な追加要素も含む場合がある。
【００１７】
ＨＳＳ５０はＣＳＣＦ４２とインタフェースして、加入者の現在位置および加入者情報に関する情報を提供する。アプリケーション・サーバはマルチメディア・サービスまたはその他のサービスを移動体加入者に提供する。
【００１８】
ＭＧＣＦ４４，ＭＧＷ４６およぴＴ−ＳＧＷ４８は外部ネットワーク、例えばＰＳＴＮまたはＩＳＤＮとの相互作用（interworking）をサポートする。ＭＧＣＦ４４は、外部ネットワークとＩＭＳ４０との間の接続（connections）を管理する１つまたは複数のＭＧＷ４６を制御する。ＭＧＣＦ４４はＭＧＷ４６を設定（configure）し、ＳＩＰメッセージを異なるフォーマット、例えばＩＳＤＮ使用者部（ＩＳＵＰ：ISDN User Part）メッセージに変換する。ＭＧＣＦ４４は変換されたメッセージをＴ−ＳＧＷ４８へ転送し、これはＩＭＳ４０を外部シグナリング・ネットワーク、例えばＳＳ７ネットワークとインタフェースする。Ｔ−ＳＧＷ４８はＩＰメッセージをＳＳ７に変換またその逆を行う、プロトコル変換器を含む。
【００１９】
図３は、移動体端末１００で開始された典型的な通信セッションの中での、シグナリング・メッセージと使用者データの流れの例を図示する。無線ネットワーク１０上でＳＩＰメッセージの送受信を行うために、移動体端末１００は双方向パケット・データ・セッションをＩＭＳ４０と確立し、これは図１の中でシグナリング経路を確立するための点線で図示されている。このシグナリング経路は全てのＳＩＰメッセージが送られるようになる前に確立されなければならない。
【００２０】
移動体端末１００で発せられたシグナリング・メッセージは図３内で点線で示された経路に従う。シグナリング・メッセージはＲＡＮ２０、およびＣＮ３０を通って、訪問先無線ネットワーク１０内のプロキシ・サーバとして機能するＣＳＣＦ４２へ通される。訪問先ネットワーク内のＣＳＣＦ４２はこのシグナリング・メッセージをホーム・ネットワーク１０へ転送する。ホーム・ネットワークのＩＭＳ４０内のＣＳＣＦ４２は、このＳＩＰメッセージを例えば移動体端末１００のような適切な宛先、またはホーム・ネットワーク１０内のアプリケーション・サーバ５２、または異なるネットワーク１０内のサードパーティー・アプリケーション・サーバ、またはＰＳＴＮまたはＩＳＤＮへ転送する。サービングＣＳＣＦ４２と呼ばれるホーム・ネットワーク内のＣＳＣＦ４２は、そのセッションに対する呼制御セッション管理を提供する。
【００２１】
使用者データはシグナリング・メッセージとは異なる経路（実線で示される）に従う。使用者データは、訪問先ネットワーク内のＲＡＮ２０およびＣＮ３０を通る。しかしながら、この使用者データはＣＳＣＦ４２をバイパスし、直接インターネットまたはＭＧＷ４６へ通される。同様のシグナリングおよびデータの流れが無線ネットワーク１０内のアプリケーション・サーバ５２から移動体端末１００へ移動するシグナリング・メッセージおよびデータ用に存在する。
【００２２】
図４は従来型シグナリング・フレームワーク内でのＳＣＰとその他のプロトコルとの間の関係を示す。簡単のために、本発明に関係しないプロトコル層は省かれている。ＳＣＰ層はアプリケーション層と無線インフラとの間にある。ＳＣＰ層は２つまたはそれ以上の当事者間での呼の確立、維持、変更、および終了を行うために必要な機能を実行する。最も一般的なＳＣＰはＳＩＰである。これらのメッセージは、例えばエア・インタフェース上で送信するためにＩＰを使用する。ネットワーク１０内のＳＣＰ層は、メッセージ回送（message routing）、認証、承諾、課金、位置管理、能力交渉、およびセキュリティのような機能をサポートする。信号圧縮がＳＣＰ層内にインプリメントされていて、メッセージが無線インフラ／エア・インタフェース上で更に効率的に送られることを可能としている。また、ＳＩＰメッセージは接続ゲートウェイ３２により、特別な処理を受ける場合もある。
【００２３】
ＳＩＰまたはたのいくつかのセッション制御プロトコルは、アプリケーションがその下にある送信ネットワークに関係なく互いに通信出来るようにしている。しかしながら、ＳＩＰで実現される一般的な呼処理およびセッション管理機能は、無線ネットワーク１０上での通信に常に適しているわけではない。ＳＩＰがテキスト・ベースのプロトコルであるため、いくつかのメッセージは長く、ＳＩＰで提供されるものを超えた別の圧縮を必要とする。また、メッセージの中には応答時間を保証したり無線資源の最適使用をするために、無線ネットワーク１０上で送信するための特別処理を必要とするものもある。
【００２４】
全てのＳＩＰメッセージに特殊処理を施す接続ゲートウェイ３２の能力は、無線ネットワーク１０上で通信を行うために必要な柔軟性を提供しない。全てのＳＩＰメッセージが無線ネットワーク１０の送信に関して特殊処理を必要とするわけでは無い。従って全てのＳＩＰメッセージに特殊処理を適用することは、資源の無駄遣いとなる。現在、無線ネットワーク１０上で送信するために特殊処理を必要とする個々のＳＩＰメッセージを識別する手段は無い。
【００２５】
１例として、ＳＩＰは移動体端末１００内で押して話す電話アプリケーション用に通信セッションを確立するために使用できる。使用者が話すために押すと、移動体端末１００内のＳＩＰクライアントがＩＮＶＩＴＥメッセージを被呼者に送る。このアプリケーションではこのＩＮＶＩＴＥメッセージが出来るだけ迅速に配送されることが望ましく、そうでないと使用者が話し始める前にセッションが確立出来ず、音声データが失われる可能性がある。ＳＣＰ層は文脈に対して敏感ではなく、ＩＮＶＩＴＥメッセージがこの特定のアプリケーションに対して特殊処理を必要としているかを知る術がない。従って、ＩＮＶＩＴＥメッセージに移動体端末１００内の押して話すアプリケーションによって、特殊処理用のフラグが立てられることが有益である。
【００２６】
本発明は、アプリケーションが特殊処理を必要とする個々のシグナリング・メッセージを識別することの可能な、新たなシグナリング・フレームワークを提供する。本発明によれば、無線適応層（ＷＡＬ）が、図５に示されるようにＳＣＰ層とトランスポート媒体の間のプロトコル・スタックの中に挿入されている。ＷＡＬは新たなプロトコル層であって、これは無線通信リンク上の通信を最適化することに関するタスクを実行する。ＷＡＬ内の機能エンティティーは種々のネットワーク構成要素、例えばＩＭＳ４０内のＣＳＣＦ４２またはＲＡＮ２０内の基地局制御装置内に存在し得る。すなわち、無線アプリケーション層の機能は、実行される最適化に依存して必要に応じてネットワーク構成部品の中に分散されていてもよい。ＷＡＬはメッセージ毎にそのシグナリング・メッセージが特殊処理を必要とするかまたはデフォルト処理で良いかの判断を行う。特殊処理は、例えばそのシグナリング・メッセージを特別な無線チャンネル上で送信すること、特定の運搬者サービス（bearer service）を使用すること、またはシグナリング圧縮またはその他の技術を使用して無線資源の使用を最小化すること等を含む。アプリケーションは、特殊処理を必要とするシグナリング・メッセージに関連する無線適応制御指令を生成することによりＷＡＬと通信を行う。これらの指令はＳＣＰ層では無視されＷＡＬ内で処理される。このＳＣＰ層を横切るアプリケーション層とＷＡＬとの間の透過シグナリングは、図５に図示されている。従って、移動体端末１００またはアプリケーション・サーバ５２内のアプリケーションは、ＳＣＰ層を修正変更することなく特定ＳＩＰメッセージの特殊処理を要求できる。
【００２７】
上記の押して話す例では、アプリケーションがＩＮＶＩＴＥメッセージの特殊処理を要求する無線適応指令をＷＡＬに対して送ることが出来る。ＷＡＬはＩＮＶＩＴＥメッセージをネットワークに対して送信遅れを少なく送信するために、専用チャンネルでは無く共通チャンネルを使用するように決定する。専用チャンネルが既に確立されていて利用可能な場合は、ＷＡＬはその専用チャンネルを使用する。ＷＡＬはまたＩＮＶＩＴＥメッセージを圧縮してネットワークへのエア・インタフェース上での送信時間を短縮する。圧縮はまた、共通チャンネルが使用された場合の共通資源の節約にもなる。
【００２８】
ＷＡＬに対して無線適応制御指令を与える方法は、使用されるセッション制御プロトコルによっても変わるであろう。明示的および暗黙的シグナリング方法の両方が使用可能である。明示的シグナリングの１例として、アプリケーションが情報をシグナリング・メッセージ、例えばＳＩＰメッセージの中に挿入し、それがＳＣＰ層を透過的に通過し、それがＷＡＬ内で処理されるものが挙げられる。この方法は新たな機能をアプリケーションとＷＡＬに、ＳＣＰ層の変更を行うことなく追加することを可能とする。暗黙的シグナリングの１例として、アプリケーションが異なるメッセージ型に対して異なるポートを使用するものが挙げられる。すなわち、アプリケーションは特定のポート、例えばＵＤＰまたはＴＣＰポートを特殊処理を必要とするシグナリング・メッセージに対して使用する。ＳＣＰ層はポート情報を透過的に通し、他の場合はポート番号を無視するように設計される。ＷＡＬはそのメッセージが受け取られたポートに基づき、メッセージを異なるように処理する。例えば、接続ゲートウェイ３２またはＲＡＮ２０内の基地局制御装置はＳＩＰメッセージに対応するパケットを特定ポート、例えばＵＤＰまたはＴＣＰポート、と整合させることにより特殊処理を必要とするＳＩＰメッセージを識別し、指定されたポートに整合するパケットに対して特殊処理を適用する。この特殊処理は、例えばパケットの特定チャンネル上での送信、または特定の方法で通信チャンネルを構成しより高い信頼性を提供したりまたは遅延を減らすことを含む。
【００２９】
ＷＡＬを使用することにより、シグナリング・メッセージを送信するために使用される通信資源の最適化が移動体端末１００とネットワーク１０との間で局所的に実現できる。最適化は移動体端末１００と訪問先ネットワークとの間で、移動体端末１００がそのネットワークに登録された時点で交渉出来る（negotiated）。ＳＩＰは、例えば能力交渉（capability negotiation）のサポートを含む。この交渉はＳＣＰ層を含むことが可能であるが、また完全にＷＡＬ内で行い、上部層に対して完全に透過的に最適化を行える。
【００３０】
最適化が局所的に行われるので、１つの呼に含まれる全てのエンティティーがＷＡＬを実施する必要はない。例えば、図５に示されるように、ＷＡＬ拡張をサポートする移動体端末１００は、ＷＡＬ拡張をサポートしていない別の移動体端末１００と通信可能である。その様な通信が可能なのは、ＳＣＰ層内のプロトコルが呼制御およびセッション管理を、トランスポートで使用される機構には依存せずに実行するからである。ＷＡＬ指令はこれらの指令を認識しない全てのエンティティーから、単に無視されるだけである。
【００３１】
ＷＡＬ指令はまた、図６に示されるように真の端末−端末間（end-to-end）方式でも使用できる。これらは図６に示される、ネットワーク１０内のアプリケーションを含む、任意のアプリケーションに追加可能である。ＷＡＬ機能をサポートしていない移動体端末１００内に存在するアプリケーションは、それ自身、指令をネットワーク１０内、または受信移動体端末１００でのＷＡＬ内の機能を制御するためのＳＩＰメッセージと関連付けることができる。
【００３２】
図７は訪問先ネットワーク内の移動体端末１００とホーム・ネットワークとの間のシグナリングを図示する。図７に示されるように、訪問先ネットワークがＷＡＬプロトコルを実施する必要はない。無線適応指令は単に訪問先ネットワークを透過的に通ってホーム・ネットワーク１０に行く。その指令を認識しないエンティティーも、従来通りそのシグナリング・メッセージを受信して処理することができる。その結果は、単に最適化が実施されないだけである。
【００３３】
特定メッセージで要求された特殊処理はＷＡＬ自身の中に組み込むことが出来る。例えば、特定の信号圧縮が要求された場合、その様な圧縮はＷＡＬ内部で実施できる。他の場合には、特殊処理はアクセス・ネットワークそして／またはエア・インタフェースを必然的に含む。移動体端末に関して、この型の特殊処理は問題とならない。特殊処理は移動体端末１００と無線ネットワーク１０の間でＷＡＬにより交渉される。移動体端末１００へ送信されたメッセージに対して特殊処理を設定することは異なる処理を必要とする。この場合、アプリケーションはその指令を移動体端末１００へ送信されるメッセージに関連付ける。ＷＡＬはこの指令を認識し、このシグナリング・メッセージを移動体端末１００に対して、それが接続ゲートウェイ３２で識別出来る方式で転送する。例えば、このメッセージは接続ゲートウェイ３２に対して特定ポート経由でまたは特定ＩＰアドレスを使用して送信される。従って接続ゲートウェイ３２はパケットのフィルタ処理を行うことにより、特殊処理を必要としているパケットを容易に識別出来る。これに代わって、接続ゲートウェイ３２がパケットをどの様に取り扱うかをメッセージ内容に基づいて決定することも可能であるが、その様なメッセージ処理はパケットのフィルタ処理ほど効率的ではない。
【００３４】
使用者アプリケーションで制御されるＷＡＬを追加することにより、ＳＣＰ層の機能に影響を与えることなく大きな柔軟性が追加される。アプリケーションはＷＡＬと共にまたはＷＡＬ無しで、または所望の全ての最適化をサポートしていない適応層と共に機能する。サポートされていないＷＡＬ指令は、ＳＣＰ層そして／または要求された機能をサポートしていない無線適応層機能からは単に無視されるだけである。
【００３５】
本発明はもちろん、此処に提示されたものとは別の特定の方法で、本発明の基本機能から逸脱することなく実施することが可能であろう。従って本実施例は全ての点において、図示を目的としたものであり制限的なものではなく、添付の特許請求項の意味並びに等価な範囲に含まれる全ての変更は、それに含まれるものと解釈する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は本発明のシグナリング・フレームワークを使用する無線ネットワークの機能ブロック図である。
【図２】図２は、ＩＰマルチメディア・サブシステムと、その図１の無線ネットワーク内のコア・ネットワークとの関係を図示する機能ブロック図である。
【図３】図３は無線ネットワーク間でのデータおよびシグナリングの流れ経路を図示する図である。
【図４】図４は従来技術に基づく、ＩＰベース通信用シグナリング・フレームワークの図である。
【図５】図５は本発明に基づく、ＩＰベース通信用シグナリング・フレームワークの図である。
【図６】図６は本発明に基づく、移動体端末間の端末体端末シグナリングを図示する図である。
【図７】図７は本発明に基づく、移動体端末と本拠地ネットワークとの間のシグナリングを図示する図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年6月28日(2004.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークのエア・インタフェース上での無線通信用シグナリング・フレームワークであって、通信インタフェースが：
遠隔装置との通信を行い、シグナリング・メッセージに関連する適応制御指令を生成するためのアプリケーションを含むアプリケーション層と；
前記シグナリング・メッセージを前記エア・インタフェース上で、前記無線適応制御指令に応答して送信するために使用される無線ネットワークの無線通信資源を制御するための無線アプリケーション層と；
前記アプリケーション層と前記無線適応層との間にあって、アプリケーションと遠隔装置との間の通信セッションを確立し維持するためのセッション制御プロトコル層とを含むことを特徴とする、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項２】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記無線適応制御指令がセッション制御プロトコル層を透過的に通過する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項３】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記無線適応層が、遠隔装置内のアプリケーションからの無線適応制御指令に応答する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項４】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記セッション制御プロトコル層がセッション開始プロトコルを含む、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項５】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記アプリケーションが前記無線適応制御指令を前記シグナリング・メッセージの中に挿入する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項６】
請求項１記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記アプリケーションが異なるシグナリング・ポートを使用して、無線適応制御指令を前記無線適応層に与える、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項７】
請求項６記載のシグナリング・フレームワークにおいて、無線適応制御指令がポート情報を含む、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項８】
請求項６記載のシグナリング・フレームワークにおいて、無線適応層が各シグナリング・メッセージをそのシグナリング・メッセージが受信されたポートに基づいて処理する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項９】
無線ネットワーク上でのシグナリング方法であって：
アプリケーション層でシグナリング・メッセージ及び関連する無線適応制御指令を生成し；
前記シグナリング・メッセージ及び関連する無線適応制御指令を無線適応層にセッション制御プロトコル層を通して送信し；
前記シグナリング・メッセージ及び前記関連する無線適応制御指令を、前記無線適応制御層で受信し；
そのシグナリング・メッセージが無線ネットワーク上で送信されるべき方法を制御するために、無線適応制御指令を使用する、
ことを含むことを特徴とする前記方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、前記セッション制御プロトコルが無線適応制御指令を無線適応層に透過的に渡す、前記方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法において、前記無線適応層が遠隔装置内のアプリケーションからの無線適応制御指令に応答する、前記方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法において、前記セッション制御プロトコル層がセッション開始プロトコルを含む、前記方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法において、前記アプリケーション層が前記無線適応制御指令をシグナリング・メッセージの中に挿入する、前記方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法において、シグナリング・メッセージと無線適応制御指令を無線適応層にセッション制御プロトコル層を経由して送信することが、無線適応制御指令を前記無線適応層に異なるポートを通して送信することを含む、前記方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、セッション制御プロトコル層が、無線適応制御指令に関連するポート情報を前記無線適応層に通過させる、前記方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の方法において、無線適応層が各シグナリング・メッセージをそのシグナリング・メッセージが受信されたポートに基づいて処理する、前記方法。
【請求項１７】
請求項９記載のシグナリング・フレームワークにおいて、前記無線適応制御指令がセッション制御プロトコル層を透過的に通過する、前記シグナリング・フレームワーク。
【請求項１８】
請求項９記載の方法において、セッション制御プロトコル層がアプリケーション層と遠隔装置との間の通信セッションを維持する、前記方法。
【国際調査報告】
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