(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の移動局が予約アクセスを有するパケットトラヒックチャネルの少なくとも一つを割当解除する方法であって、
前記複数の移動局のそれぞれによって、前記少なくとも一つのパケットトラヒックチャネル上のダウンリンク送信を監視する監視工程と、
前記複数の移動局のそれぞれにより、マルチキャストアドレスを含む前記ダウンリンク送信に応答して、異なるチャネルへ切換える切換工程とを備え、
前記監視工程は、
前記複数の移動局のそれぞれによって、前記ダウンリンクトランザクションにおいてパケットチャネルフィードバックフィールドを監視する工程であって、ここにおいて、前記パケットフィードバックフィールドがフィードバックサブフィールド及び割当サブフィールドを備えることを特徴とする工程と、
前記複数の移動局のそれぞれによって、前記割当サブフィールドを、マルチキャストアドレスの確認のために検査する工程であって、前記フィードバックサブフィールドが検査されるべき割当サブフィールドを示す値を備えることを特徴とする工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の移動局が予約アクセスを有するパケットトラヒックチャネルの少なくとも一つを割当解除する方法であって、
前記複数の移動局のそれぞれによって、前記少なくとも一つのパケットトラヒックチャネル上のダウンリンク送信を監視する監視工程と、
前記複数の移動局のそれぞれにより、マルチキャストアドレスを含む前記ダウンリンク送信に応答して、異なるチャネルへ切換える切換工程と、
前記複数の移動局のそれぞれによって、前記ダウンリンクにおいて受信されたパケットデータユニットについて、前記マルチキャストアドレスを利用して巡回冗長検査を実行する工程と、
前記複数の移動局のそれぞれによって、前記パケットデータユニットについて、テンポラリアドレスを利用して巡回冗長検査を実行する工程と
を備え、
前記切換工程が前記マルチキャストアドレスを利用した前記巡回冗長検査を実行する工程の成功に応じて実行されることを特徴とする方法。
【請求項３】
前記マルチキャストアドレスが０のシーケンスであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記マルチキャストアドレスが、前記複数の移動局に割り当てることができるテンポラリアドレスのグループの一つであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記マルチキャストアドレスが、前記ダウンリンク送信における少なくとも一つのタイムスロットにおいて送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記マルチキャストアドレスが、前記ダウンリンク送信の１のみのタイムスロットにおいて送信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
パケットトラヒックチャネル上のダウンリンク送信を監視する監視手段と、
マルチキャストアドレスを有するダウンリンク送信に反応して異なるチャネルに切換える切換手段を備え、
前記監視手段が、
前記ダウンリンク送信におけるパケットチャネルフィードバックフィールドを監視する手段であって、前記パケットチャネルフィードバックフィールドがフィードバックサブフィールド及び割当サブフィールドを備える手段と、
前記フィードバックサブフィールドが、割当サブフィールドが検査されることを示す値を有する場合にのみ、前記マルチキャストアドレスのために前記割当サブフィールドを検査する手段とを備える
ことを特徴とする移動局。
【請求項８】
パケットトラヒックチャネル上のダウンリンク送信を監視する監視手段と、
マルチキャストアドレスを有するダウンリンク送信に反応して異なるチャネルに切換える切換手段と、
前記ダウンリンクにおいて受信されたパケットデータユニットについて、前記マルチキャストアドレスを利用して巡回冗長検査を実行する第１の巡回冗長検査エンジンと、
パケットデータユニットについて、テンポラリアドレスを利用して巡回冗長検査を実行する第２の巡回冗長検査エンジンとを備え、
前記切換手段が、前記マルチキャストアドレスを利用した前記巡回冗長検査の実行が成功したことに反応して、異なるチャネルへ切換えることを特徴とする移動局。
【請求項９】
前記マルチキャストアドレスが０のシーケンスであることを特徴とする請求項８に記載の移動局。
【請求項１０】
前記マルチキャストアドレスが、前記パケットトラヒックチャネルへの予約アクセスを有する移動局に割り当てられるテンポラリアドレスのグループの一つであることを特徴とする請求項９に記載の移動局。
【請求項１１】
前記マルチキャストアドレスが、前記ダウンリンク送信における少なくとも１のタイムスロットにおいて送信されることを特徴とする請求項８に記載の移動局。
【請求項１２】
前記マルチキャストアドレスが、前記ダウンリンク送信における１のみのタイムスロットにおいて送信されることを特徴とする請求項１１に記載の移動局。
【請求項１３】
複数の移動局が予約アクセスを有する少なくとも１のパケットトラヒックチャネルを割当解除するための方法であって、
前記複数の移動局により、前記ダウンリンク送信におけるパケットチャネルフィードバックフィールドをモニターする工程であって、前記パケットチャネルフィードバックフィールドがフィードバックサブフィールド及び割当サブフィールドを備える工程と、
前記フィードバックサブフィールドが所定の値を有する場合に、前記複数の移動局により、前記割当サブフィールドを検査する工程と、
所定の指示値を備える前記割当サブフィールドに反応して、前記複数の移動局を異なるチャネルに切換える工程とを備えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記異なるチャネルがパケット制御チャネルであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記パケット制御チャネルが、デフォルトで定義されていることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
無線通信システムにおける少なくとも１のパケットトラヒックチャネルを割当解除するためのシステムであって、
前記少なくとも１のパケットトラヒックチャネル上で、データの送信及び受信を行なうネットワークと、
前記少なくとも１のパケットトラヒックチャネルに対し予約アクセスを有する複数の移動局であって、前記複数の移動局のそれぞれが、
前記少なくとも一つのパケットトラヒックチャネル上での前記ネットワークからのダウンリンク送信におけるパケットチャネルフィードバックフィールドを監視する監視手段であって、前記パケットチャネルフィードバックフィールドは、フィードバックサブフィールド及び割当サブフィールドを備えることを特徴とする監視手段と、
前記フィードバックサブフィールドが所定の値を有する場合に、前記割当サブフィールドを検査する手段と、
所定の指示値を備える前記割当サブフィールドに反応して、異なるチャネルに切換える切換手段とを備えることを特徴とする移動局とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
前記異なるチャネルが、パケット制御チャネルであることを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記パケット制御チャネルが、デフォルトで定義されることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
本発明は、 一般に無線通信システム、より詳細には、無線通信システムにおけるパケットトラヒックチャネルの再割当のための技術及び構成に関連する。
【０００２】
現在北米では、ＴＤＭＡのようなディジタル通信及びマルチプルアクセス技術は、いわゆるディジタル・アドバンスト・モバイルフォン・サービス（Ｄ−ＡＭＰＳ）のディジタルセルラー無線電話システムにおいて提供されている。その特徴のいくつかは、米電子通信工業会及び米電子工業会（ＴＩＡ／ＥＩＡ）によって発行された、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４仮標準規格“デュアルモード移動局−基地局両立性標準”に規定されている。当該規格の内容は、引用により代用する。大半の消費者が利用する装置は、アナログ領域において動作するＦＤＭＡ方式に対応したものなので、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４は、デュアルモード（アナログ及びディジタル）標準であり、ディジタル通信性能とアナログ性能の互換性を提供する。例えば、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４標準は、ＦＤＭＡアナログ音声チャネル（ＡＶＣ）及び、ＴＤＭＡディジタルトラヒックチャネル（ＤＴＣ）の両方を提供する。ＡＶＣ及びＤＴＣは、周波数変調無線搬送波信号で実装され、その周波数は、各無線チャネルが３０ＫＨｚのバンド幅を有するために、８００ＭＨｚである。
【０００３】
ＴＤＭＡセルラー無線電話システムでは、各無線チャネルは、一連のタイムスロットに分割される。各スロットは、例えば、ディジタル符号化された音声会話の一部のような、データソースからのバースト情報を含む。タイムスロットは、連続した所定の期間を有するＴＤＭＡフレームにグループ化される。各ＴＤＭＡフレームにおけるタイムスロットの数は、無線チャネルを同時に共有できる異なるユーザーの数に関連する。もし、ＴＤＭＡフレームの各スロットが、異なるユーザーに割り当てられたら、ＴＤＭＡフレームの期間は、同一ユーザーに割り当てられる連続タイムスロット間の最小時間になる。
【０００４】
同一ユーザーに割り当てられる連続タイムスロットは、たいてい無線搬送波において連続したタイムスロットではないが、ユーザーのディジタルトラヒックチャネルを構成し、ユーザーに割り当てられる論理チャネルとみなしてもよい。以下により詳細に記載されるように、ディジタル制御チャネル（ＤＣＣＨ）は、通信制御チャネルに使用することができ、そのようなＤＣＣＨは、論理チャネルであり、さらに無線搬送波における非連続的なタイムスロットの連続によって形成される。
【０００５】
上述のＴＤＭＡシステムの多くの具体例のうちの一つにおいて、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４標準では、各ＴＤＭＡフレームは、６つの連続的タイムスロット及び４０ミリ秒の期間を有する。このように、各無線チャネルは、会話をディジタル符号化するために利用される音声符号／復号化器（コーデック）のソースレートに応じて、３から６つのＤＴＣ（例えば、３から６の電話会話）を送信することができる。そのような、音声コーデックは、フルレート若しくはハーフレートのいずれかにおいて動作する。フルレートＤＴＣは、ハーフレートＤＴＣの２倍のタイムスロットを必要とする。さらに、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４において、各フルレートＤＴＣは、例えば、ＴＤＭＡフレームの６スロットの第１と第４、第２と第５、第３と第６スロットのように、各ＴＤＭＡフレームの二つのスロットを利用する。各ハーフレートＤＴＣは、各ＴＤＭＡフレームの１つのタイムスロットを利用する。各ＤＴＣタイムスロットの間には、３２４ビットが送信され、その主要部分の２６０ビットは、コーデックの音声出力ためのもので、符号化された音声出力のエラー訂正のためのビットを含む。そして、残りのビットは、同期を取る等の目的の為にガードタイム及び、オーバーヘッド信号に利用される。
【０００６】
ＴＤＭＡセルラーシステムは、バッファ・アンド・バースト、若しくは、間欠送信モードで動作することが分かる。各移動局は、割り当てられたタイムスロットの間だけ送信（受信）を行なう。フルレートでは、例えば、移動局は、スロット１の間に送信し、スロット２の間に受信し、スロット３ではアイドリングし、また、スロット４で送信し、スロット５で受信し、スロット６でアイドリングすることができ、このサイクルを連続するＴＤＭＡフレームにおいて繰り返しても良い。ゆえに、移動局はバッテリー駆動でもよいが、送信、受信のいずれも行なっていない場合には、パワーセーブの為にそのタイムスロット期間は、スイッチオフ若しくはスリープ状態になっていてもよい。
【０００７】
音声若しくはトラヒックチャネルに加えて、セルラー無線通信システムは、基地局と移動局の間の呼設定メッセージを送信する為の、一斉呼出し／接続若しくは制御のチャネルを提供することができる。ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４によれば、例えば、２１個の専用アナログ制御チャネル（ＡＣＣ）があり、これは８００ＭＨｚに付近の送信及び受信のための所定の固定周波数を有する。ＡＣＣは、つねに同一周波数において発見されるので、移動局により直ちに位置を突き止められ、監視される。
【０００８】
例えば、アイドル状態（例えば、スイッチは入っているが、呼の発信も着信もしていない状態）において、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４システムにおける移動局は、一番強い制御チャネル（一般には、その時点で移動局が位置するセルの制御チャネル）へチューニングしてこれを監視し、かつ、対応する基地局を介して呼を着信若しくは発信する。アイドル状態において、セル間を移動する場合、移動局は結果的に、“古い”セルの制御チャネル上での無線接続を“失い”、“新しい”セルの制御チャネルにチューニングする。制御チャネルへの初期チューニング及び、それに続く再チューニングは、“最良の”制御チャネルを見つけるために、既知の周波数における使用可能な制御チャネルの全てを検索することにより、共に自動的に実行される。良好な受信品質を有する制御チャネルが見つかると、移動局は、品質が再度悪化するまでこのチャネルへのチューニングを維持する。このように、移動局はシステムと“接触状態”にある。
【０００９】
アイドル状態において、移動局は、それにアドレスされたメッセージを一斉呼出しするために、制御チャネルを監視しなければならない。例えば、通常の電話（陸線）加入者が、移動加入者に電話する場合、呼は、公衆回線電話網（ＰＳＴＮ）からダイアルされた番号を分析する移動通信交換局へ送信される。もし、ダイアルされた番号が有効なら、ＭＳＣは、電話された移動局の移動電話ＩＤ番号（ＭＩＮ）を含む、それぞれの制御チャネル一斉呼出しメッセージを伝送することにより、電話された移動局を一斉呼出しするための、いくつか若しくは全ての無線基地局番号を要求する。一斉呼出しメッセージを受信したアイドル状態の移動局のそれぞれは、受信したＭＩＮと自分が蓄積しているＭＩＮを比較する。同一のＭＩＮを蓄積する移動局は、特定の制御チャネルを介して一斉呼出し応答を基地局へ伝送し、当該基地局は、一斉呼出し応答をＭＳＣに送信する。
【００１０】
一斉呼出し応答を受信すると、ＭＳＣは、一斉呼出し応答を受信した基地局が使用できるＡＶＣ若しくはＤＴＣを選択し、基地局の無線送受信器を起動し、基地局から、制御チャネルを介して電話された移動局に選択された音声若しくはトラヒックチャネルにチューニングするように指示するメッセージを、コールされた移動局へ送信させる。呼の為の全接続は、移動局が所定のＡＶＣ若しくはＤＴＣに１度チューニングされると確立される。
【００１１】
ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４で規定されるＡＣＣを有するシステムの性能は、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６で規定されるディジタル制御チャネル（ＤＣＣＨ）を有するシステムにおいて改善されてきているが、ここでは引用により記載に代える。新しいフォーマットと処理を備えるＤＣＣＨを有するそのようなシステムの一つの例は、“ディジタル制御チャネル”と名づけられた米国特許出願第０７／９５６，６４０号に記載されている。当該出願は、１９９２年１０月５日に出願され、本出願では引用により記載に代える。そのようなＤＣＣＨを利用すると、当該ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４無線チャネルは、ＤＴＣのみ、ＤＣＣＨのみ、若しくはＤＴＣとＤＣＣＨの両方の混合を送信することができる。ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６フレームワークでは、各無線搬送周波数は、３フルレートＤＴＣ／ＤＣＣＨまで、若しくは６ハーフレートＤＴＣ／ＤＣＣＨまで、若しくは、例えば、１フルレート及び４ハーフレートＤＴＣ／ＤＣＣＨのようなあらゆる組合せを有する。
【００１２】
しかしながら、一般にはＤＣＣＨの送信レートはＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４で規定されるハーフレート及びフルレートと一致する必要はない。更に、ＤＣＣＨスロットの長さは、ＤＴＣスロットの長さと、統一されてなくても、一致していなくてもよい。ＤＣＣＨは、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４無線チャネルで定義されてもよいし、例えば、連続的ＴＤＭＡスロットのストリームにおける全てのｎ番目のスロットから構成されてもよい。この場合、各ＤＣＣＨスロット長さは、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４に対応したＤＴＣスロットの長さであるところの、６．６７ミリ秒と同じあってもよいし、そうでなくてもよい。代わりに（かつ、代替可能な手段に限定されることなく）、これらのＤＣＣＨスロットは、当業者に公知のその他の手法により定義されても良い。
【００１３】
セルラー電話システムでは、エアリンクプロトコルは、移動局の基地局及びＭＳＣとの通信を許可するのに必要とされる。通信リンクプロトコルは、セルラー電話の呼を発信し、着信するために利用される。１９９５年６月７日に出願された、“ランダムアクセスチャネル及びアクセス応答チャネルのためのレイヤー２プロトコル”と称され、ここで引用により記載と代える米国特許出願第０８／４７７、５７４号に記載されている発明のように、通信リンクプロトコルは、一般にレイヤー２プロトコルとして通信業界において引用され、その機能には、レイヤー３メッセージのデリミタ若しくはフレーミングが含まれる。これらのレイヤー３メッセージは、移動局内にあるエンティティごとの通信レイヤー３とセルラー交換システムの間で送信されてもよい。物理レイヤー（レイヤー１）は、例えば、無線周波数空間、変調特性、その他の物理通信チャネル１のパラメータを定義する。レイヤー３は、物理チャネル上を伝送された情報の受信及び処理の手続を定義する。
【００１４】
移動局及びセルラー交換システム（基地局及びＭＳＣ）の間の通信は、図１及び図２を参照して一般的に記述することができる。図１は、複数のレイヤー３メッセージ１１、レイヤー２フレーム１３、レイヤー１チャネルバースト若しくはタイムスロット１５を示す。図１において、各レイヤー３メッセージに対応するチャネルバーストの各グループは、論理チャネルを構成することができ、上述のように所定のレイヤー３メッセージのチャネルバーストは、たいていＴＩＡ／ＥＩＡ／１３６キャリア上の連続的なスロットではない。一方、チャネルバーストは、連続的であることができ、１のタイムスロットが終了したら、次のタイムスロットが始まる。
【００１５】
各レイヤー１チャネルバースト１５は、例えば、レイヤー１操作のための誤り訂正情報及び他のオーバーヘッド情報のような他の情報と同様に、完全なレイヤー２フレームを含む。
【００１６】
各レイヤー２フレームは、レイヤー２操作に利用されるオーバーヘッド情報と同様に、少なくともレイヤー３メッセージの一部を含む。図１には示されていないが、各レイヤー３メッセージは、メッセージの価格や、各メッセージのタイプを識別するためのヘッダー部分及び可能であればパッディングとみなされる様々な情報要素を含んでもよい。
【００１７】
各レイヤー１バースト及び各レイヤー２フレームは、複数の異なるフィールドに分割される。特に、各レイヤー２フレームにおける限定された長さのＤＡＴＡフィールドは、レイヤー３メッセージ１１を含む。レイヤー３メッセージは、レイヤー３メッセージに含まれる情報量に依存して様々な長さを有するので、複数のレイヤー２フレームが、単一レイヤー３メッセージの伝送に必要とされても良い。結果として、チャネルバーストとレイヤー２フレーム間の１対１の対応があるので、複数のレイヤー１チャネルバーストが、完全なレイヤー３メッセージを伝送するために必要とされる。
【００１８】
上述のように、レイヤー３メッセージを送信するために１以上のチャネルバーストが必要とされる場合、いくつかのバーストは、大抵無線チャネルにおける連続バーストではない。さらに、いくつかのバーストは大抵、レイヤー３メッセージを送信するために利用される特定の論理チャネルへ充てられた連続的バーストですらない。受信、処理及び各受信バーストに応答するためには時間が必要とされるので、レイヤー３メッセージを送信するのに必要とされるバーストは、図２ａに示されるような、かつ、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６標準規格との関連で記載されたような、ねじれ形式で大抵は送信される。
【００１９】
図２ａは、一般的な送信（若しくはダウンリンク）ＤＣＣＨの例を示す。搬送波上で送信される連続的なタイムスロット１、２、…に包含される連続するタイムスロット１、２、…、Ｎ…  の構成を示す。これらのＤＣＣＨスロットは、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６で規定されるような無線チャネルにおいて定義されも良いし、例えば図２ａのような、連続するスロットにおける全てのｎ番目のスロットによって構成されても良い。各ＤＣＣＨスロットは期間を持っており、それは６．６７ｍ秒であってもなくてもよい。これは、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６標準規格に対応したＤＴＣスロットの長さである。
【００２０】
図２ａに示すように、ＤＣＣＨスロットは、スーパーフレーム（ＳＦ）から構成されてもよく、各スーパーフレームは、異種情報を送信するための多数の論理チャネルを包含している。１以上のＤＣＣＨスロットは、スーパーフレーム内の各論理チャネルに割り当てられてもよい。図２ａにおける典型的なダウンリンクスーパーフレームは、３つの論理チャネルを包含する。それらは、オーバーヘッドのための６連続スロットを含む報知制御チャネル（ＢＣＣＨ）、一斉呼出しメッセージの為の１スロットを含む一斉呼出しチャネル（ＰＣＨ）、及びチャネル割当及び他のメッセージのための１スロットを含むアクセス応答チャネル（ＡＲＣＨ）である。図２の典型的なスーパーフレームにおける残りのタイムスロットは、付加的な一斉呼出しチャネルＰＣＨ若しくは他のチャネルのような、他の論理チャネルに与えられてもよい。移動局の数は、大抵スーパーフレームのスロットの数よりも遥かに大きいので、各一斉呼出しスロットは、例えば、ＭＩＮの最後の数字のような、ある特有の特徴を共有するいくつかの移動局を一斉呼出しするために利用される。
【００２１】
図２ｂは、送信ＤＣＣＨのスロットの典型的な情報形式を示す。図２ｂは、各フィールドにおけるビット数を示す。ＳＹＮＣ情報において送信されるビットは、符号化されたスーパーフレームフェーズ（ＣＳＦＰ）及びデータフィールドの正確な受信保証のための典型的な方法に利用される。ＳＹＮＣ情報は、スロットの開始を認定するのに基地局によって利用される所定のビットパターンを送信する。共有されたチャネルフィードバック（ＳＣＦ）情報は、移動局からのシステムへのアクセス要求に利用されるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を制御するために利用される。ＣＳＦＰ情報は、移動局による各スーパーフレームの開始認定を可能とする、符号化されたスーパーフレームフェーズ値を送信する。これは、送信ＤＣＣＨのスロットにおける情報形式の単なる一例に過ぎない。
【００２２】
効果的なスリープモード動作及び高速なセル選択のためには、ＢＣＣＨが、多数のサブチャネルに分割されても良い。米国特許出願第０７／９５６、６４０は、スイッチが入った時（ＤＣＣＨにロックされた時）に、システムにアクセス（着呼若しくは発呼）できるようになる以前に、移動局に最小量の情報をリードすることを許可するＢＣＣＨ構造を開示する。スイッチが入った後は、アイドル状態の移動局は、割り当てられたＰＣＨスロット（大抵は各スーパーフレームの１つ）のみを定期的にモニターすることが必要であり、移動局は、他のスロットの間はスリープ状態でよい。移動局が一斉呼出しメッセージのリードに要する時間と、スリープ状態の時間との比率は制御可能であり、これは呼のセットアップ遅延と電力消費間のトレードオフを示す。
【００２３】
各ＴＤＭＡタイムスロットは、特定の固定の情報送信容量を有するので、典型的には各バーストは、上記のようにレイヤー３メッセージの一部のみを送信する。アップリンク方向では、複数の移動局が回線争奪原理に基づきシステムとの通信を試みる。その一方で複数の移動局は、ダウンリンク方向でシステムから送信されたレイヤー３メッセージを聞いている。既存のシステムでは、与えられたあらゆるレイヤー３メッセージは、全レイヤー３メッセージを送信するために必要な多くのＴＤＭＡチャネルバーストを利用して送信される。
【００２４】
ディジタル制御及びトラヒックチャネルは、ここにおいて引用により記載に代える、１９９３年１１月１日出願の“無線通信システムにおける通信方法”に関する特許出願第０８／１４７，２５４号において記載される理由により好ましい。例えば、ここには移動局ユニットのより長いスリープ状態期間は、バッテリー寿命をより長くすることが記載されている。
【００２５】
ディジタルトラヒックチャネル及びディジタル制御チャネルは、例えば、マクロセル、ミクロセル、ピコセルなどのような、システムキャパシティの最適化及び階層的セル構造のサポートのための拡張された機能を有する。“マクロセル”の語は一般に、従来のセルラー電話システム（例えば、セルの直径が１ｋｍ）におけるセルのサイズと共通するサイズを有するセルを言う。“ミクロセル”及び“ピコセル”は、一般により小さいセルを言う。例えば、ミクロセルは、コンベンションセンター若しくは混雑した街頭のようなインドア若しくはアウトドアエリアをカバーしても良いし、ピコセルは、オフィスの廊下若しくは高層ビルのフロアをカバーしてもよい。無線カバーエリアの見地からすれば、マクロセル、ミクロセル及びピコセルは、お互いに区別することができても良いし、若しくは、異なるトラヒックパターン若しくは無線環境を取り扱うために互いにオーバーラップしても良い。
【００２６】
ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−５４及びＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６標準規格で規定されたシステムは回線交換技術に関し、物理的な呼の接続を確立し、変換するデータを有する終端システムとの通信の間、接続を維持する接続指向の通信のタイプである。回線交換の直接接続は、オープンパイプラインとしてサービスし、適当とみなすすべての回線を終端システムに利用させる。回線交換データ通信が固定バンド幅のアプリケーションに適するのに対し、低帯域幅及び“バースト性”アプリケーションには比較的効果が薄い。
【００２７】
接続指向（例えば、Ｘ．２５規格）若しくは“非接続（インターネットプロトコル、“ＩＰ”）”のようなパケット交換技術は、物理接続の設定及び解除が不要であり、回線交換技術とは対象的である。これは、比較的短く、バースト性があり、若しくはインタラクティブなトランザクションの取り扱いにおいて、データ待ち時間を軽減しチャネル効率を引き上げる。非接続パケット交換ネットワークは、ルーティング機能を複数のルーティングサイトに配布する。これにより、中央交換ハブを利用する際に発生し得るトラヒックボトルネックを排除する。データは適切な終端システムのアドレス割当により“パケット化”され、データパスを介して独立ユニットにて送信される。中間システムは、時に“ルーター”と呼ばれ、通信終端システムの間に位置するが、パケット単位に最適なルートを決定する。ルーティングの決定は、最小コストルート若しくはコストメトリック、リンクの容量、送信待ちパケットの数、リンクに対するセキュリティ要求、中間システム（ノード）動作状況等の多数の特性に基づいている。
【００２８】
パスメトリックを考慮したルートに沿ったパケット送信は、単一回線設定とは異なり、アプリケーション及び通信の柔軟性を提供する。それはまた、最も標準的なローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）が、いかにして統合環境に包含されるかということである。パケット交換は、データ通信に適している。それは、キーボード端末等のような多くの使用されるアプリケーション及び装置がインタラクティブであり、かつ、データをバーストで送信するからである。ユーザーがデータをさらに端末に入力し、もしくは、ある問題について考えるために停止している間に、アイドル状態のパケットに代わって、パケット交換器は、いくつかの端末から複数の送信をチャネル上にインタリーブする。
【００２９】
パケットデータは、パスの独立性及び、ネットワークノードの誤りが生じた場合に、代替パスを選択するルーターの能力によってネットワークのさらなる頑強性を提供する。それゆえに、パケット交換はネットワークラインのより効果的な利用を可能とする。パケット技術は、エンドユーザーに接続時間の変わりにデータ送信量に基づいて課金するオプションを提供する。エンドユーザーのアプリケーションがエアーリンクを効果的に利用するために設計されたならば、送信されるパケットの数は、最小になるであろう。そのような個々のユーザーのトラヒックが最小に抑えられれば、サービスプロバイダーは、効果的にネットワーク容量を増加する。
【００３０】
パケットネットワークは通常、オープンシステムインターフェース（ＯＳＩ）モデル若しくはＴＣＰ／ＩＰプロトコルのような産業データ標準に基づいて設計されている。これらの標準は、何年もかけて正式にであれ、デファクトであれ発展してきており、これらのプロトコルを利用するアプリケーションはすぐに利用可能になる。標準規格に準拠したネットワークの主要な目的は、他のネットワークとの相互接続を達成することである。インターネットは今日、この目的を追求したそのような標準規格に基づいたネットワークの最も明白な例である。
【００３１】
インターネット若しくは協調ＬＡＮのようなパケットネットワークは、今日のビジネス及び通信環境における不可欠な部分である。モバイルコンピューティングがこれらの環境において普及し、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−１３６を利用したワイヤレス・サービス・プロバイダーが、これらのネットワークへのアクセスを提供するのに最適な位置にいる。それにもかかわらず、データサービスセルラーシステムにより提供され、若しくは、セルラーシステムに提案されるデータサービスは、一般に回線交換モード動作に基づいており、各動作中のモバイルユーザーに割り当てられた無線チャネルを利用する。
【００３２】
図３は、移動終端システム（Ｍ−ＥＳ）、移動データ基地局（ＭＤＢＳ）及び移動データ中間システム（ＭＤ−ＩＳ）の間の接続を提供するプロトコルを備える、エアーリンクを介した通信の為に利用される構成例を示す。図３の要素の典型的な記述及び代替ＲＦ技術を考慮した場合に推奨されるアプローチがこれに続く。
【００３３】
インターネットプロトコル／非接続ネットワークプロトコル（ＩＰ／ＣＬＮＰ）は、従来のデータネットワーク社会全体について、非接続で広くサポートされたネットワークプロトコルである。これらのプロトコルは、物理層から独立し、好ましいことにＲＦ技術が変化しても修正されない。
【００３４】
セキュリティ管理プロトコル（ＳＭＰ）は、エアリンクインターフェースを介してセキュリティサービスを提供する。供給されるサービスは、データリンク秘密性、Ｍ−ＥＳ認証、鍵管理、アクセス制御及びアップグレード／置換可能なアルゴリズムを含む。
【００３５】
無線リソース管理プロトコル（ＲＲＭＰ）は、移動通信ユニットのＲＦリソースを管理、制御する。ＲＲＭＰ及びこれに関連する手順は、ＡＭＰＳ ＲＦインフラに特有であり、かつ、実装されたＲＦ技術に基づいて変形する必要がある。
【００３６】
移動通信ネットワーク登録プロトコル（ＭＮＲＰ）は、移動通信ネットワーク位置プロトコル（ＭＮＬＰ）とタンデムで利用され、移動通信エンド・システムの適切な登録及び認証を可能とする。ＭＮＲＰは、代替ＲＦ技術を利用する場合でも変形されるべきではない。
【００３７】
移動通信データリンクプロトコル（ＭＤＬＰ）は、ＭＤ−ＩＳとＭ−ＥＳ間での効果的なデータ送信を提供する。ＭＤＬＰは、効果的な移動通信システム環境、移動通信システム電力消費、ＲＦチャネルリソース共有、及び効果的な誤り訂正を提供する。ＭＤＬＰは、代替ＲＦ技術を利用する場合でも変形されるべきではない。
【００３８】
ＭＡＣプロトコル及びこれに関連する手順は、ＲＦチャネルへの共有アクセスを管理するためにＭ−ＥＳの方法論的利用を制御する。このプロトコル及びその機能は、代替ＲＦ技術によっても供給されるに違いない。変調及び符号化手法は、物理層において利用される。これらの手法は、採用されるＲＦ技術に特有であり、それゆえに代替ＲＦ技術に適する手法によって置きかえられる。ＣＤＰＤシステム構成の最小の変更により代替ＲＦ技術を採用することができる。必要とされる変更は、無線リソース管理プロトコル、ＭＡＣ及び物理層に限られ、全ての他のネットワークサービス及びサポートサービスはそのままである。
【００３９】
回線交換モードに基づき動作するセルラーシステムのためのデータサービスの数少ない例外は、パケットデータ概念を包含する以下の文書に記載されている。
【００４０】
米国特許第４，８８７，２６５号及び、“ディジタルセルラーシステムにおけるパケット交換”（Proc. 38th IEEE Vehicular Technology Conf.,pp414-418 JUne 1988）は、それぞれが複数のデータ呼に適応し得る共有パケットデータ無線チャネルを提供するセルラーシステムを記載する。パケットデータサービスを要求する移動局は、本質的に普通のセルラー信号を利用する特定のパケットデータチャネルに割り当てられる。システムは、パケットデータネットワークとのインターフェースのためにパケットアクセスポイント（ＰＡＰＳ）を包含しても良い。各パケットデータ無線チャネルは、ある特定のＰＡＰに接続され、当該ＰＡＰと関連するデータ呼を多重化することができる。ハンドオーバーは、同一システムにおいて音声呼のために利用されるハンドオーバーとほとんど同様の方法で、システムにより起動される。新規のハンドオーバーは、パケットチャネルの容量が不充分であるような状況において追加される。
【００４１】
これらの文書はデータ呼に関連するものであり、通常の音声呼と同様の手法のシステム用ハンドオーバーの利用に基づいている。ＴＤＭＡセルラーシステムにおける汎用のパケットデータサービス提供に対してこれらの原理を適用すれば、スペクトル効率が悪化し、パフォーマンスの不利益を招く。
【００４２】
米国特許第４，９１６，６９１号は、新規のパケットモードセルラー無線システム構成及び移動局へ（音声及び／又はデータ）パケットをルーティングするための新規の手順を記載する。基地局、幹線インターフェースユニットを介した公衆交換局及びセルラー制御ユニットはＷＡＮを介して互いにリンクされている。ルーティング手順は、移動局によるハンドオーバー及び、（呼の間に）移動局から送信されたあらゆるパケットのヘッダーにパケットが通過する基地局の識別子を付与することに基づいている。移動局からの連続的なユーザー情報パケットの間の期間が延長される場合は、移動局はセル位置情報を伝達する目的で、臨時の制御パケットを送信しても良い。
【００４３】
セルラー制御ユニットは、呼制御ナンバーを呼に割り当てる際に、呼の確立においてまず必要とされる。移動局に呼制御ナンバーを通知し、幹線インターフェースユニットに呼制御ナンバー及び初期基地局の識別子を通知する。通話中は、パケットは幹線インターフェースユニット及びその時点でサービスしている基地局の間に直接ルートされる。
【００４４】
米国特許第４，９１６，６９１号公報に記載のシステムは、ＴＤＭＡセルラーシステムにおけるパケットデータサービスの提供に係る特定の問題に直接関連するものではない。
【００４５】
「ＧＳＭにおけるパケット無線」、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）のＴ Ｄｏｃ ＳＭＧ４ ５８／９３（１９９３年２月１２日）及び、フィンランドのヘルシンキでの「将来の競争環境におけるＧＳＭ」セミナーで発表された「ＧＳＭのための汎用パケット無線サービス」（１９９３年１０月１３日）は、ＧＳＭにおける音声及びデータのための可能パケットアクセスプロトコルのアウトラインを記載する。これらの文書は、例えば、ＧＳＭのようなＴＤＭＡセルラーシステムに直接関連し、最適化された共有パケットデータチャネルの可能構成の概要を記載するが、それらは、トータルなシステムソリューションにおけるパケットデータチャネルの統合の側面を扱うものではない。
【００４６】
「ＧＳＭネットワーク上のパケットデータ」Ｔ Ｄｏｃ ＳＭＧ １ ２３８／９３、ＥＴＳＩ（１９９３年９月２８日）は、パケット移動局とパケットデータサービスへのアクセスを担う「エージェント」間の仮想チャネルを確立するための汎用ＧＳＭ信号及び署名を最初に利用することに基づいたＧＳＭにおけるパケットデータサービスの提供の概念を記載する。高速なチャネルセットアップとチャネルリリースの為に修正された汎用信号により、汎用トラヒックチャネルはパケット送信に利用される。この文書は直接にＴＤＭＡセルラーシステムに関連する。しかし、その概念が既存のＧＳＭトラヒックチャネルの「高速交換」バージョンの利用に基づいているので、最適化された共有パケットデータチャネルに基づく場合と比較すると、スペクトル効率及び（特に短いメッセージに対する）パケット送信遅延の観点で不利である。
【００４７】
ＡＮＳＩ−１３６システムにおける統合音声及びパケットデータサービスのための新規格が現在調整されている。新たな規格は、供給される音声及びパケットデータのサービスのための効果的な無線資源利用を可能とするものである。音声及びパケットデータのサービスのために効果的な無線資源を提供する、そのような試みの一つが米国特許第５，７９０，５５１号公報に記載されている。ここでは動的チャネル割当技術が開示されており、ネットワークは、移動局からのデータを送信するチャネルの割当要求に反応して、移動通信で送信する特定のチャネル及び特定のタイムスロットを移動局ユーザーに提供する。そのように、チャネルはデータ送信に特に専有される訳ではなく、むしろ、ネットワークが特定の期間フリーなチャネルを決定し、データ送信のためにそれを特定の移動局に割り当てる。しかしながらこの文書は、どのようにして効果的に他のサービスにおいて利用されることになっているパケットトラヒックチャネルをどのようにして割当解除するかは開示していない。
【００４８】
新規ＡＮＳＩ−１３６規格は、パケットデータ送信のために、パケット制御チャネル（ＰＣＣＨ）及びパケットトラヒックチャネル（ＰＴＣＨ）の２つのタイプのチャネルをサポートするであろう。ＰＣＣＨは、ポイント・ツー・ポイントもしくはポイント・ツー・マルチポイントチャネルのいずれかであってもよい。移動通信局がキャンプオンするのがこのチャネルである。例えば、ここでは移動局は報知情報及び一斉呼出し情報をリードし、さらに、移動局がランダムアクセスする機会及び予約アクセスする機会を有する。一方、ＰＴＣＨはポイント・ツー・ポイントの予約アクセスのみのチャネルである。物理チャネルは、パケットデータサービスもしくは音声サービスのいずれかを提供することができるか、あるいは同時にパケットデータ及び音声サービスの両方を提供することができることは、当業者によって理解されるであろう。報知もしくは一斉呼出し能力のいずれもＰＴＣＨ概念には含まれない。
【００４９】
動作に際して、移動局はキャンプオンするＰＣＣＨを選択する。複数のＰＣＣＨがセル内に存在する場合、移動局は例えば移動局のＩＤに応じてそのうちの一つを選択する。要するに、移動局のＩＤの最下位ビットが００であれば、移動局はあるＰＣＣＨを選択するであろう。また、もし最下位ビットが０１であれば、別のＰＣＣＨを選択するであろう。上記方法によりＰＣＣＨを選択することで、一斉呼出し情報は利用可能なＰＣＣＨを介して広がる。
【００５０】
移動局からのコンテンションベースアクセス、またはネットワークからの移動通信端末データの受信において、ネットワークは、そのパケット送信のために特定のＰＴＣＨにチューングするように移動局に直接指示する。ＰＴＣＨ上で１度、ネットワーク（例えば基地局）は、特定の移動通信のためにリソースをスケジュールする。移動通信がトランザクションを完了し、移動局において構成可能な静止タイマーが切れた場合（一般には１秒の静止後）、移動局は元々のＰＣＣＨへキャンプオンするために戻る。
【００５１】
一度ＰＴＣＨがパケットデータ通信のために割り当てられると、音声通信のためにＰＴＣＨが再割り当てされる状況となる。例えば、もしセルがパケットデータまたは音声通信のために割り当てられた３つのチャネルを有しており、音声動作が発生していないとすると、３つのチャネルのすべてをパケットデータ通信に割り当てることができる。その後、もし音声通信が要求されれば、リソースマネージャーはパケットデータマネージャーに、あるフルチャネルが音声通信のために提供されることを通知する。このような場合、パケットデータマネージャーはあるチャネルをパケットデータ通信への割当から解除し、そのチャネルを音声通信に再割当する。パケットデータサービス提供から音声サービス提供への切り替えに要する遅延が１００ミリ秒であれば許容される。ゆえに、動的ＰＴＣＨの割当解除のための時間の合計は最小とすべきである。
【００５２】
例えば、パケットデータ通信に割り当てられていたＰＴＣＨの無線品質が許容可能なレベル以下に下がる場合には、別の状況が発生する。このような場合においては、パケットデータマネージャーは、エンドユーザーが要求するサービス品質を維持するために、そのＰＴＣＨ上で動作状態の移動局を別のＰＴＣＨに切り替える。
【００５３】
ＰＴＣＨのポイント・ツー・ポイント通信側面に起因して、音声ユーザーと動的パケットデータユーザーへの遅延量を最小にするための、最良のＰＴＣＨの割当解除についての問題（例えば、ＰＴＣＨサービスが解除されようとしていることを、その時点でＰＴＣＨを利用している移動局にどのようにして通知するか）が生ずる。この通知を実現するためのひとつの方法は、ある時点で１の移動局にリダイレクト要求を直接送信することである。ＰＴＣＨ上に多くの動作状態にある移動局が存在する場合、すべての移動局にそのチャネルを開放させるには長い時間がかかるであろう。別のアプローチは、動作中の移動局に通知することなく、単にパケットトラヒックチャネルを切ってしまうことである。その場合、移動局はネットワークから最早データを受信できなくなり、１秒動作タイマーが切れ、キャンプオンされたＰＣＣＨにフォールバックするであろう。そのような割当解除処理は、パケットデータエンドユーザーがネットワークへのアクセスを回復するための時間を増加させる。
【００５４】
ゆえに、エンドユーザーの現時の要求もしくは他の基準に基づいた、迅速で効果的な割当解除データパケットサービスを可能とする必要がある。
【００５５】
[発明の概要]
本発明は、従来技術における上述の不足を、パケットトラヒックチャネルの迅速な割当解除ための方法及びシステムを提供することにより解消するものである。本発明の典型的な具体例によれば、ポイント・ツー・マルチポイント通信の遂行能力は、すべての移動通信がリードするマルチキャストアドレスを定義することによりＰＴＣＨ上で提供される。マルチキャストアドレスの利用により、複数の移動局は同時にＰＴＣＨサービスの終了通知を受けることができる。その結果、ネットワークはＰＴＣＨリソースを最小時間で再割当できる。本発明の上述の目的及び特徴は、添付図面を参照の上で以下の好適な実施形態の記載からより明白となるであろう。
【００５６】
【発明の実施の形態】
図４は、本発明のパケットトラヒックチャネル再割当技術が実装される典型的な階層的若しくは多層セルラーシステムを示す図である。６角形で表された傘型マクロセル１０は、一面を覆うセルラー構造を構成する。傘型セル１０は点線で囲まれた範囲で表現されるミクロセル２０と、街路にそって点線で囲まれた範囲で表されるミクロセル３０、及びビルの各フロアをカバーするミクロセル４０、５０及び６０を内包する。ミクロセル２０及び３０によってカバーされる二つの街路の交差点はトラヒック集中度が高い場所であってもよく、ゆえにホットスポットを表す。
【００５７】
図５は、典型的な基地局１１０と移動局１２０を含む、典型的なセルラー移動通信無線電話システムを示す。典型的な基地局は、例えば、インターネット及び／又はイントラネット（不図示）に接続されるパケット交換器１４０に接続される制御・処理部１３０を有する。ここで引用をもってその内容とする前記引用した米国特許出願及び米国特許第５，１７５，８６７号公報の“Neighbor-Assisted Handoff in a Cellular Communication System”、及び１９９２年１０月２７日に出願された米国特許出願第０７／９６７，０２７号の“Multimode Signal Processing”に記載されているように、そのようなセルラー無線電話システムの一般的側面は当該技術分野において公知である。
【００５８】
典型的な基地局１１０は、制御・処理部１３０によって制御されるパケットチャネルトランシーバー１５０を介して、１以上のパケットトラヒックチャネルを扱う。また、各基地局は制御チャネルトランシーバー１６０を有し、これは１以上のパケット制御チャネルを扱うことができても良い。制御チャネルトランシーバー１６０は、制御情報を基地局若しくはセルの制御チャネルを介して当該制御チャネルにロックされた移動局に報知する。トランシーバー１５０及び１６０は、同一無線搬送周波数を共有するＤＣＣＨ及びＤＴＣの利用により、パケット・制御トランシーバー１７０と同様に、単一デバイスとして実装できることは理解されるであろう。基地局１１０がまた、音声チャネルを扱うための１以上のトランシーバーを有するであろうことはさらに理解されよう。
【００５９】
移動局１２０は、パケット及び制御チャネルトランシーバー１７０でパケットデータ及び報知及び一斉呼出し情報を受信する。移動局は、音声通信を扱うためにさらに１以上のセパレートトランシーバー（不図示）を有する。当業者は、音声トランシーバー及びパケットデータトランシーバーが、別の場合単一ユニットとして実装されえることを理解するであろう。処理部１８０は、トランシーバー１７０を制御し、受信情報を評価／処理する。
【００６０】
前述のように、ＩＳ１３６規定下における移動局と基地局間の典型的なパケットデータ通信セッションは、パケットデータ制御チャネル（ＰＣＣＨ）及びリザーブされたアクセスのみのパケットデータトラヒックチャネル（ＰＴＣＨ）の二種類のチャネルを介した送信を包含する。ＰＣＣＨは、ダウンリンクにおいてパケットチャネルフィードバック（ＰＣＦ）フィールドとして知られるフィールドを有する。ＰＣＦフィールドは２つの機能を果たす。以前の送信が成功したか若しくは失敗したかに関するフィードバック情報と、さらには、どの移動局が次に送信しようとしているかを示す割当情報を提供する。特定のＰＣＣＨにキャンプオンされた全ての移動局は、当業者によって理解されるであろうように、スリープモードにある期間を除いて、随時ＰＣＣＨのＰＣＦフィールドをモニターする。
【００６１】
ＰＣＣＨにアクセスを増やす為に、移動局は継続的にＰＣＦ割り当てサブフィールドをモニターしてアイドル状態を検出する。アイドル状態は、次のアップリンクスロットがランダムアクセス機会であることを示す。ＩＳ１３６規定下では、アイドル状態は０のシーケンスによって表される。しかしながら、当業者が理解するように、いくつかの他の所定のシーケンスが、アイドル状態を示すために代替的に利用されても良い。１度アイドル状態が検出されると、次のＰＣＣＨアップリンクにおいて移動局は開始フレームを送信し、さらに、送信が成功したかどうかを決定するためにＰＣＦのフィードバックサブフィールドをモニターする。開始フレームにおいて、移動局はその識別のために利用されるテンポラリアドレスを提案する。もし、開始フレームの受信に成功し、ネットワークによってテンポラリアドレスがアクセプトされれば、次のＰＣＦフィールドは成功を示すであろう。逆にもしテンポラリアドレスがアクセプトされなければ、異なるテンポラリアドレスが、ネットワークにより指定されたスロット数内の自動反復要求（ＡＲＱ）状態フレームで明示的に送信されるであろう。その後、移動局は、次のアップリンクで送信してもよいことを示すテンポラリアドレスがあるかどうか、ＰＣＦの割当サブフィールドをモニターする。１度検出されると、移動局は継続フレームを送信する。
【００６２】
パケットデータサービスが移動局により要求されるされるような場合に、移動局がＰＴＣＨにオフロードする決定がなされると、基地局は移動局に新しいチャネル（例えば、ＰＴＣＨ）にチューニングするように指示するチャネル再割当メッセージと、移動局が新しいチャネルで利用するであろうテンポラリアドレスを送信する。チャネル再割当メッセージに応答して、移動局は新しいチャネルにチューニングし、そのチャネル上でＰＣＦのフィードバックサブフィールドをモニターする。
【００６３】
ＰＣＣＨと同様にＰＴＣＨはまた、フィードバックサブフィールド及び割当サブフィールドに分割されるＰＣＦフィールドを有する。ＰＴＣＨダウンリンク上のフィードバックサブフィールドは、「停止」又は「継続」の何れかを示すようにセットされる。「継続」の指示は、移動局にＰＣＦの割当サブフィールドをモニターしないように通知する。一方、「停止」の指示は、移動局に割当サブフィールドをモニターするように通知する。「停止」の指示に応じて、移動局は割当サブフィールドのアドレスと移動局所有のテンポラリアドレスを比較する。上述のＰＣＣＨのように、割当サブフィールドは、次のアップリンクでの送信がリザーブされた移動局のアドレスを識別する。
【００６４】
移動局が送信すべき全てのデータを送信し、移動局のアクティブタイマーが切れた後、移動局はＰＣＣＨに切換わり、スリープモードに移行する。そのような場合、移動局はパケットデータトランザクションの為に割り当てられたテンポラリアドレスを利用して停止し、そのデフォルト復号アドレスを利用する。ＰＣＣＨと同様に、特定のＰＴＣＨへのアクセス予約を有する全ての作動中の移動局は、継続的にＰＴＣＨのＰＣＦダウンリンクフィールドをモニターする。上述と同様の通信技術が移動機終端データトランザクションの為に利用されることを、当業者は理解するであろう。
【００６５】
ＰＴＣＨ上における上述のポイント・ツー・ポイント通信セッションを示すために、図６に示される典型的な構成を考慮する。基地局６１０は、送信されるデータ６１４のチェックサム、及びデータが送信される移動局のアドレス６１６を計算するＣＲＣエンジン６１２を備える。当該アドレスは、合成パケットデータ部（ＰＤＵ）から除去される。ＰＤＵはデータ６１４と合成チェックサムシーケンス６１８を備える。この例においては、データは、テンポラリアドレス“７”が割り当てられた移動局へ送信されることを示している。移動局６２０において、メッセージが特定の移動局へのものかどうかを決定するために、ＰＤＵはＣＲＣエンジン６２２によって処理される。移動局は、ＰＤＵに自己のアドレスを付加し、データフィールド及び自分のアドレスのためのＣＲＣを計算する。もし、ＣＲＣ出力が受信したチェックシーケンスと一致すれば、当該データはその移動局に対するものであり、移動局は当該メッセージを復号する。もし、ＣＲＣが成功しなければ、移動局は当該メッセージを復号せず、ダウンリンクのモニターを継続する。
【００６６】
上述のように、移動通信パケットデータトランザクションが継続中又は中断しているかに関わりなく、ネットワーク（若しくは基地局）のＰＴＣＨサービスが、終了させられるような状況が発生する。例えば、存在する音声チャネルの数が不充分である状況では、利用可能な音声チャネルの数を増やすためにＰＴＣＨサービスを除去するのが望ましいかもしれない。ＰＴＣＨはポイント・ツー・ポイント能力しか有さず、各移動局は一般に別個に通知されるのでＰＴＣＨの割当解除における遅延は共通である。結果として、ＰＴＣＨサービスを迅速かつ効果的に割当解除することができる方法が必要とされる。
【００６７】
本発明の典型的な具体例によれば、ポイント・ツー・マルチポイント性能は、必要とされるリダイレクト（若しくは割当解除）メッセージの数を制限するために全ての移動局がリードするマルチキャストアドレスを定義することによりＰＴＣＨ上で提供される。本発明の第１の典型的な具体例では、マルチキャストアドレスは、ネットワークによって割当可能なテンポラリアドレスの一つにセットされる。ネットワークは一般に、アドレス割当の制限により８９個の動作中の移動局にだけ１度にサービスすることができる。もしネットワークが、例えばアドレス“５５”をマルチキャストアドレスとして割り当てた場合、当該アドレスは、移動局のテンポラリアドレスとしてネットワークによって割り当てられるべきではない。前述の例のように、ＰＤＵにおいて符号化されたアドレスが、移動局のテンポラリアドレスと同一であるかを決定するために、移動局はネットワークによって報知された全てのＰＤＵを復号する必要がある。ＰＤＵにおけるアドレスが移動局のテンポラリアドレスと同一な場合、移動局は対応するメッセージを適切に処理できる。
【００６８】
図７は、本発明の第１の実施形態に対応した典型的な通信システムを示す。基地局７１０は、図６と関連して上述した方法と同様の方法により動作するＣＲＣエンジン７１２を備える。本実施形態に対応した移動局７２０は、二つのＣＲＣエンジン７２２及び７２４を備える。当該二つのＣＲＣエンジンは、受信したアドレスが移動局のテンポラリアドレス若しくはマルチキャストアドレスと同一であるかどうかを同時にチェックするために、受信したＰＤＵを並列処理することを可能とする。
【００６９】
ＰＴＣＨが割当解除されようとするとき、マルチキャストアドレスは所定の割当可能なテンポラリアドレスのひとつにセットされる。この例では、マルチキャストアドレスが“５５”であり、移動局のアドレスは“７”である。ＣＲＣエンジン７１２はＰＤＵをデータ７１４及びマルチキャストアドレス７１６から形成する。図６に関連して上述したように、当該アドレスは合成ＰＤＵから除去される。ダウンリンクトランザクションで移動局７２０へ送信されるＰＤＵは、チェックサムシーケンス７１８及びデータ７１４を備える。図７には、ただ一つの移動局７２０しか示されていないが、多くの移動局が共通にＰＴＣＨ上で動作し、それぞれが図８に記載されるＰＴＣＨ割当解除処理を実行することができることは、当業者には理解されるであろう。。
【００７０】
図８は、本発明の第１の実施形態に対応したＰＴＣＨ割当解除処理を示す。一旦ＰＤＵが移動局７２０によって受信されると（ステップ８１０）、それはＣＲＣエンジン７２２と７２４の両方にルーティングされる。ＣＲＣエンジン７２２では、移動局のテンポラリアドレス“７”を利用してＣＲＣ動作が実行される（ステップ８２０）。一方、ＣＲＣエンジン７２４では、ＣＲＣ動作はマルチキャストアドレスを利用して実行される（ステップ８２０）。そして、ＣＲＣ動作が成功したかが決定される（ステップ８３０）。もし、これらのＣＲＣ動作のいずれかが成功したならば、メッセージは移動局により適切に復号される（ステップ８５０及びステップ８６０）。ＰＴＣＨリソースが割当解除されようとする場合、ＣＲＣ動作はマルチキャストアドレスを利用して成功するであろう。そのような場合、移動局により復号される（ステップ８６０）当該メッセージは、移動局に別のチャネルにチューニングするように通知するチャネル再割当情報を含むであろう。もし両方のＣＲＣ動作が不成功ならば、移動局は当該メッセージを復号せず、ダウンリンクのモニターを継続する。
【００７１】
本発明の第２の代替実施形態によれば、マルチキャストアドレスは、ＰＣＣＨのアイドル状態を示すシーケンス（例えば、０のシーケンス）と同一になるようにセットされる。図９は、本実施形態に対応する移動局のブロック図を示す。移動局９１０は、ＰＣＦ分析部９２０及びＣＲＣエンジン９３０を有する。図１０と関連して以下により詳細に説明されるように、ＰＣＦ分析部９２０は、マルチキャストアドレスがあるかどうかＰＣＦの割当サブフィールドをチェックする。マルチキャストアドレスがある場合、移動局はそのデフォルト復号アドレスを利用して受信したＰＤＵについてＣＲＣ動作を実行する。
【００７２】
図１０は、本発明の第２の実施形態に対応したＰＴＣＨ割当解除処理を示す図である。上述のように、ＰＴＣＨ上で動作している全ての移動局は、ネットワークからのダウンリンクトランザクションにおいて継続的にＰＣＦのフィードバック・サブフィールドをモニターする（ステップ１０１０）。フィードバック・サブフィールドは、「停止」指示がネットワークによって送信されているかを決定するために検査される（ステップ１０２０）。もしそうでなければ、各移動局は次のダウンリンク・フィードバック・サブフィールドをモニターする（ステップ１０１０）。ネットワークが「停止」指示を送信する場合、動作状態の移動局は割当サブフィールドを検査する（ステップ１０３０）。ＰＴＣＨリソースが除去されるような場合、割当サブフィールドはマルチキャストアドレスを含む。移動局がＰＣＦ分析部においてマルチキャストアドレスの存在を検出した場合、移動局はＰＤＵをそのデフォルト復号アドレスを利用して復号する（ステップ１０７０）。この場合、ＰＤＵは移動局が別のチャネルに切換えるべきであると指示する再割当情報を含むであろう。当該チャネルは移動局が元々キャンプオンされていたＰＣＣＨ、それとは別のＰＣＣＨ若しく別のＰＴＣＨであってもよい。結果として、パケットデータリソースは、音声サービスに有利となるように迅速に割当解除され、かつ、動作状態の移動局は迅速に別のチャネルに再割当される。
【００７３】
割当サブフィールドのアドレスがマルチキャストアドレスでないような場合、動作状態の各移動局は、割当サブフィールドが、自己のテンポラリアドレスと同一なアドレスを含むかどうかを決定する（ステップ１０５０）割当サブフィールドが移動局のテンポラリアドレスと同一でないような場合は、次のリザーブされたアップリンクスロットが当該移動局へのものではなく、移動局は次のダウンリンクトランザクションにおいてフィードバックサブフィールドをモニターする。もし割当サブフィールド内の当該アドレスが、移動局のテンポラリアドレスと同一であれば、次のアップリンクは当該移動局に送信するためにリザーブされている（ステップ１０６０）。送信後、移動局はステップ１０１０に戻り、次のダウンリンクトランザクションにおいてフィードバックサブフィールドをモニターする。
【００７４】
図１１は、本発明における第３の実施形態に対応した典型的な移動局を示す。マルチキャストアドレスは、ＰＣＣＨのアイドル状態指示シーケンス（例えば、０のシーケンス）と同一になるように再びセットされる。図１１の移動局１１１０は、とりわけマルチキャストアドレスの存在を検出するＰＣＦ分析部１１２０を有する。以上に詳細に説明したように、ＰＴＣＨ上で動作状態にある各移動局は、ＰＣＦフィールドをダウンリンクにおいて監視する。ＰＴＣＨリソースが除去される場合、ＰＣＦのフィードバックサブフィールドは「停止」にセットされるが、これは、動作状態にある移動局にそれらが割当サブフィールドを検査しようとしていることを示すものである。割当サブフィールドにおいてマルチキャストアドレスが検出されると、これは別のチャネルに移動するように移動局に指示する。デフォルト設定として、各移動局は、割当サブフィールドにおけるマルチキャストアドレスの検出に反応して、自動的にそれらが本来キャンプオンされたＰＣＣＨに切換えられる。これにより、チャネル再割当メッセージ送信の必要がなくなるであろう。
【００７５】
ダウンリンクにおいてマルチキャストアドレスを送信するのに要する時間は、パケットトラヒックチャネル上で動作状態にある移動局の性能に依存する。以下の例はこの依存性を示すものである。各フレームについて３つのタイムスロットを有するひとつのＰＴＣＨ搬送波のみが利用可能と仮定する。例えば、もし３つのトリプルレート移動局がＰＴＣＨ上で動作状態であった場合（各フレームの３つのタイムスロットの全てをリードする移動局）、マルチキャストアドレスは第１のタイムスロットにおいて送信されるだけでよい。ＴＤＭＡフレームは２０ミリ秒なので、ＰＴＣＨを割当解除するための時間はこの状況では約７ミリ秒となるであろう。
【００７６】
これ以外の場合では、もし３つの移動局のそれぞれが１のタイムスロットのみをリードしたならば（移動局１がタイムスロット１、移動局２がタイムスロット２など）、全ての移動局にＰＴＣＨ割当解除が通知されるためには、マルチキャストアドレスは３つのタイムスロット全てにおいて送信されるべきである。結果として、パケットデータサービスの割当解除に要する時間は、２０ミリ秒となるであろう。（例えば、マルチキャストアドレスが１つのタイムスロットでのみ送信されるか、もしくは３つのタイムスロット全てで送信されると言った）いずれかの状況において、ＰＴＣＨを割当解除する時間は、上述の切換時間の許容時間１００ミリ秒を大きく下回る。
【００７７】
トリプルレート移動局のみが、割当解除されるべきＰＴＣＨ上で動作状態にあるとしても、マルチキャストメッセージは全てのタイムスロットで送信されるのが好ましい。それは、例えばフェージングやメッセージが移動局の一つにおいて受信されないかもしれないといった場合があるからである。移動局がリダイレクトメッセージを受信しないというリスクは常に存在するが、そのような移動局の数は低く予測され、さらに、ＰＴＣＨはリザーブアクセスチャネルであるから、移動局は結果としてＰＣＣＨへのアクセスを回復するであろう。本発明は、接続を回復しなければならなくなる移動通信ユーザー数を減少させる。ＰＴＣＨにおけるポイント・ツー・マルチポイント・信号メッセージを利用することで、ＰＴＣＨ移動局に操作の間に許容されたレイテンシに重大な影響をあたえることなく、ネットワークはＰＴＣＨリソースを最小時間内（例えば、除去される１のＰＴＣＨチャネルにつき１のタイムスロット）で再割当できる。
【００７８】
上述の実施形態では、トラヒックチャネルは、パケットデータ若しくは音声のサービスの何れかのために割り当てられているが、トラヒックチャネルはパケットデータ及び音声のサービスの両方に割り当てられても良い（例えば、特定のタイムスロットがパケットデータ送信に割り当てられても良いし、特定のタイムスロットが音声送信のために割り当てられても良い。）ことを当業者は理解するであろう。事実、パケットデータサービスが割当解除されてもよいところの本発明によって提供される短い時間量は、インタリーブされたパケットデータサービス及び音声サービスを有するトラヒックチャネルを提供する重要な機会を提供するものである。
【００７９】
以上は本発明の原理、好適な実施形態、動作形態を記載したものである。しかしながら、本発明は上記の特定の実施形態に限定されて解釈されるものではない。上述した実施形態はＴＤＭＡを利用して提供されるが、本発明がＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ等の多くの異なるプロトコルにおいても実施できることを当業者は理解するであろう。このように、上述した実施形態は例示的に捉えられるべきであり、制限を課すものとして解釈されるべきではない。さらには、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から離れることなく、当業者によって実施形態に対して変更がなされるであろうことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  複数のレイヤー３メッセージ、レイヤー２フレーム、レイヤー１チャネルバースト若しくはタイムスロットの概要を示す図である。
【図２ａ】  搬送数上を送信される連続タイムスロットに含まれる連続するタイムスロットとして構成される順方向ＤＣＣＨを示す図である。
【図２ｂ】  ＩＳ−１３６ＤＣＣＨフィールドスロット形式の一例を示す図である。
【図３】  エアーリンクを介し通信のためのプロトコル構成を示す図である。
【図４】  本発明のパケットトラヒックチャネル割当解除技術が実装される典型的な階層的若しくは多層的セルラーシステムを示す図である。
【図５】  典型的な基地局及び移動局を包含する典型的なセルラー移動通信無線電話システムのブロック図である。
【図６】  従来の通信システムを示す図である。
【図７】  本発明の第１の実施形態に対応した通信システムを示す図である。
【図８】  本発明の第１の実施形態に対応したパケットトラヒックチャネル割当解除処理を示す図である。
【図９】  本発明の第２の実施形態に対応した移動局を示す図である。
【図１０】  本発明の第２の実施形態に対応したパケットトラヒックチャネル割当解除処理を示す図である。
【図１１】  本発明の第３の実施形態に対応した典型的な移動局を示す図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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