(57)【要約】【課題】低待ち時間サービス用ベアラ・ネットワークを介した信号搬送を提供すること。【解決手段】基地局システム、交換システム、および搬送システムを含む無線通信網が開示される。搬送ネットワークは、コール信号を搬送するよう構成された従来型信号ネットワーク、およびユーザ通信を搬送するよう構成されたベアラ・ネットワークを含む。特別な接続が確立されており、特別な接続の容量の一部がコール信号を搬送するために確保されているので、ベアラ・ネットワークはコール信号も搬送する。移動無線装置またはパケット・データ・ネットワークからのコール信号の受信に応じて、基地局システムまたは交換システムは、コール信号が低待ち時間サービス用のものか否かを判定する。コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、基地局システムまたは交換システムは、コール信号を特別な接続を介して転送する。そうない場合、基地局システムまたは交換システムは、コール信号を従来型の信号ネットワークを介して転送する。【選択図】図２
2005130481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動無線装置に低待ち時間サービスを提供するよう構成された無線通信網（２００）において、無線通信網は、
コール信号を搬送するよう構成された信号ネットワーク（２１２）、
ベアラ・トラフィックを搬送するよう構成されたベアラ・ネットワーク（２１４）と
を含む搬送ネットワーク（２０６）、
搬送ネットワークに接続された基地局システム（２０２）、
搬送ネットワークに接続された交換システム（２０４）
を含み、
特別な接続（２１６）がベアラ・ネットワークで確立されており、特別な接続の容量の少なくとも一部がコール信号を搬送するために確保され、
基地局システムは、移動無線装置（２１０）からのコール信号の受信に応じて、コール信号が低待ち時間サービス用のものか否かを判定し、コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、コール信号を、ベアラ・ネットワークの特別な接続を介して転送し、コール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、コール信号を、信号ネットワークを介して転送し、
交換システムは、ベアラ・ネットワークの特別な接続または信号ネットワークを介したコール信号の受信に応じて、コール信号をパケット・データ・ネットワークを介して転送することにより特徴付けられる無線通信網（２００）。
【請求項２】
交換システム（２０４）は、パケット・データ・ネットワークからのコール信号の受信に応じて、コール信号が低待ち時間サービス用のものか否かを判定し、コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、コール信号を、ベアラ・ネットワーク（２１４）の特別な接続（２１６）を介して転送し、コール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、コール信号を、信号ネットワーク（２１２）を介して転送することによりさらに特徴付けられる請求項１に記載の無線通信網（２００）。
【請求項３】
低待ち時間サービスがＰｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌサービスを含む請求項１に記載の無線通信網（２００）。
【請求項４】
特別な接続（２１６）がコール信号に加えてベアラ・トラフィックも搬送し、無線通信網が、特別な接続に許されるベアラ・トラフィックの量を制御し、特別な接続の待ち時間を確実にする制御システム（４３６、４３８、４１０、４２０）をさらに含む請求項１に記載の無線通信網（２００）。
【請求項５】
移動無線装置に低待ち時間サービスを提供するよう構成された無線通信網（２００）を操作する方法において、無線通信網は、搬送ネットワーク（２０６）、基地局システム（２０２）、および交換システム（２０４）を含み、搬送ネットワークは、コール信号を搬送するよう構成された信号ネットワーク（２１２）、およびベアラ・トラフィックを搬送するよう構成されたベアラ・ネットワーク（２１４）を含み、
該ベアラ・ネットワークで特別な接続（２１６）を確立する工程、
該コール信号を搬送するために、特別な接続の容量の少なくとも一部を確保する工程、
移動無線装置（２１０）からの基地局システムでのコール信号の受信に応じて、
基地局システムによって受信されたコール信号が、低待ち時間サービス用のものか否かを判定する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、コール信号を、ベアラ・ネットワークの特別な接続を介して転送する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、コール信号を、信号ネットワークを介して転送する工程、
特別な接続または信号ネットワークを介して交換システムでのコール信号の受信に応じて、コール信号を、パケット・データ・ネットワークを介して転送する工程
により特徴付けられる方法。
【請求項６】
パケット・データ・ネットワークから交換システム（２０４）へのコール信号の受信に応じて、
交換システムにより受信されたコール信号が、低待ち時間サービス用のものか否かを判定する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、コール信号を、ベアラ・ネットワーク（２１４）の特別な接続（２１６）を介して転送する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、コール信号を、信号ネットワーク（２１２）を介して転送する工程
をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
コール信号に加えて、特別な接続（２１６）を介してベアラ・トラフィックを搬送する工程、
特別な接続に許されるベアラ・トラフィックの量を制御し、特別な接続の待ち時間を確実にする工程
をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
移動無線装置に低待ち時間サービスを提供するよう構成された無線通信網（２００）を操作する方法において、無線通信網は、搬送ネットワーク（２０６）、基地局システム（２０２）、および交換システム（２０４）を含み、該搬送ネットワークは、コール信号を搬送するよう構成された信号ネットワーク（２１２）、およびベアラ・トラフィックを搬送するよう構成されたベアラ・ネットワーク（２１４）を含み、
該ベアラ・ネットワークで特別な接続（２１６）を確立する工程、
該コール信号を搬送するために、特別な接続の容量の少なくとも一部を確保する工程、
パケット・データ・ネットワークからの交換システムでのコール信号の受信に応じて、
交換システムによって受信されたコール信号が、低待ち時間サービス用のものか否かを判定する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、コール信号を、ベアラ・ネットワークの特別な接続を介して転送する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、コール信号を、信号ネットワークを介して転送する工程、
基地局システムでのコール信号の受信に応じて、コール信号を特別な接続または信号ネットワークを介して移動無線装置（２１０）に転送する工程
により特徴付けられる方法。
【請求項９】
移動無線装置（２１０）から基地局システム（２０２）へのコール信号の受信に応じて、
基地局システムにより受信されたコール信号が、低待ち時間サービス用のものか否かを判定する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、コール信号を、ベアラ・ネットワーク（２１４）の特別な接続（２１６）を介して転送する工程、
コール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、コール信号を、信号ネットワーク（２１２）を介して転送する工程
をさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
コール信号に加えて、特別な接続（２１６）を介してベアラ・トラフィックを搬送する工程、
特別な接続に許されるベアラ・トラフィックの量を制御し、特別な接続の待ち時間を確実にする工程
をさらに含む請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信の分野に関し、より詳細には、無線通信網により提供される低待ち時間サービス用のベアラ・ネットワークを介した信号の搬送に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信プロバイダーは、顧客に提供するサービスを継続的に改善している。無線サービスは、顧客に利便性を提供することにより非常に普及してきた。セルラ式およびＰＣＳ電話のような無線サービスは、個人的な使用と仕事上の使用に共通している。多くの通信プロバイダーは基本的なセルラ式またはＰＣＳサービスを提供するので、これらの通信プロバイダーは新規かつ有用な他のサービスを提供することで競い合っている。
【０００３】
１つまたは複数の通信プロバイダーによって提供される１つのサービスに、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｔａｌｋ（ＰＴＴ）サービスがある。ＰＴＴサービスは、Ｒｅｓｔｏｎ、ＶＡのＮｅｘｔｅｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓにより開始されたものである。ＰＴＴタイプのサービスは、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サービスと呼ばれる。Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌは、加入者が携帯用無線電話機のようにセルラ式電話を使用することを可能にするサービスである。加入者は、電話機のボタンをただ押すだけで、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サーバで維持される同加入者のグループ・リストまたは「バディー・リスト」に設定された、１人または複数の他の加入者に即座に接続する。加入者によっては、ＰＴＣサービスの提供する即時接続が好まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＴＣサービスを提供する際の１つの問題点は、低待ち時間コール・セットアップが要求されることである。終端間コール・セットアップは、加入者の満足する携帯用無線電話機の動作を提供するために約１秒以下であるべきである。低待ち時間コール・セットアップはまた、他のサービスに対しても要求される場合がある。残念ながら、一部の現行の無線通信網は、低待ち時間コール・セットアップを必要とするサービスにとって十分高速なコール・セットアップを提供することができない場合がある。
【０００５】
無線通信網は、通常、信号ネットワークとベアラ・ネットワークを含む。現行の無線通信網が十分高速なコール・セットアップを提供することができない場合がある１つの理由は、コール・セットアップ・メッセージを搬送するための信号ネットワークが、低待ち時間コール・セットアップを提供するためでなく、容量のために設計されていることである。無線通信網は数百万の加入者にサービスを提供するので、信号ネットワークは可能な限り多くのコールを処理するよう設計されている。信号ネットワークが容量を増加させる１つの方法は、メッセージ・バンドリングによるものである。メッセージ・バンドリングのために、信号ネットワークは、宛先に複数の信号メッセージを送信する前に、その信号メッセージをバッファする。メッセージ・バンドリングは、信号ネットワークがさらに高いコール負荷を処理することを可能にすることができるが、コール・セットアップの遅延を増加させる可能性もある。このコール・セットアップの遅延は信号ネットワークでは重要でない場合がある。何故ならば、この信号ネットワークは、一般にリアルタイム・クリティカルでない信号メッセージを搬送するからである。信号メッセージは、遅延が異常なものでない限り、目だった影響なしに遅らせることができる。通常のコールに対するコール・セットアップ待ち時間は、複数秒であってよい。
【０００６】
残念ながら、多くの無線通信網は、現行では、低待ち時間コール・セットアップを提供するようには構成されていない。無線通信網のコール・セットアップ待ち時間は、低待ち時間サービスを提供するには長すぎる場合があるので、通信プロバイダーは、顧客および潜在的顧客に対して、ＰＴＣサービスのような高価な低待ち時間サービスを提案することができない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の問題点および他の問題点を、無線通信網、および本明細書に記載の例示の実施形態の無線通信網を操作する方法により解決する。本発明を実施する無線通信網は、ベアラ・ネットワークを介して低待ち時間サービスに対してコール信号を搬送することにより、低待ち時間サービスを提供することができる。
【０００８】
無線通信網は、基地局システム、交換システム、および基地局システムと交換システムを接続する搬送ネットワークから構成される。搬送ネットワークは、信号ネットワークとベアラ・ネットワークを含む。信号ネットワークはコール信号を搬送するよう構成されており、ベアラ・ネットワークはベアラ・トラフィックを搬送するよう構成されている。
【０００９】
ベアラ・ネットワークは、複数の接続から構成される。ベアラ・ネットワークを介して、交換システムと基地局システムの間に特別な接続が確立される。確立された特別な接続を使用して、特別な接続の容量の少なくとも一部が、コール信号を搬送するために確保される。特別な接続の確保された容量のサイズは、無線通信網の必要性に応じて動的であってよい。
【００１０】
セル式電話のような移動無線装置からのコール信号の受信に応じて、基地局システムは、そのコール信号が低待ち時間サービス用のものか否かを判定する。低待ち時間サービスの一例は、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌサービスである。コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、基地局システムは、そのコール信号をベアラ・ネットワークの特別な接続を介して転送する。そのコール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、基地局システムは、そのコール信号を、従来型信号ネットワークを介して転送する。特別な接続または信号ネットワークを介したコール信号の受信に応じて、交換システムは、そのコール信号を、パケット・データ・ネットワークを介して転送する。
【００１１】
別の実施形態では、交換システムは、パケット・データ・ネットワークからコール信号を受信することができる。上記の実施形態のように、ベアラ・ネットワークの特別な接続が確立され、特別な接続の容量の一部が、コール信号を搬送するために確保される。そのコール信号の受信に応じて、交換システムは、そのコール信号が低待ち時間サービス用のものか否かを判定する。そのコール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、交換システムは、コール信号を、ベアラ・ネットワーク上の特別な接続を介して転送する。そのコール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、交換システムは、そのコール信号を、信号ネットワークを介して転送する。
【００１２】
有利には、上記の無線通信網は、コール信号を搬送するためのベアラ・ネットワーク上の特別な接続を使用して、低待ち時間コール・セットアップを提供することができる。ベアラ・ネットワーク上の特別な接続と信号ネットワークは、並列信号ネットワークを構成する。コール信号を搬送するために特別な接続と信号ネットワークの両方を使用して、無線通信網は、容量を犠牲にせずにコール・セットアップ待ち時間を最適化することができる。特別な接続によってもたらされた低コール・セットアップ待ち時間は、無線通信網が低待ち時間サービスを提供することを可能にすることができる。
本発明は、後述する他の例示の実施形態を含むことができる。
すべての図面において、同じ参照番号が同じ要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（従来型通信網−図１Ａおよび１Ｂ）
図１Ａおよび１Ｂは、本発明の理解に役立つ従来型通信網１００を示す。図１Ａでは、通信網１００は、ラジオ・アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１０２、パケット・データ・ネットワーク１４３、パケット・データ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）サーバ１４１、ＰＤＳＮサーバ１４６、Ｐｕｓｈ  Ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サーバ１４２、および認証、許可、および課金（ＡＡＡ）サーバ１４４を含む。ＲＡＮ  １０２、ＰＤＳＮサーバ１４１、ＰＤＳＮサーバ１４６、ＰＴＣサーバ１４２、およびＡＡＡサーバ１４４はすべて、パケット・データ・ネットワーク１４３に接続する。図１Ｂでは、通信網１００は、パケット・データ・ネットワーク１４３に接続するＲＡＮ１０４も含む（図１Ａの接続１４５を参照のこと）。通信網１００は、音声およびデータ・サービスを提供する第３世代の移動システム（３Ｇ）である。
【００１４】
図１Ａでは、ＲＡＮ  １０２は、通信網１００で無線機能を実行する。ＲＡＮ  １０２は、搬送ネットワーク１３０により接続される、ラジオ・ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）１１０とベース・トランシーバー局（ＢＲＳ）１２０を含む。搬送ネットワーク１３０は、ＲＮＣ  １１０とＢＴＳ  １２０の間の複数の接続１３１から構成される。搬送ネットワーク１３０は、信号ネットワーク１３３およびベアラ・ネットワーク１３４を含む。信号ネットワーク１３３を、図１Ａに破線で示す。ベアラ・ネットワーク１３４を、図１Ａに実線で示す。
【００１５】
ＢＴＳ  １２０は、ＰＴＣ電話１４０のような無線装置との無線通信を終了する。ＢＴＳ  １２０はそれぞれに、複数のトランシーバー（ＴＸＲ）１２２およびチャネル・エレメント（ＣＥ）プール１２４を含む。トランシーバー１２２は、リースの無線周波数を介して信号を送受信するアンテナ（図示せず）を含む。トランシーバー１２２は、電話がトランシーバー１２２と通信することのできる、「セル」を作る。チャネル・エレメント・プール１２４は、各ＢＴＳ  １２０の複数のチャネル・エレメントを表す。チャネル・エレメントは、コールを処理するためのプロセスを実行するＢＴＳ  １２０の資源を表す、論理素子である。
【００１６】
ＢＴＳ  １２０は、信号を交換するために、信号ネットワーク１３３を介してラジオ制御サーバ（ＲＣＳ）１３６、移動マネージャ（ＭＭ）１３８、およびＲＮＣ  １１０と通信する。一般に、ＲＡＮ  １０２の各ＢＴＳ  １２０に対して１つのＲＣＳ  １３６がある。ＢＴＳ  １２０は、ベアラ・トラフィックを交換するために、ベアラ・ネットワーク１３４を介してＲＮＣ  １１０と通信する。
【００１７】
ＲＮＣ  １１０は、パケット音声およびデータを搬送するために、ＢＴＳ  １２０とパケット・データ・ネットワーク１４３との間のスイッチとして動作する。ＲＮＣ  １１０は、トラフィック制御サーバ（ＴＣＳ）１１２、パケット制御機能（ＰＣＦ）１１４、およびフレーム・セレクタ（ＦＳ）プール１１６を含む。ＴＣＳ  １１２は、ＦＳプール１１６のフレーム・セレクタを割り当て、割り当て解除するような、ＲＮＣ  １１０の資源を管理し、コール・セットアップおよびコール・ティアダウンを管理する。ＰＣＦ  １１４は、ＲＮＣ  １１０とパケット・データ・ネットワーク１４３をインターフェースする。ＦＳプール１１６は、ＲＮＣ  １１０のフレーム・セレクタのプールを表す。フレーム・セレクタは、セルを処理するプロセスを実行するＲＮＣ  １１０の資源を表す、論理素子である。
【００１８】
図１Ｂでは、ＲＡＮ  １０４は、通信網１００の無線機能も実行する。ＲＡＮ  １０４は、搬送ネットワーク１７０により接続される、ラジオ・ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）１５０とベース・トランシーバー局（ＢＴＳ）１６０を含む。搬送ネットワーク１７０は、ＲＮＣ  １５０とＢＴＳ  １６０の間の複数の接続１７１から構成される。搬送ネットワーク１７０は、信号ネットワーク１７３およびベアラ・ネットワーク１７４を含む。信号ネットワーク１７３を、図１Ｂに破線で示す。ベアラ・ネットワーク１７４を、図１Ｂに実線で示す。
【００１９】
ＢＴＳ  １６０は、ＰＴＣ電話１８０のような無線装置との無線通信を終了する。ＢＴＳ  １６０はそれぞれに、複数のトランシーバー（ＴＸＲ）１６２およびチャネル・エレメント（ＣＥ）プール１６４を含む。トランシーバー１６２は、リースの無線周波数を介して信号を送受信するアンテナ（図示せず）を含む。トランシーバー１６２は、電話がトランシーバー１６２と通信することのできる、「セル」を作る。ＣＥプール１６４は、各ＢＴＳ  １６０の複数のチャネル・エレメントを表す。
【００２０】
ＢＴＳ  １６０は、信号を交換するために、信号ネットワーク１７３を介してラジオ制御サーバ（ＲＣＳ）１７６、移動マネージャ（ＭＭ）１７８、およびＲＮＣ  １５０と通信する。一般に、ＲＡＮ  １０４の各ＢＴＳ  １６０には１つのＲＣＳ  １７６がある。ＢＴＳ  １６０は、ベアラ・トラフィックを交換するために、ベアラ・ネットワーク１７４を介してＲＮＣ  １５０と通信する。
【００２１】
ＲＮＣ  １５０は、パケット音声およびデータを搬送するために、ＢＴＳ  １６０とパケット・データ・ネットワーク１４３の間のスイッチとして動作する。ＲＮＣ  １５０は、トラフィック制御サーバ（ＴＣＳ）１５２、パケット制御機能（ＰＣＦ）１５４、およびフレーム・セレクタ（ＦＳ）プール１５６を含む。ＴＣＳ  １５２は、ＦＳプール１５６でフレーム・セレクタを割り当て、割り当て解除するような、ＲＮＣ  １５０の資源を管理し、コール・セットアップおよびコール・ティアダウンを管理する。ＰＣＦ  １５４は、ＲＮＣ  １５０とパケット・データ・ネットワーク１４３をインターフェースする。ＦＳプール１５６は、ＲＮＣ  １５０のフレーム・セレクタのプールを表す。
【００２２】
ＰＴＣ電話１４０は、音声、データ、およびＰｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サービスを提供する３Ｇ電話である。Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サービスに使用可能となるためには、ＰＴＣ電話１４０をＰＴＣサーバ１４２に登録する必要がある。電源投入時、ＰＴＣ電話１４０は、登録要求を生成し、無線周波数を介してその登録要求を送信する。ＢＴＳ  １２０のトランシーバー１２２のうちの１つは、ＰＴＣ電話１４０からその登録要求を受信する。受信側ＢＴＳ  １２０は次いで、信号ネットワーク１３３を介してその登録要求を送信する。ＲＮＣ  １１０は、その登録要求を、信号ネットワーク１３３を介してＲＣＳ  １３６およびＭＭ  １３８経由で受信する。
【００２３】
ＲＮＣ  １１０内で、ＰＣＦ  １１４はその登録要求を受信する。その登録要求に応じて、ＰＣＦ  １１４は、ＰＤＳＮのプールから１つのＰＤＳＮを選択するためにＰＤＳＮサーバ１４１に連絡する。選択されたＰＤＳＮは、ＰＴＣ電話１４０とＰＤＳＮサーバ１４１の間にポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションを確立し、維持する。確立されたＰＰＰセッションを使用して、ＰＣＦ  １１４は登録要求をＰＴＣサーバ１４２に転送する。将来の通信を容易にするために、ＲＮＣ  １１０は、選択されたＰＤＳＮに対してＰＴＣ電話１４０の識別とアドレスを含む記録を設定する。
【００２４】
登録要求を受信する際、ＰＴＣサーバ１４２は、ＰＴＣ電話１４０にサービスを提供するＰＤＳＮサーバ１４１の識別を記録する。ディフォルトでは、ＰＴＣ電話１４０は、ＰＴＣ電話１４０に対するコールを最も頻繁に提供するホームＲＡＮまたはホームＭＳＣに割り当てられる。ＰＴＣ電話１４０は移動式なので、ＰＴＣ電話１４０はホームＲＡＮがサービスするエリア外を「ローミング」することができる。ＰＴＣ電話１４０がローミングする際、ＰＴＣサーバ１４２は、一般には、現行でＰＴＣ電話１４０にサービスを提供しているＰＤＳＮサーバ１４１の識別を記録することにより、ＰＴＣ電話１４０の位置の記録を生成する。ＰＴＣサーバ１４２は、ＰＴＣ電話１４０の識別、ＰＴＣ電話１４０に対して設定された「バディー・リスト」なども含む。ＰＴＣサーバ１４２は、ＰＴＣ電話１４０の位置を追跡するために、ホーム位置レジスタ（ＨＬＲ）に酷似した動作をする。
【００２５】
図１Ｂでは、ＰＴＣ電話１８０は、ＰＴＣサーバ１４２に登録する必要のある３Ｇ電話でもある。電源投入時、ＰＴＣ電話１８０は、登録要求を生成し、無線周波数を介してその登録要求を送信する。ＢＴＳ  １６０のトランシーバー１６２のうちの１つは、ＰＴＣ電話１８０からその登録要求を受信する。受信側ＢＴＳ  １６０は次いで、信号ネットワーク１７３を介してその登録要求を送信する。ＲＮＣ  １５０は、その登録要求を、信号ネットワーク１７３を介してＲＣＳ  １７６およびＭＭ  １７８経由で受信する。
ＲＮＣ  １５０内で、ＰＣＦ  １５４はその登録要求を受信する。その登録要求に応じて、ＰＣＦ  １５４は、ＰＤＳＮのプールから１つのＰＤＳＮを選択するためにＰＤＳＮサーバ１４６に連絡する。選択されたＰＤＳＮは、ＰＴＣ電話１８０とＰＤＳＮサーバ１４６の間にポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）セッションを確立し、維持する。確立されたＰＰＰセッションを使用して、ＰＣＦ  １５４は登録要求をＰＴＣサーバ１４２に転送する。将来の通信を容易にするために、ＲＮＣ  １５０は、選択されたＰＤＳＮに対してＰＴＣ電話１８０の識別とアドレスを含む記録を設定する。
【００２６】
登録要求を受信する際、ＰＴＣサーバ１４２は、ＰＴＣ電話１８０にサービスを提供するＰＤＳＮサーバ１４６の識別を記録する。ＰＴＣ電話１８０がローミングする際、ＰＴＣサーバ１４２は、一般には、現行でＰＴＣ電話１８０にサービスを提供しているＰＤＳＮサーバ１４６の識別を記録することにより、ＰＴＣ電話１８０の位置の記録を生成する。
【００２７】
ＰＴＣサーバ１４２に登録されたＰＴＣ電話１４０および１８０の両方を使用して、ＰＴＣ電話１４０はＰＴＣタイプのコールを行うことができる。コールを開始するために、ＰＴＣ電話１４０のユーザはＰＴＣ電話１４０のＰｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌボタンを押す。ＰＴＣ電話１４０はＰＴＣ要求を生成し、無線周波数を介してそのＰＴＣ要求を送信する。そのＰＴＣ要求は、１つまたは複数の受信者に向けることができる。ＢＴＳ  １２０のトランシーバー１２２のうちの１つは、ＰＴＣ電話１４０からＰＴＣ要求を受信する。受信側ＢＴＳ  １２０は次いで、信号ネットワーク１３３を介してＰＴＣ要求を送信する。ＲＮＣ  １１０は、信号ネットワーク１３３を介してＲＣＳ  １３６およびＭＭ  １３８経由でそのＰＴＣ録要求を受信する。
【００２８】
ＰＴＣ電話１４０からのＰＴＣ要求に応じて、ＲＮＣ１１０は、ＰＴＣ電話１４０に対して設定された記録を検索する。この記録は、ＰＤＳＮサーバ１４１（発信ＰＤＳＮと称する）との前のＰＰＰセッションを確立するために使用されたＰＤＳＮのアドレスを示す。ＰＣＦ  １１４は、ＰＤＳＮサーバ１４１を介してそのＰＴＣ要求をＰＴＣサーバ１４２に転送する。
【００２９】
ＰＴＣ要求に応じて、ＰＴＣサーバ１４２は、そのＰＴＣコールに対する受信者を特定する。ＰＴＣサーバ１４２は、そのコールに対する受信者に関する記録を検索することができる。ＰＴＣサーバ１４２は、ＰＴＣ電話１４０に対して前に設定されたバディー・リストまたはグループ・リストを参照することができる。この場合の受信者はＰＴＣ電話１８０である。
【００３０】
ＰＴＣ電話１８０がＰＤＳＮサーバ１４６とのＰＰＰセッションを確立したので、ＰＴＣサーバ１４２は、前のＰＰＰセッションを確立するために使用されたＰＤＳＮのアドレス（終了ＰＤＳＮまたはＰＤＳＮサーバ１４６と称する）、ＰＴＣ電話１８０の識別などを含む記録を有する。この記録に基づいて、ＰＴＣサーバ１４２は、ＰＴＣ要求を、ＰＤＳＮサーバ１４６を介してＲＮＣ  １５０のＰＣＦ１５４に転送する。
【００３１】
ＲＮＣ  １５０は、どのＢＴＳ  １６０がＰＴＣ電話１８０にサービスを提供するかを知らない場合がある。したがって、ＭＭ  １３８は、ＢＴＳ  １６０にＰＴＣ電話１８０を「呼び出させる」ための呼び出し要求を生成する。ＲＮＣ  １５０は、その呼び出し要求を、信号ネットワーク１７３を介してすべてのＢＴＳ  １６０に送信する。呼び出し要求に応じて、各ＢＴＳ  １６０は呼び出しチャネルを介して呼び出しをブロードキャストする。
【００３２】
ＰＴＣ電話１８０がその呼び出しを受信すると、ＰＴＣ電話１８０は無線周波数を介して応答を送信する。ＢＴＳ  １６０のトランシーバー１６２のうちの１つは、ＰＴＣ電話１８０から応答を受信する。受信側ＢＴＳ  １６０は次いで、この応答を、信号ネットワーク１７３を介して送信する。ＲＮＣ  １５０は、この応答を、信号ネットワーク１７３を介してＲＣＳ  １７６およびＭＭ  １７８経由で受信する。
【００３３】
ＲＮＣ  １５０内で、ＰＣＦ  １５４は、この応答を、ＰＤＳＮサーバ１４６を使用してＰＴＣサーバ１４２に転送する。ＰＴＣサーバ１４２は、この応答を受信し、この応答を、ＰＤＳＮサーバ１４１を使用してＲＮＣ  １１０のＰＣＦ  １１４に転送する。ＲＮＣ  １１０は、この応答を、信号ネットワーク１３３を介してＭＭ  １３８およびＲＣＳ  １３６経由でＢＴＳ  １２０に転送する。ＲＮＣ  １１０は、ＰＴＣ電話１４０にサービスを提供するＢＴＳ  １２０の位置を特定するために、呼び出し要求をすべてのＢＴＳ  １２０に送信する必要がある場合がある。
【００３４】
この応答の受信に応じて、ＢＴＳ  １２０は、この応答を、無線周波数を介してＰＴＣ電話１４０に送信する。ＰＴＣ電話１４０は、ＰＴＣコールがセットアップされたことを示すこの応答を受信する。
【００３５】
ＰＴＣコールのセットアップ中、接続が確立され、そのコールを処理するために資源が割り当てられる。接続を確立するために、ＲＣＳ  １３６は、ＲＮＣ  １１０とＢＴＳ  １２０の間にベアラ・ネットワーク１３４を介して接続をセットアップする。ベアラ・ネットワーク１３４を介した接続は、ＰＴＣコールのためにベアラ・トラフィックを搬送するためのものである。同様に、ＲＣＳ  １７６は、ベアラ・ネットワーク１７４を介してＲＮＣ  １５０とＢＴＳ  １６０の間に接続をセットアップする。ベアラ・ネットワーク１７４を介した接続も、ＰＴＣコールのためにベアラ・トラフィックを搬送するためのものである。
【００３６】
資源を割り当てるために、ＲＣＳ  １３６は、ＰＴＣコールを処理するためにＣＥプール１２４からチャネル・エレメント（ＣＥ）を選択する。ＴＣＳ  １１２は、そのコールを処理するためにＦＳプール１１６からフレーム・セレクタ（ＦＳ）を選択する。選択されたフレーム・セレクタおよび選択されたチャネル・エレメントは、少なくともＰＴＣコールが持続している間は相互に対応する。
【００３７】
コールがセットアップされると、ユーザは、ＰＴＣ電話１４０に対する発話を開始する。ＰＴＣ電話１４０のマイクロフォンは、ユーザの声を表すアナログ音声信号を生成する。ＰＴＣ電話１４０は次いで、このアナログ音声信号をデジタル化し、このデジタル化された音声をフレームに挿入する。ＰＴＣ電話１４０は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）プロトコルに基づいてこのデジタル化された音声を符号化し、そのデジタル化された音声フレームを、無線周波数を介して送信する。
【００３８】
ＢＴＳ  １２０および電話１５０の範囲内のいかなる他のＢＴＳのトランシーバー１２２のうちの１つが、そのデジタル化された音声フレームを受信する。受信側トランシーバー１２２は、そのデジタル化された音声フレームを、そのコールを処理するように設計されたチャネル・エレメントに送信する。チャネル・エレメントは、そのデジタル化された音声フレームのいかなる他の処理でも実行する。チャネル・エレメントは、そのデジタル化された音声フレームを、ベアラ・ネットワーク１３４の選択された接続を介して、そのコールを処理するよう設計されたＲＮＣ  １１０のＦＳプール  １１６の対応するフレーム・セレクタに搬送する。フレーム・セレクタは、そのデジタル化された音声フレームをさらに符号化し、そのデジタル化された音声フレームをＰＣＦ  １１４に転送する。ＰＣＦ  １１４は、そのデジタル化された音声フレームを、ＰＤＳＮサーバ１４１を介してＰＴＣサーバ１４２に転送する。ＰＴＣサーバ１４２は、そのデジタル化された音声フレームを、ＰＤＳＮサーバ１４６を介してＰＣＦ  １５４に転送する。
【００３９】
ＰＣＦ  １５４は、そのデジタル化された音声フレームを、そのコールを処理するよう設計されたＦＳプール１５６のフレーム・セレクタに転送する。フレーム・セレクタは、そのデジタル化された音声フレームを、ベアラ・ネットワーク１７４の選択された接続を介して、ＣＥプール１６４の対応するチャネル・エレメントに転送する。チャネル・エレメントは、そのデジタル化された音声フレームのいかなる他の処理でも実行する。チャネル・エレメントは、そのデジタル化された音声フレームをトランシーバー１６２のうちの１つに転送する。トランシーバー１６２は、そのデジタル化された音声フレームを、無線周波数を介して送信する。
【００４０】
ＰＴＣ電話１８０は、そのデジタル化された音声フレームを受信する。ＰＴＣ電話１８０は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）プロトコルに基づいて、そのデジタル化された音声フレームを復号化する。ＰＴＣ電話１８０は次いで、そのデジタル化された音声をアナログ音声信号に変換し、そのアナログ音声信号をスピーカーに適用する。ＰＴＣ電話１８０のスピーカーは次いで、ユーザに対して可聴音声を発する。
【００４１】
残念ながら、低待ち時間サービスがさらに高速な（例えば、１秒以下の）コール・セットアップを要求する際に、ＲＡＮ  １０２およびＲＡＮ  １０４は低待ち時間サービスを処理するようには有効に設計されていない。ＲＡＮ  １０２およびＲＡＮ  １０４のコール・セットアップ時間は、少なくとも複数秒であってよい。ＲＡＮ  １０２およびＲＡＮ
【００４２】
１０４のさらに高い待ち時間は、ＢＴＳ  １２０およびＢＴＳ  １６０が、信号ネットワーク１３３および１７３を介してＰＴＣ要求および応答のようなコール信号を送信することを理由とする場合がある。信号ネットワーク１３３および１７３に対する主要な優先権は容量であり、数百もの加入者がいるので、信号ネットワーク１３３および１７３は可能な限り多くのコールを処理するよう設計される。ＲＡＮ  １０２およびＲＡＮ  １０４の高いコール・セットアップ待ち時間があるため、ＲＡＮ  １０２およびＲＡＮ  １０４は、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌサービスのような低待ち時間サービスを適切に提供することはできない。
【００４３】
（無線通信網の構成および動作−図２〜３）
図２〜３および以下の説明は、本発明の最良の形態を作成し使用する方法を当業者に教示するために、本発明の具体的な例示の実施形態を示す。本発明の原理を教示するために、本発明の一部の従来の態様を簡略化し、省略する。当業者には、本発明の範囲に含まれるこの実施形態から変形形態が理解されよう。当業者には、本発明の多数の変形形態を形成するために、後述する特徴を様々な方法で組み合わせることができることが理解されよう。したがって、本発明は、後述する具体的な実施形態に限定されず、特許請求の範囲およびそれらの等価形態によってのみ限定される。
【００４４】
図２は、本発明の例示の実施形態の無線通信網２００を示す。無線通信網２００は、いくつかの実施形態ではラジオ・アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）を含むことができる。無線通信網２００は、基地局システム２０２、交換システム２０４、および基地局システム２０２と交換システム２０４を接続するよう構成された搬送ネットワーク２０６から構成される。無線通信網２００は、図２に示さない他の構成要素、装置、またはシステムを含むことができる。
【００４５】
基地局システム２０２は、交換システム２０４および移動無線装置２１０と通信するように構成されている。基地局システム２０２の一例は、ベース・トランシーバー局（ＢＴＳ）を含む。移動無線装置２１０は、いかなるハンドヘルド装置、あるいは無線信号を介して通信するよう構成されたポータブル装置を含む。移動無線装置２１０は、セル式電話、ＰＣＳ電話、コンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、または他の移動無線装置を含むことができる。基地局システム２０２は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ、または他の無線プロトコルを使用して、移動無線装置２１０と通信することができる。ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークでは、基地局システム２０２は、ＢＴＳの機能と機能が類似したノードＢを含むことができる。
【００４６】
交換システム２０４は、基地局システム２０２およびパケット・データ・ネットワーク（図示せず）と通信するよう構成される。交換システム２０４は、基地局システムとパケット・データ・ネットワークの間の通信を切り替えるよう構成された、いかなるシステムまたは装置をも含む。交換システム２０４の一例は、ラジオ・ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）を含む。ＧＳＭネットワークでは、交換システム２０４は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）を含むことができる。
【００４７】
搬送ネットワーク２０６は、基地局システム２０２と交換システム２０４を接続する。搬送ネットワーク２０６は、信号ネットワーク２１２とベアラ・ネットワーク２１４を含む。信号ネットワーク２１２は、コール信号を搬送するよう構成されており、図２に破線で示される。コール信号は、コール・セットアップおよびコール・ティアダウン・メッセージ、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌ要求、または別のメッセージのような、コール処理を容易にするために使用される、いかなるメッセージまたは信号でも含む。
【００４８】
ベアラ・ネットワーク２１４は、交換システム２０４と基地局システム２０２の間の１つまたは複数の接続から構成される。ベアラ・ネットワーク２１４は、ベアラ・トラフィックを搬送するよう構成されており、図２に実線で示される。ベアラ・トラフィックは、発呼者と被呼者の間のコールで送信されるか、またはパケット・データ・ネットワークの移動クライアントとサーバの間で送信される、音声および／またはデータから構成される。この実施形態では、ベアラ・ネットワーク２１４は、コール信号を搬送するようにも構成される。
【００４９】
図３は、本発明の例示の実施形態の信号ネットワーク２１２に加えて、ベアラ・ネットワーク２１４がコール信号を搬送する、無線通信網２００のためのプロセス３００を示す。コール信号を搬送するために、ステップ３０２で、ベアラ・ネットワーク２１４の特別な接続２１６が確立される。交換システム２０４、基地局システム２０２、または別のシステムは、特別な接続２１６を確立することができる。特別な接続２１６は、従来の方法または手段を使用して確立することができる。複数の特別な接続を確立することができる。ステップ３０４では、特別な接続２１６の容量の少なくとも一部が、コール信号を搬送するために確保される。特別な接続２１６の容量の当該一部のサイズは、無線通信網２００の必要に応じて動的であってよい。
【００５０】
移動無線装置２１０からのコール信号の受信に応じて、ステップ３０６で、基地局システム２０２は、そのコール信号が低待ち時間サービス用のものか否かを判定する。低待ち時間サービスは、１秒以下など、従来のサービスよりもさらに高速なコール・セットアップ時間を要求する、無線通信網に対するいかなる通信サービスをも含む。低待ち時間サービスの一例は、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌサービスを含む。コール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、ステップ３０８で、基地局システム２０２は、そのコール信号を、ベアラ・ネットワーク２１４の特別な接続２１６を介して転送する。そのコール信号が低待ち時間サービス用のものでない場合、ステップ３１０で、基地局システム２０２は、そのコール信号を、信号ネットワーク２１２を介して転送する。特別な接続２１６または信号ネットワーク２１２を介したコール信号の受信に応じて、交換システム２０４は、コール信号を、パケット・データ・ネットワークを介して転送する。
【００５１】
有利には、無線通信網２００は、コール信号を搬送するために、ベアラ・ネットワーク１２４を使用して低待ち時間コール・セットアップを提供することができる。一般に、ベアラ・ネットワークは、音声コールのような、リアルタイム・クリティカルなベアラ・トラフィックを搬送する。リアルタイム・クリティカルなベアラ・トラフィックは、遅延およびジッタをさらに容認しない。例えば、ベアラ・ネットワーク２１４のコールのための音声フレームの搬送の遅延は、聴き手にとって顕著である場合がある。この遅延により、会話の一部が失われる場合がある。遅延が有害な作用を有する場合があるので、ベアラ・ネットワークは、待ち時間およびジッタを最小限に抑えるように設計される。したがって、ベアラ・ネットワーク２１４は、容量の方により重点を置く信号ネットワーク２１２に比べて、低待ち時間の方により重点を置く。ベアラ・ネットワーク２１４は低待ち時間伝送用にセットアップされるので、ベアラ・ネットワーク２１４は、Ｐｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌサービスのような、リアルタイム・クリティカルなサービスが要求する、低待ち時間コール・セットアップを提供することができる。
【００５２】
ベアラ・ネットワーク２１４および信号ネットワーク２１２上の特別な接続２１６は、並列信号ネットワークを構成する。コール信号を搬送するために特別な接続２１６と信号ネットワーク２１２の両方を使用して、無線通信網２００は、容量を犠牲にせずにコール・セットアップ待ち時間を最適化することができる。
【００５３】
特別な接続２１６は、コール信号に加えてベアラ・トラフィックを搬送することができる。特別な接続２１６の待ち時間を制御するために、制御システム（図示せず）は、特別な接続２１６に許可されるベアラ・トラフィックの量を制御することができる。
【００５４】
別の実施形態では、交換システム２０４は、パケット・データ・ネットワーク（図示せず）からのコール信号の受信者である。前実施形態でのように、ステップ３０２で、ベアラ・ネットワーク２１４の特別な接続２１６が確立され、ステップ３０４で、特別な接続２１６の容量の一部がコール信号の搬送用に確保される。パケット・データ・ネットワークを介したコール信号の受信に応じて、ステップ３０６で、交換システム２０４は、そのコール信号が低待ち時間サービス用のものであるか否かを判定する。そのコール信号が低待ち時間サービス用のものである場合、ステップ３０８で、交換システム２０４は、ベアラ・ネットワーク２１４の特別な接続２１６を介してコール信号を転送する。そのコール信号が低待ち時間サービス用でない場合、ステップ３１０で、交換システム２０４は、信号ネットワーク２１２を介してコール信号を転送する。
【００５５】
（通信網の構成および動作−図４Ａおよび４Ｂ）
図４Ａおよび４Ｂは、本発明の例示の実施形態の通信網４００を示す。図４Ａでは、通信網４００は、ラジオ・アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）４０２、パケット・データ・ネットワーク４４３、パケット・データ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）サーバ４４１、ＰＤＳＮサーバ４４６、Ｐｕｓｈ  Ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サーバ４４２、および認証、許可、および課金（ＡＡＡ）サーバ４４４を含む。ＲＡＮ  ４０２、ＰＤＳＮサーバ４４１、ＰＤＳＮサーバ４４６、ＰＴＣサーバ４４２、およびＡＡＡサーバ４４４はすべて、パケット・データ・ネットワーク４４３に接続する。ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークでは、ＰＤＳＮサーバ４４１およびＰＣＦ４１４の代わりに、サービングＧＰＲＳサービス・ノード（ＳＧＳＮ）およびゲートウェイＧＰＲＳサービス・ノード（ＧＧＳＮ）を使用することができる。パケット・データ・ネットワーク４４３は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）ネットワーク、非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワーク、またはこれら２つの組み合わせであってよい。図４Ｂでは、通信網４００は、パケット・データ・ネットワーク４４３に接続するＲＡＮ４０４も含む（図４Ａおよび４Ｂの接続４４５を参照のこと）。通信網４００は、音声およびデータ・サービスを提供する第３世代の移動システム（３Ｇ）ＣＤＭＡネットワークである。他の実施形態では、通信網４００は、ＧＳＭ、ＴＤＭＡ、またはＵＭＴＳネットワークであってよい。
【００５６】
図４Ａでは、ＲＡＮ  ４０２は、通信網４００で無線機能を実行する。ＲＡＮ  ４０２は、搬送ネットワーク４３０により接続される、ラジオ・ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）４１０およびベース・トランシーバー局（ＢＴＳ）４２０を含む。ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークでは、ＲＮＣ  ４１０は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）であってよい。搬送ネットワーク４３０は、ＲＮＣ  ４１０とＢＴＳ  ４２０の間の複数の接続４３１から構成される。搬送ネットワーク４３０は、信号ネットワーク４３３およびベアラ・ネットワーク４３４を含む。信号ネットワーク４３３を、図４Ａに破線で示す。ベアラ・ネットワーク４３４を、図４Ａに実線で示す。
【００５７】
ＢＴＳ  ４２０は、ＰＴＣ電話４４０のような無線装置との無線通信を終了する。ＢＴＳ  ４２０はそれぞれに、複数のトランシーバー（ＴＸＲ）４２２、検出システム４２３、およびチャネル・エレメント（ＣＥ）プール４２４を含む。トランシーバー４２２は、リースの無線周波数を介して信号を送受信するアンテナ（図示せず）を含む。トランシーバー４２２は、セルラ式電話、ＰＣＳ電話、または他の無線装置がトランシーバー４２２と通信することのできる、「セル」を作る。ＣＥプール４２４は、各ＢＴＳ  ４２０の複数のチャネル・エレメントを表す。チャネル・エレメントは、コールを処理するためのプロセスを実行するＢＴＳ  ４２０内の資源を表す、論理素子である。
【００５８】
ＢＴＳ  ４２０は、信号を交換するために、信号ネットワーク４３３を介してラジオ制御サーバ（ＲＣＳ）４３６、移動マネージャ（ＭＭ）４３８、およびＲＮＣ  ４１０と通信する。一般に、ＲＡＮ  ４０２の各ＢＴＳ  ４２０に対して１つのＲＣＳ  ４３６がある。ＢＴＳ  ４２０は、ベアラ・トラフィックを交換するために、ベアラ・ネットワーク４３４を介してＲＮＣ  ４１０と通信する。ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークでは、ＲＣＳ  ４３６は、ラジオ資源コントローラ（ＲＲＣ）と称することもできる。
【００５９】
ＲＮＣ  ４１０は、パケット音声およびデータを搬送するために、ＢＴＳ  ４２０とパケット・データ・ネットワーク４４３との間のスイッチとして動作する。ＲＮＣ  ４１０は、トラフィック制御サーバ（ＴＣＳ）４１２、パケット制御機能（ＰＣＦ）４１４、およびフレーム・セレクタ（ＦＳ）プール４１６を含む。ＲＮＣ４１０は、他のＢＴＳ（図示せず）、他のＲＮＣ（図示せず）、および移動交換センター（ＭＳＣ）（図示せず）と通信することもできる。ＴＣＳ  ４１２は、ＲＮＣ  ４１０の資源を管理する。例えば、ＲＮＣ  ４１０は、組み合わされて機能する２０のプロセッサを含むことができる。ＴＣＳ  ４１２は、各プロセッサが処理する作業負荷を管理することができる。ＴＣＳ  ４１２は、ＦＳプール４１６でフレーム・セレクタを割り当て、割り当て解除し、コール・セットアップおよびコール・ティアダウンを管理する。ＰＣＦ  ４１４は、ＰＤＳＮサーバ４４１を介してＲＮＣ  ４１０とパケット・データ・ネットワーク４４３をインターフェースする。ＦＳプール４１６は、ＲＮＣ  ４１０のフレーム・セレクタのプールを表す。フレーム・セレクタは、セルを処理するプロセスを実行するＲＮＣ  ４１０の資源を表す、論理素子である。ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークでは、フレーム・セレクタは、データ・チャネルと称することができ、ＦＳプール４１６はデータ・チャネル・プールと称することができる。
【００６０】
図４Ｂでは、ＲＡＮ  ４０４は、通信網４００の無線機能も実行する。ＲＡＮ  ４０４は、搬送ネットワーク４７０により接続される、ラジオ・ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）４５０とベース・トランシーバー局（ＢＴＳ）４６０を含む。搬送ネットワーク４７０は、ＲＮＣ  ４５０とＢＴＳ  ４６０の間の複数の接続４７１から構成される。搬送ネットワーク４７０は、信号ネットワーク４７３およびベアラ・ネットワーク４７４を含む。信号ネットワーク４７３を、図４Ｂに破線で示す。ベアラ・ネットワーク４７４を、図４Ｂに実線で示す。
【００６１】
ＢＴＳ  ４６０は、ＰＴＣ電話４８０のような無線装置との無線通信を終了する。ＢＴＳ  ４６０はそれぞれに、複数のトランシーバー（ＴＸＲ）４６２、検出システム４６３、およびチャネル・エレメント（ＣＥ）プール４６４を含む。トランシーバー４６２は、リースの無線周波数を介して信号を送受信するアンテナ（図示せず）を含む。トランシーバー４６２は、セルラ式電話、ＰＣＳ電話、または他の無線装置がトランシーバー４６２と通信することのできる、「セル」を作る。ＣＥプール４６４は、各ＢＴＳ  ４６０内の複数のチャネル・エレメントを表す。
【００６２】
ＢＴＳ  ４６０は、信号を交換するために、信号ネットワーク４７３を介してラジオ制御サーバ（ＲＣＳ）４７６、移動マネージャ（ＭＭ）４７８、およびＲＮＣ  ４５０と通信する。一般に、ＲＡＮ  ４０４の各ＢＴＳ  ４６０に対して１つのＲＣＳ  ４７６がある。ＢＴＳ  ４６０は、ベアラ・トラフィックを交換するために、ベアラ・ネットワーク４７４を介してＲＮＣ  ４５０と通信する。
【００６３】
ＲＮＣ  ４５０は、パケット音声およびデータを搬送するために、ＢＴＳ  ４６０とパケット・データ・ネットワーク４４３との間のスイッチとして動作する。ＲＮＣ  ４５０は、トラフィック制御サーバ（ＴＣＳ）４５２、パケット制御機能（ＰＣＦ）４５４、およびフレーム・セレクタ（ＦＳ）プール４５６を含む。ＲＮＣ  ４５０は、他のＢＴＳ（図示せず）、他のＲＮＣ（図示せず）、および移動交換センター（ＭＳＣ）（図示せず）とも通信することができる。ＴＣＳ  ４５２は、ＦＳプール４５６でフレーム・セレクタを割り当て、割り当て解除するなど、ＲＮＣ  ４５０の資源を管理し、コール・セットアップおよびコール・ティアダウンを管理する。ＰＣＦ  ４５４は、ＰＤＳＮサーバ４４６を介してＲＮＣ  ４５０とパケット・データ・ネットワーク４４３をインターフェースする。ＦＳプール４５６は、ＲＮＣ  ４５０内のフレーム・セレクタのプールを表す。
【００６４】
通信網４００がセットアップされ、低待ち時間サービスを処理するために従来のネットワークとは異なった動作をする。特別な接続４３５は、コール信号を搬送するためにベアラ・ネットワーク４３４で事前に確立される。特別な接続４３５は、フレーム・リレー、ＡＴＭ、またはＩＰネットワークを介してサポートすることができる。通信網４００は、必要となる帯域幅とＲＮＣ  ４１０がサービスを提供するＢＴＳの数に応じて、複数の特別な接続を事前に確立することができる。特別な接続４３５は、ＲＡＮ  ４０２の別個で並列な信号ネットワークから構成される。
【００６５】
特別な接続４３５では、信号メッセージを搬送するために特別な接続４３５の容量の一部が確保される。例えば、特別な接続４３５は１つのＴ−１ラインを含むとする。特別な接続４３５の容量の当該一部は、ＤＳ０の僅かな部分、すなわち１つまたは複数のＤＳ０を含むことができる。別の実施例では、特別な接続４３５がファイバー設備を含むとする。コール信号を搬送するために確保された特別な接続４３５の容量の当該一部は、ファイバー設備の帯域幅の少なくとも１つの僅かな部分を含む。
【００６６】
特別な接続４３５を確立する際、ＢＴＳ  ４２０および／またはＲＣＳ  ４３６は、コール信号を処理するためにＣＥプール４２４から特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）を指定する。ＲＮＣ  ４１０またはＲＮＣ  ４１０のＴＣＳ  ４１２は、ＢＴＳ  ４２０からのコール信号の処理専用として、ＦＳプール４１６からのフレーム・セレクタ４１８の小さなプールを取っておく。特別なフレーム・セレクタ・プール４１８の特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）は、ＢＴＳ  ４２０の特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）に対応する。直接的または間接的にＲＮＣ  ４１０に接続された各ＢＴＳ  ４２０は、上記のように特別な接続を確立することができる。
【００６７】
コール信号用に確保された特別な接続４３５の容量の当該部分は、ＲＡＮ  ４０２の必要性に応じて拡縮可能である。低待ち時間信号に関連するトラフィックが増加するに従い、ＲＮＣ  ４１０は、コール信号の処理専用として取っておいた特別なＦＳプール４１８のサイズを調整することができる。ＲＮＣ  ４１０が２０のプロセッサを含んでおり、各プロセッサが１００のフレーム・セレクタの機能を実行することができるものとする。ＲＮＣ  ４２０は、低待ち時間サービスに対するコール信号の処理専用として、ＦＳプール４１６から２００のフレーム・セレクタを取っておくことができる。これは、２０のプロセッサのうちの２つを、低待ち時間サービスに対するコール信号の処理専用として取っておくことができるということである。ＲＡＮ  ４０２が低待ち時間サービスの増加した量を処理する場合、ＲＮＣ  ４１０は、低待ち時間サービスに対するコール信号の処理専用として、特別なＦＳプール４１８にさらに多くのフレーム・セレクタを取っておくことができる。必要に応じて、ＲＮＣ  ４１０にはより多くのプロセッサを追加することができる。また、各ＢＴＳ  ４２０は、必要に応じて、コール信号の処理専用として、複数の特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）を取っておくことができる。
図４Ｂを参照すると、特別な接続４７５は、類似の方法でＲＡＮ  ４０４でセットアップすることができる。
【００６８】
この実施形態に関して、図１Ａおよび１Ｂに関して上記したように、ＰＴＣ電話４４０とＰＴＣ電話４８０はＰＴＣサーバ４４２に登録されているものとする。ＰＴＣ電話４４０とＰＤＳＮサーバ４４１の間のＰＰＰセッション、およびＰＴＣ電話４８０とＰＤＳＮサーバ４４６の間のＰＰＰセッションは活動停止状態にある。ＰＴＣ電話４４０および４８０はどちらも、音声、データ、およびＰｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌ（ＰＴＣ）サービスを提供する３Ｇ電話である。ＰＴＣサーバ４４２に登録したＰＴＣ電話４４０および４８０の両方を使用して、ＰＴＤＣ電話４４０はＰＴＣタイプのコールを行うことができる。コールを開始するには、ＰＴＣ電話４４０のユーザは、ＰＴＣ電話４４０のＰｕｓｈ  ｔｏ  Ｃａｌｌボタンを押す。ＰＴＣ電話４４０は、ＰＴＣ要求のようなコール・セットアップ・メッセージを生成し、そのコール・セットアップ・メッセージを、無線周波数を介して送信する。ＰＴＣ要求は、１つまたは複数の受信者に向けることができる。
【００６９】
ＢＴＳ  ４２０のトランシーバー４２２のうちの１つは、ＰＴＣ電話４４０からコール・セットアップ・メッセージを受信する。受信側トランシーバー４２２は、そのコール・セットアップ・メッセージを検出システム４２３に転送する。検出システム４２３は、そのコール・セットアップ・メッセージが低待ち時間サービス用のものか否かを判定するよう、そのコール・セットアップ・メッセージを処理する。そのコール・セットアップ・メッセージが低待ち時間サービス用のものでない場合、ＢＴＳ  ４２０は、ＰＴＣメッセージを、図１Ａおよび１Ｂに記載の従来の方法で信号ネットワーク４３３を介して転送する。コール・セットアップ・メッセージが低待ち時間サービス用のものである場合、検出システム４２３は、コール信号の処理専用のＣＥプール４２３の特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）にそのコール・セットアップ・メッセージを転送する。特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）は、そのコール・セットアップ・メッセージを、ベアラ・ネットワーク４３４の特別な接続４３５を介して、特別なＦＳプール４１８の特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）に転送する。
【００７０】
特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）は次いで、そのコール・セットアップ・メッセージをＰＣＦ  ４１４に転送する。特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）は、そのコール・セットアップ・メッセージを符号化するか、さらに処理することができる。コール・セットアップ・メッセージの受信に応じ、ＰＣＴ  ４１４は、ＰＴＣ電話４４０に関する記録を検索する。この記録は、ＰＤＳＮサーバ４４１（発信ＰＤＳＮと称する）との前のＰＰＰセッションを確立するために使用されたＰＤＳＮに対するアドレスを示す。ＰＤＦ  ４１４は、コール・セットアップ・メッセージを、ＰＤＳＮサーバ４４１を介してＰＴＣサーバ４４２に転送する。ＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークでは、ＰＣＦ  ４１４およびＰＤＳＮサーバ４４１は、サービングＧＰＲＳサービス・ノード（ＳＧＳＮ）およびゲートウェイＧＰＲＳサービス・ノード（ＧＧＳＮ）であってよい。
【００７１】
コール・セットアップ・メッセージに応じて、ＰＴＣサーバ４４２はＰＴＣコールに対する受信者を特定する。ＰＴＣサーバ４４２は、そのコールに対する受信者に関する記録を検索することができる。ＰＴＣサーバ４４２は、ＰＴＣ電話４４０に対して既に確立された「バディー・リスト」またはグループ・リストを参照することができる。この場合の受信者はＰＴＣ電話４８０である。
【００７２】
ＰＴＣサーバ４４２はＰＴＣ電話４８０に関する記録を検索する。この記録は、前のＰＰＰセッション（終了ＰＤＳＮと称する）を確立するために使用されたＰＤＳＮのアドレス、ＰＴＣ電話４８０の識別などを示す。この記録に基づき、ＰＴＣサーバ４４２は、ＰＤＳＮサーバ４４６を介してＲＮＣ４５０のＰＣＦ  ４５４にコール・セットアップ・メッセージを転送する。
【００７３】
このコール・セットアップ・メッセージの受信に応じて、ＲＮＣ  ４５０は、そのコール・セットアップ・メッセージが低待ち時間サービス用のものか否かを判定する。そのコール・セットアップ・メッセージが低待ち時間サービス用のものである場合、ＲＮＣ  ４５０はそのコール・セットアップ・メッセージを、特別なＦＳプール４５８の各特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）に転送する。ＲＮＣ  ４５０は、どのＢＴＳ  ４６０がＰＴＣ電話４８０にサービスを提供するかを知らない場合がある。したがって、ＲＮＣ  ４５０は、ＢＴＳ  ４６０にＰＴＣ電話４８０を「呼び出させる」ための呼び出し要求も生成する。ＲＮＣ  ４５０は、この呼び出し要求を、特別なフレーム・セレクタ・プール４５８のそれぞれの特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）に転送し、それぞれの特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）は次いで、その呼び出し要求およびコール・セットアップ・メッセージを、ベアラ・ネットワーク４７４の特別な接続４７５を介して、ＣＥプール４６４の対応する特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）に転送する。
【００７４】
特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）によって受信された呼び出し要求に応じて、各ＢＴＳ４６０は呼び出しチャネルを介して呼び出しを送信する。ＰＴＣ電話４８０がその呼び出しを受信し、続いてコール・セットアップ・メッセージを受信すると、ＰＴＣ電話４８０は、無線周波数を介して応答メッセージを送信する。ＢＴＳ  ４６０のトランシーバー４６２のうちの１つは、ＰＴＣ電話４８０から応答メッセージを受信する。
【００７５】
受信側ＢＴＳ  ４６０は次いで、応答メッセージを検出システム４２３に転送する。検出システム４２３は、その応答メッセージが低待ち時間サービス用のものか否かを判定するよう、応答メッセージを処理する。その応答メッセージが低待ち時間サービス用のものでない場合、ＢＴＳ  ４６０は、図１Ａおよび１Ｂに記載の従来の方法で信号ネットワーク４７３を介してその応答メッセージを転送する。その応答メッセージが低待ち時間サービス用のものである場合、検出システム４２３は、コール信号の処理専用のＣＥプール４６４の特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）に応答メッセージを転送する。特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）は、応答メッセージを、ベアラ・ネットワーク４７４の特別な接続４７５を介して特別なＦＳプール４５８の特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）に転送する。
【００７６】
特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）は次いで、コール・セットアップ・メッセージをＰＣＦ  ４５４に転送する。ＰＣＦ  ４５４は、応答メッセージを、ＰＴＣ電話４８０とＰＤＳＮサーバ４４６の間に確立されたＰＰＰセッションを使用してＰＴＣサーバ４４２に転送する。ＰＴＣサーバ４４２は、応答メッセージを受信し、その応答メッセージを、ＰＴＣ電話４４０とＰＤＳＮサーバ４４１の間に確立されたＰＰＰセッションを使用してＲＮＣ  ４１０のＰＣＦ  ４１４に転送する。
【００７７】
ＲＮＣ  ４１０は、その応答メッセージが低待ち時間サービス用のものか否かを判定する。その応答メッセージが低待ち時間サービス用のものである場合、ＲＮＣ  ４１０は、その応答メッセージを、ＦＳプール４１８の特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）に転送する。特別なフレーム・セレクタ（ｓ−ＦＳ）は次いで、その応答メッセージを、ベアラ・ネットワーク４３４の特別な接続４３５を介してＣＥプール４２４の特別なチャネル・エレメント（ｓ−ＣＥ）に転送する。
【００７８】
応答メッセージの受信に応じて、ＢＴＳ  ４２０は、無線周波数を介してＰＴＣ電話４４０に応答メッセージを送信する。ＰＴＣ電話４４０は、ＰＴＣコールがセットアップされたことを示す応答メッセージを受信する。
【００７９】
コールがセットアップされると、ＰＴＣ電話４４０のユーザはＰＴＣ電話４８０のユーザに話しかけることができる。電話４４０と４８０の間のパケット音声トラフィックの交換は、ベアラ・ネットワーク４３４および４７４を介して行われる。特別な接続４３５および４７５が確立され、コール信号を送信するために使用される間、これらは、搬送機能（Ｔ１およびＥ１）の効率を最大限に高めるために、（容量が許すならば）従来の音声およびデータ・ベアラ・トラフィックを搬送するためにも使用される。ＲＣＳ  ４３６およびＲＣＳ  ４３７のような制御システムは、特別な接続４３５および４７５の待ち時間を確実にするために役立つよう、特別な接続４３５および４７５に許されるベアラ・トラフィックの量を制御することができる。また、ベアラ・トラフィックの制限は、特別な接続４３５および４７５を介して搬送される音声およびデータ・コールの質に対する影響を最小限に抑える。
【００８０】
コール信号を搬送するために特別な接続４３５および４７５を確立することにより、通信網４００は、低待ち時間サービスを有利に処理することができる。通信網４００は、コール信号を搬送するために特別な接続４３５および４７５を使用することにより、１秒以下など、さらに高速なコール・セットアップを提供することができる。
【００８１】
ベアラ・ネットワーク４３４および４７４は、音声コールのような、リアルタイム・クリティカルな通信を搬送するよう構成される。リアルタイム・クリティカルな通信は、遅延およびジッタをさらに容認せず、したがって、ベアラ・ネットワーク４３４および４７４は、待ち時間およびジッタを最小限に抑えるよう設計・構成される。ベアラ・ネットワーク４３４および４７４が低待ち時間に重点を置いているので、低待ち時間サービスを提供するためにベアラ・ネットワーク４３４および４７４を使用することができる。
【００８２】
同時に、低待ち時間コール・セットアップが必要ない場合、通信網４００は信号ネットワーク４３３および４７３を介してコール信号を搬送する。信号ネットワーク４３３および４７３は容量に重点を置いており、したがって、ボリュームの高いコールを処理することができる。並列信号ネットワークを使用することにより、通信網４００は、容量を犠牲にせずにコール・セットアップ待ち時間を有利に最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１Ａ】本発明の理解に役立つ従来型通信網を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の理解に役立つ従来型通信網を示す図である。
【図２】本発明の例示の実施形態の無線通信網を示す図である。
【図３】本発明の例示の実施形態の信号ネットワークに加えて、ベアラ・ネットワークがコール信号を搬送する無線通信網のためのプロセスを示す図である。
【図４Ａ】本発明の例示の実施形態の通信網を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の例示の実施形態の通信網を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【外国語明細書】
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