(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ  ＲＦとしてさらに参照される符号分割多元接続無線周波数、加入者ユニット（５０，１００）との双方向インターフェイスを提供するように構成されたインターフェイス手段（４０）、及び
ＧＳＭとしてさらに参照される移動通信用のグローバルシステム、ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）との双方向インターフェイスを提供するように構成されたＡインターフェイス・トランスポート手段（４２）、
を具備し、
該ＣＤＭＡ  ＲＦインターフェイス手段（４０）及びＧＳＭ  Ａ−インターフェイストランスポート手段（４２）に結合された透過トランスポート信号トランスポート手段（４４）、該透過信号トランスポート手段（４４）は、いずれの中間処理体も、透過的にトランスポートされるメッセージを利用せず、変更せず或い審査しない加入者ユニット（５０，１００）とＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）間でメッセージを交換することによりメッセージを透過的にトランスポートする、
基地局コントローラ（１０４）で受信されたメッセージのタイプを決定するための手段、
信号処理リソース（４８）、ＧＳＭ  Ａ−インターフェイス・トランスポート手段（４２）及び透過信号トランスポート手段（４４）に結合された処理及びサービス変換手段（４６）、
ここにおいて、該処理及びサービス変換手段（４６）は下記に適応される、
もしも、メッセージが、ＤＴＡＰとしてさらに参照される直接転送
アプリケーション部であると決定される場合、加入者ユニット（５０，
１００）とＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）との間で透過
信号トランスポート手段（４４）を介した透過的トランスポート
（４４）手段、
加入者ユニット（５０，１００）から受信した符号分割多元接続
信号メッセージであると決定された内部処理（４６，４８）メッ
セージ、及び
さらにＢＳＳＭＡＰとして参照される基地局サブシステム管理アプ
リケーション部分であると決定された内部処理（４６，４８）メッ
セージ、ＢＳＳＭＡＰメッセージにより要求された機能性を提供する
ために必要な呼処理リソースを割り当てるためにＧＳＭ移動体交換セ
ンターから受信したメッセージ、
を具備することを特徴とする基地局コントローラ（１０４）。
【請求項２】
該ＧＳＭ  Ａ−インターフェイス  トランスポート手段（４２）から受信されたメッセージは、ＧＳＭ  Ａインターフェイス  プロトコル中で定義されたメッセージとしてＧＳＭ  Ａ−インターフェイス  トランスポート手段（４２）により受信され、及びＣＤＭＡ  ＲＦインターフェイス手段（４０）から受信された該信号メッセージは該ＣＤＭＡ空中インターフェイス  プロトコル中で定義されたメッセージとして該ＣＤＭＡ  ＲＦインターフェイス手段（４０）により受信される、
請求項１の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項３】
該処理及びサービス変換手段（４６）は要求されたタイプのサービスに従ってボコーディング  リソースを割り当てるために適用される、請求項１の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項４】
処理及びサービス変換手段（４６）は、要求されたタイプのサービスに従ってデボコーディング  リソースを割り当てるために適用される、請求項１の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項５】
処理及びサービス変換手段（４６）は、ＣＤＭＡベースの暗号化機能の呼び出しベースに適用される、請求項１に記載の基地局コントローラ。
【請求項６】
該暗号化機能はＣＤＭＡベースである、請求項５に記載の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項７】
処理及びサービス変換手段（４６）は、加入者ユニット（５０，１００）と基地局コントローラ（１０４）との間での信号交換のスタートでＣＤＭＡトラフィックチャネル処理リソースを割り当てるために適用される、請求項１の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項８】
前記処理及びサービス変換手段（４６）は、加入者ユニット（５０，１００）と基地局コントローラ（１０４）との間での信号交換のスタートでＣＤＭＡトラフイックチャネル選択リソースを割り当てるために適用される、請求項１の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項９】
前記処理及びサービス変換手段（４６）は、加入者ユニット（５０，１００）から受信したＣＤＭＡ信号メッセージを内部処理するための手段、及び基地局サブシステム移動体アプリケーション部分メッセージにより要求された機能を供するために必要な呼処理リソースを割り当てるためのＧＳＭ移動体交換センターから受信した基地局サブシステム移動体アプリケーション部分メッセージを内部で処理するめの手段、を具備する請求項１に記載の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項１０】
前記透過信号トランスポート手段（４４）が、
加入者ユニット（５０，１００）から信号メッセージを受信するための手段、
該信号メッセージがトランスポートメッセージ中にあることを決定するための手段、
該信号メッセージのいずれかのコンテンツを直接転送アプリケーション部分信号メッセージ中に位置させる手段、
直接転送アプリケーション部分信号メッセージを該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）に送信するための手段、
を具備する、請求項９の基地局コントローラ。
【請求項１１】
前記処理及びサービス変換手段（４６）が、基地局サブシステム移動体アプリケーション部メッセージにより要求された機能性を供するために必要な呼処理リソースを割り当てるために該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）から受信した基地局サブシステム移動体アプリケーション部メッセージを内部で処理するための手段を具備する、請求項１に記載の基地局コントローラ（１０４）。
【請求項１２】
前記処理及びサービス変換手段（４６）が、加入者ユニット（５０，１００）から受信したローカル信号メッセージを内部で処理するための手段を具備する、請求項１１に記載の基地局コントローラ。
【請求項１３】
前記透過信号トランスポート手段（４４）が下記を具備する、請求項１１の基地局コントローラ、
該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）からの信号メッセージ
を受信するための手段、
該信号メッセージが直接転送アプリケーション部分信号メッセージであることを決定するための手段、
該信号メッセージを、内部基地局サブシステム  プロトコ  ルフオーマット化トランスポート信号メッセージ中に位置させるための手段、及び
該内部基地局サブシステム  プロトコル  フオーマット化トランスポート信号メッセージを該加入者ユニット（５０，１００）に送信するための手段。
【請求項１４】
ＤＴＡＰとして更に参照される直接転送アプリケーション部分、及びＢＳＳＭＡＰとして更に参照される基地局サブシステム管理アプリケーション部分を含む信号メッセージ、無線電気通信システムの基地局サブシステム（１０５，４０−４８）内のメッセージを処理するための方法であって、
該基地局サブシステム（１０５，４０−４８）は、ＣＤＭＡ  ＲＦとしてさらに参照される符号分割多元接続無線周波数、ＧＳＭとしてさらに参照される移動通信のためのグローバルシステム及び加入者ユニット（５０，１００）との双方向インターフエイスを提供するように構成されたインターフェイス手段（４０）、ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）とともに双方向インターフェイスを提供するように構成されたＡ−インターフエイス  トランスポート手段（４２）を具備し、
メッセージを受信する、
該メッセージのタイプを決定する、
いずれの中間処理体も、透過的にトランスポートされるメッセージを利用せず、変更せず或いは審査しないようにＧＳＭ  Ａ−インターフェイス  トランスポート手段（４２）を介して移動体交換センター（５２，１０６）、
ＧＳＭとしてさらに参照される移動通信のためのグローバル  システムへ、
ＣＤＭＡ  ＲＦインターフェイス手段（４０）のための加入者ユニット（５０，１００）から受信したＤＴＡＰ信号メッセージであると決定されたメッセージを透過トランスポートする（４４）、
加入者ユニット（５０，１００）から受信した符号分割多元接続信号メッセージであると決定されたメッセージを内部で処理する（４０，４６，４８）、
いずれの中間処理体も透過的にトランスポートされる情報を利用せず、変更せず或いは審査しないように、該ＣＤＭＡ  ＲＦインターフェイス手段（４０）を介して加入者ユニット（５０，１００）へのＧＳＭ  Ａ−インターフェイストランスポート手段（４２）でＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）から受信したＤＴＡＰ信号メッセージであると決定されたメッセージを透過トランスポートする、
いずれの中間処理体も透過的にトランスポートされる情報を利用せず、変更せず或いは審査しないように、該ＣＤＭＡ  ＲＦインターフェイス手段（４０）を介して加入者ユニット（５０，１００）へのＧＳＭ  Ａ−インターフエイストランスポート手段（４２）で該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）から受信したＤＴＡＰ信号メッセージであると決定されたメッセージを透過的にトランスポートする、
該ＢＳＳＭＡＰメッセージにより要求された機能性を提供するために必要な呼処理リソースを割り振るための該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）から受信したＢＳＳＭＡＰメッセージであると決定されたメッセージを内部で処理する、
を特徴とする上記方法。
【請求項１５】
前記透過的にトランスポートすること（４４）は、下記を具備する
請求項１４に記載の方法、
該加入者ユニットから信号メッセージを受信する、
該信号メッセージはトランスポートメッセージ中にあることを決定する、
該信号メッセージのいずれかのコンテンツをＤＴＡＰ信号メッセージ中に位置させる、及び
該ＤＴＡＰメッセージを該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）に送信する（４２）。
【請求項１６】
前記トランスポートする（４４）は下記を具備する、請求項１４の方法、
該ＧＳＭ移動体交換センター（５２，１０６）から信号メッセージを受信する（４２）、
該信号メッセージがＤＴＡＰメッセージであることを決定する（４６，４８）、
該信号メッセージを、内部基地局サブシステム  プロトコル  フオーマット化トランスポート信号メッセージ中に位置させる、及び
該内部基地局サブシステム  プロトコル  フオーマット化トランスポート信号メッセージを該加入者ユニット（５０，１００）に送信する。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
Ｉ．発明の分野
本発明は、無線電気通信に関する。さらに詳細には、本発明は移動通信グローバルーシステム（ＧＳＭ）Ａ−インタフェースプロトコルインタフェースに結合された、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）「空中」インタフェースを使用して、無線電気通信サービスを提供するための新規で改善された方法および装置に関する。
ＩＩ．関連技術の説明
移動通信グローバルーシステム（ＧＳＭ）無線電気通信規格は、デジタル無線電話システム内で使用するための幅広く使用可能な１つのデジタル電気通信プロトコルである。ＧＳＭ仕様は、国際的な作業によって開発され、欧州電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ、０６９２１ソフィアアンチポリスセデックス(Sophia Antipolis Cedex)、フランス）によって採用された。ＧＳＭ規格の使用と一貫した方法で構成された無線電話システムが、図１に示される。ＧＳＭ移動サービス交換センター（ＭＳＣ）１６は、無線システムアクセスネットワーク、つまり基地局サブシステム（ＢＳＳ）１５と、公衆陸上移動体ネットワーク（ＰＬＭＮ）でもある有線ベースの公衆加入電話網（ＰＳＴＮ）１８の間で電話呼を切り替えたり、接続する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１６は、電話交換、料金請求書作成・発行、加入者ユニット追跡調査、加入者ユニット認証、およびいくつかのハンドオフ制御機能を提供する。ＢＳＳ１５は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）１４、およびこれに連結される任意の基地局トランシーバ（複数の場合がある）（ＢＴＳ）１２から構成される。ＧＳＭ仕様に定義されるように、ＧＳＭ−ＭＳＣ１６とＢＳＳ１５の間のインタフェースは、ＧＳＭネットワーク切替装置を時分割多元接続（ＴＤＭＡ）をベースにした無線装置から分離する、ＧＳＭ「Ａ−インタフェース」と呼ばれる。ＢＳＣ１４は、複数の加入者ユニット１０が同時に電話呼を実施できるように、ＢＴＳ１２内でのハンドオフ処理および信号処理リソース割り付けに関与している。ＢＴＳ１２は、ＧＳＭ無線網への無線周波数（ＲＦ）信号および十分に定義された「空中」プロトコルを介して加入者ユニット１０にインタフェースする。ＢＴＳ１２は、アンテナ装置までを含む無線送信装置と無線受信装置、および無線インタフェースに固有のすべての信号処理も含む。ＢＴＳは、複雑な無線モデムと考えられる。加入者ユニット１０は、加入者ユニット１０のユーザまたはファクシミリ機器やパーソナルコンピュータなどのそれ以外の端末装置のどちらかへ、無線インタフェースを介してＧＳＭ網へアクセスするために、汎用無線処理機能を提供する。ある特定の加入者ユニット１０は、その位置が変化するに従ってインタフェースするＢＴＳ１２を切り替えることがあるが、指定された瞬間には１つのＢＴＳとしか通信できない。このアプリケーション内では、任意の瞬間で１つの無線インタフェースだけが存在する、あるＢＴＳ１０から別のＢＴＳ１０に切り替える能力は、加入者ユニットハードハンドオフと呼ばれる。
無線電話呼をかけるためには、大部分の場合は「移動体ユニット」と呼ばれる加入者ユニット１０とＰＳＴＮ１８の間にネットワーク接続が確立されなければならない。ＰＳＴＮ１８は、従来の有線電話システムである。移動体方式で電話呼を実施するために、ネットワーク接続の一部が、加入者ユニット１０とＢＴＳ１２の間での無線周波数（ＲＦ）信号の交換を介して形成される。ネットワーク接続の残りの部分は、典型的には、ＢＳＳ１５およびＧＳＭ−ＭＳＣ１６を通過する有線ベースの接続を介して形成される。ＧＳＭ無線電気通信規格を構成するプロトコルの１つであるＧＳＭ「空中」プロトコルに従って、ＴＤＭＡ技術は、加入者ユニット１０をＢＴＳ１２にインタフェースするために使用される前記の識別されたＲＦ信号内でチャネルのセットを確立するために使用される。これらのチャネルは、任意の時間にかけられるさまざまな電話呼と対応するデータのさまざまなセットを分離し、区別するために使用される。データのさまざまなセットには、通常、デジタル化された音声情報の形を取るユーザデータ、および電話呼の処理を組織化するために使用される信号メッセージから構成される信号データが含まれる。
ＧＳＭ規格の初めの時点では、ＴＤＭＡのＧＳＭ空中プロトコル内での使用によって、任意の無線周波数帯域幅が無線電話呼を実施するために使用される効率が向上した。限られた量のＲＦ帯域幅しか存在せず、帯域幅の量は、通常、ある特定の無線セルラー電話システムが実施できる呼の数に関する制限要因であるため、使用可能な無線周波数帯域幅を使用する効率を高めることが望ましい。しかしながら、ＧＳＭ無線電話プロトコルの開始以後、任意のＲＦ帯域幅でさらに多くの数の電話呼を実施できるようにする、その他の無線技術が完成されてきた。無線周波数帯域幅の効率的な使用はきわめて望ましいので、これらのさらに効率的な技術の使用が現在好まれる。
さらに効率的な無線電気通信技術の顕著で広く受け入れられている１つの例が、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号処理および電気通信国際協会（Telecommunications International Association）（ＴＩＡ、ワシントンＤ．Ｃ．２０００６、Ｎ．Ｗ．、ペンシルバニアアベニュー２００１（2001,Pennsylvania Avenue,N.W.,Washingon,D.C.20006））によって採用された関連する空中ＩＳ−９５プロトコルである。ＣＤＭＡ変調技法を使用し、各ユーザトラフィックチャネルは、異なる高速バイナリシーケンスによって変調され、それによって波形のスペクトルを拡散するキャリヤから構成される。ユーザトラフィックチャネルのセットは、同じ広帯域周波数スペクトル割り付けを共用し、ユーザデータと信号メッセージの両方がユーザトラフィックチャネル上で伝送される。さらに、各ＣＤＭＡベースのＢＴＳは、加入者ユニットがシステムを取得、アクセスできるようにするための情報を搬送する架空制御信号チャネルを伝送する。また、これらの架空制御チャネルは、高速バイナリシーケンスで変調され、ユーザトラフィックチャネルと結合され、１つの広帯域ＲＦ信号を含む。各ＣＤＭＡベースのＢＴＳは、順方向ＣＤＭＡチャネルと呼ばれる結合されたRF信号を伝送し、対応する適用領域内に位置するＣＤＭＡベースの加入者ユニットのセットの結合されたＲF出力を受信する。この場合これらの結合された出力のセットは逆方向ＣＤＭＡチャネルと呼ばれる。順方向ＣＤＭＡチャネルは、順方向パイロットチャネル、順方向同期チャネル、１つ以上の順方向ページングチャネル、および別個のチャネルコードでそれぞれ変調され、ＰＮ拡散シーケンスと結合される多くの順方向ユーザトラフィックチャネルの総計である。逆方向ＣＤＭＡチャネルは、１つ以上の逆方向アクセスチャネル、およびそれぞれ独自のチャネルコードで変調され、特定のＰＮ拡散シーケンスで伝送される多くの逆方向ユーザトラフィックチャネルの総計である。
ＣＤＭＡベースの無線通信システムは、加入者ユニットの移動性のためのハンドオフの改善された方法も提供する。「ソフトハンドオフ」として知られるハンドオフ手順は、加入者ユニットのＲＦ信号を２つ以上のＣＤＭＡベースのＢＴＳで活用する能力によって与えられる。同時に複数のＲＦインタフェースを複数のＣＤＭＡベースのＢＴＳ１２に関与させる、加入者ユニット１０のこの「ソフトハンドオフ」能力は、加入者ユニット１０がある位置から別の位置に移動するにつれて、伝送経路の冗長性を提供し、それにより呼がドロップされ、音声サンプルが失われる確率を引き下げる。さらに、ＣＤＭＡ信号はフェードおよび雑音干渉の影響をより受け難いため、ＩＳ−９５プロトコルは、ＧＳＭと比較するとさらに高品質の電気通信サービスを提供する。また、ＣＤＭＡシステムの通常の動作には広範囲な電力制御アルゴリズムの使用が含まれるため、ＩＳ−９５プロトコルに従って通信する加入者ユニットは、ＧＳＭ空中プロトコルに従って通信する加入者ユニットより少ない電力を消費する。このように電力消費を削減することによって、ＩＳ−９５に準拠する加入者ユニットに電力を供給するために使用されるバッテリの耐用期間を、ＧＳＭに準拠する加入者ユニットの耐用期間を超えて長くすることができる。
しかしながら、すでに既存のＧＳＭセルラー電話システムが備えられる多くの地域は、その多くの利点にも関わらずＣＤＭＡセルラー電話サービスを提供することに否定的である。これは、ＣＤＭＡシステムによって提供される増分性能の改善が、既存のシステムが使用できる場合に、完全に新規のＣＤＭＡセルラー電話システムを提供する費用を正当化するには不十分である可能性があるためである。この状況は、大部分の場合ＣＤＭＡセルラー電話システムが実現するのにより高価ではなく、ＧＳＭセルラー電話システムより高い品質のサービスを提供する、全く新しいセルラー電話システムが構築される領域とは対称的である。ただし、既存のＧＳＭセルラー電話システムのインフラストラクチャのいくつかを活用したＣＤＭＡセルラー電話システムを実現するための方法およびシステムが考案されるならば、ＧＳＭセルラー電話システムが運用中である領域に、ＣＤＭＡセルラー電話システムを提供する費用は削減されるだろう。削減が十分であれば、ＣＤＭＡセルラー電話システムによって提供される増分性能の利点はさらに多くの地域で正当化できるだろう。これにより、それらの地域に位置するセルラー電話システムの加入者が、ＣＤＭＡセルラー電話サービスの利点も得ることができるようになり、またセルラー電話システムを実現するためのこのような方法およびシステムは、非常に望ましい。
発明の要約
ＧＳＭ  Ａ−インタフェースをベースにしたネットワークとＣＤＭＡ空中インターフェースを活用して無線電気通信システムを動作するための方法および機器が記述される。ＧＳＭ−ＭＳＣとＢＳＳの間のインタフェースとしてＧＳＭ仕様に定義されるＧＳＭ  Ａ−インタフェースを活用することによって、ＣＤＭＡ無線電気通信システムは、ＧＳＭ仕様に準拠するＧＳＭ−ＭＳＣを使用して実現することができる。これによって、ＣＤＭＡ無線セルラー電話サービスが、既存の運用中のＧＳＭ網のインフラストラクチャのいくつかを使用して提供される。本発明の好ましい実施態様では、ＣＤＭＡベースのＢＳＣは、それが既存のＧＳＭ規格に指定されるように、Ａインタフェースを介してＧＳＭ−ＭＳＣに通信する。ただし、本発明のそれ他の実施態様は、システムの運用および機能性を高めるために、定義されたＧＳＭ  Ａインタフェースに対する改良を使用することがある。本発明の１つの実施態様に従って、ＢＳＳおよび加入者ユニットは、ＣＤＭＡ技法に従って物理的に変調される無線周波数信号を使用することによりインタフェースする。本発明の好ましい実施態様では、ＣＤＭＡ変調技法は、実質的には、前記に参照したＩＳ−９５無線電気通信プロトコルに取り入れられる変調技法に類似している。
本発明の１つの実施態様に従って、加入者ユニットおよびＧＳＭ−ＭＳＣをインタフェースするために使用される機能要素の高いレベルの図は、図２に示される。システムの運用中、ＣＤＭＡ  ＲＦインタフェース４０は、双方向インタフェースを加入者ユニット５０に提供し、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースＳＳ７トランスポート４２は双方向インタフェースにＧＳＭ−ＭＳＣ５２を提供する。ＣＤＭＡ空中インタフェースを確立し、透過信号トランスポート４４を使用することによって、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに定義される信号メッセージがＧＳＭ−ＭＳＣ５２と加入者ユニット５０の間で交換できるようになる。処理サービス変換４６はＣＤＭＡ  ＲＦインタフェース４０およびＧＳＭ  Ａ−インタフェースＳＳ７トランスポート４２からの、一定の信号メッセージを受信、検査し、信号処理リソース４８の構成および制御を含むさまざまな処置を応答する。この構成および制御には、サービスの要求されたタイプおよびＣＤＭＡベースの暗号化機能の呼び出しに従ったボコーディングリソースおよびデボコーディングリソースの割り当てが含まれる。その他の動作には、加入者ユニットとＢＳＳまたはＭＳＣの間での信号交換の開始時のＣＤＭＡトラフィックチャネル処理リソースおよび選択リソースの割り当てが含まれる。これらのリソースは、音声呼およびデータ呼の処理と、加入者ユニット５０とシステムの間での登録のような信号交換の両方のために割り当てられる。ＣＤＭＡトラフィックチャネルリソースは、ＩＳ−９５スタイルのＣＤＭＡ変調機能および復調機能を実行するために使用される。
呼処理手順のセットは、無線電話呼または通信の適切な処理に結び付いたさまざまな作業を実行するために提供される。これらの手順には、呼始動、呼開放、加入者ユニット登録、空中信号暗号化、加入者ユニット認証が含まれ、これらの手順に結び付いた信号メッセージと処理ステップのシーケンスは、本発明の詳細な説明に記述される。記述された本発明の実施態様の内の１つの従って、呼始動および加入者ユニット登録は、最初に加入者ユニットとＣＤＭＡベースのＢＳＳの間でＣＤＭＡ空中インタフェースを確立し、加入者ユニットとＧＳＭ−ＭＳＣの間で電気通信ネットワーク接続を確立することによって実行される。本発明は、ＣＤＭＡ暗号化技法の使用も利用する。加入者情報および位置プライバシーを提供するために使用されるＣＤＭＡ暗号化技法は、ＧＳＭ−ＭＳＣ５２によって制御されるＧＳＭ暗号化手順を介して始動、終了される。
本発明の１つの実施態様では、透過信号トランスポート４４が、ＧＳＭ−ＭＳＣ５２と加入者ユニット５０の間で信号情報を透過的に送信する。透過トランスポートは、介在して処理する者が、透過的にトランスポートされる情報を検査、修正、または利用しないように、ＧＳＭ−ＭＳＣ５２と加入者ユニット５０の間の信号情報の交換として定義される。この透過トランスポート機構を使用することによって、ＣＤＭＡベースのＢＴＳと加入者ユニットの間で交換されるアプリケーション層情報の重要な部分が、ＧＳＭ  ＴＤＭＡベースのＢＴＳとそれに結び付いたＧＳＭ加入者ユニットの間で交換される情報に同一となることができる。本発明の好ましい実施態様では、透過信号トランスポート４４は、ＧＳＭ−ＭＳＣ５２と加入者ユニット５０の間の直接転送アプリケーション部分（Direct Transfer Application Part）（ＤＴＰＡ）メッセージとして、ＧＳＭ仕様に定義されるメッセージを送信する。ＤＴＡＰメッセージは、ＧＳＭ−ＭＳＣ５２および加入者ユニット５０が、ＧＳＭベースの電話呼を適切に処理するために、必要に応じて、データを交換できるようにする。ＤＴＡＰメッセージ分類は、呼管理機能および加入者ユニット移動管理機能を含む。呼管理および加入者移動管理メッセージがＧＳＭ−ＭＳＣと加入者ユニットの間で透過的にトランスポートできるようにすることによって、本発明は、既存のＧＳＭ呼確立関連手順の多くを活用できるようになる。同様に、これによって、本発明は、既存のＧＳＭ  Ａインタフェース定義を活用できるようになり、ＧＳＭ無線通信システムオペレータは、ＣＤＭＡ空中インターフェースをＧＳＭ  Ａ−インタフェースをベースにしたネットワークと活用する無線通信システムを配置する上で、既存の運用中のＧＳＭインフラストラクチャ装置を再利用できる。
本発明に従って、加入者ユニットは、システムを取得し、それが順方向ＣＤＭＡ架空チャネル上でＢＴＳから受信するシステム関連情報を記録してから、双方向ＣＤＭＡ空中インタフェースおよび電気通信ネットワーク接続の両方を確立するために使用される信号メッセージを受信し、処理し、伝送するように構成される。加入者ユニットは、ＣＤＭＡ無線リソース、ＧＳＭ呼管理、およびおＧＳＭ移動管理信号メッセージを受信し、適切に処理する。ＧＳＭ呼管理およびＧＳＭ移動管理は、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースのＤＴＡＰ部分を含む。ＣＤＭＡ無線リソース手順は、ハンドオフ、システムアクセス試行、および双方向ＲＦ信号トラフィックチャネル確立などの動作を実行することを含むが、これに制限されることはない。ＧＳＭ呼管理手順は、呼確立、補足サービス呼び出し、および加入者ユニット呼び出しなどの動作を実行することを含むが、これに制限されない。ＧＳＭ移動管理手順は、加入者ユニット認証、位置更新、および国際移動基地局識別接続および切断手段などの動作を実行することを含むが、これに制限されない。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、目的、効果は、図面を添付して以下に記述された詳細な説明から明らかになる。この図において、類似の参照記号は全体に相応して識別する。
図１はＧＳＭ規格により設定されたセルラー電話システムのブロック図であり、
図２は本発明の一実施態様によるもので、加入者ユニットとＧＳＭ−ＭＳＣとを接続するのに用いるメッセージ処理サービス変換アーキテクチャーの機能ブロック図であり、
図３は本発明の一実施態様により構成されたセルラー電話システムのブロック図であり、
図４は信号方式番号７インターフェイスを用いて送られた種々のＧＳＭ  Ａ−インターフェイスメッセージフォーマットを示す図である。
図５は本発明の一実施態様により設定された基地局サブシステムのブロック図であり、
図６は本発明の一実施態様により行った加入者ユニット終端電話呼始動中に送信された信号メッセージを示すメッセージシーケンス図であり、
図７は本発明の一実施態様により行った加入者ユニット発信呼開始中に送信された信号メッセージを示すメッセージシーケンス図であり、
図８は本発明の一実施態様により行った加入者ユニット発呼開放中に送信された信号メッセージを示すメッセージシーケンス図であり、
図９は本発明中の一実施態様により行ったネットワーク開始電話呼開放中に送信された信号メッセージを示すメッセージシーケンス図である。
図１０Ａ及びＢは本発明の一実施態様により行った加入者ユニット整合中に送信された信号メッセージを示すメッセージシーケンス図であり、
図１１は本発明の一実施態様により設定されたＢＳＣ  Ａ−インターフェイスのブロック図であり、
図１２は本発明の一実施態様により設定された加入者ユニットのブロック図である。
好ましい実施態様の態様
移動通信（ＧＳＭ）Ａ−インターフェイスプロトコルネットワークインターフェイスのグローバルシステムと一体となった符号分割多応接続（ＣＤＭＡ）に基づく空中インタフェイスを使用する無線通信サービスを提供する方法と装置を開示する。以下に述べる説明において、本発明はＩＳ−９５  ＣＤＭＡ空中プロトコルの物理的信号変調技術によって動作する無線信号インターフェイスの中で明らかにされる。ここに記述された発明はこのような信号変調技術用に特に適しているが、他の符号分割多応接続無線通信プロトコルを使用しても本発明の実施態様と両立する。さらに、本発明の好ましい実施態様はＧＳＭ  Ａ−インターフェイスを用いているが、他のＡ−インターフェイスも、移動交換局と加入者ユニット間に透過トランスポート機構が望まれる場所で使用してもよい。本発明は衛星通信システムや、ＰＴＰ無線通信システムの中でも実施できる。特に、本発明は通信ネットワークゲートウエイと接続する必要のある「曲り管」伝送法を使う衛星無線通信システムにおいて有効である。なぜなら、多くのゲートウエイはＧＳＭ  Ａ−インターフェイスプロトコルを利用するからである。さらに、本発明は音声通信や、音声以外の情報を表示するデジタルデータを送信する通信をはじめとする種々の種類の通信に使用することを考えている。
明細書全体において、メッセージ、要求、命令、指令、コマンドを含む種々の情報の用途や伝送について述べる。この発明はこれらのメッセージ、要求、命令、指令、コマンドの電子表示で構成される。前記電子表示は電流、電圧ポテンシャル、電磁エネルギーやこれらの組合わせを用いて生じる。さらに、次に、このような情報の操作や作成のための種々のシステムについて述べる。本発明の好ましい実施態様では、前記システムは、種々の伝導接続を経由して互いに結合されたデジタル及びアナログ集積半導体回路や電磁信号やその両者によって実施される。明細書中の他の実施態様では、種々の周知のシステムをブロック形式で述べる。これにより、本発明の開示を不必要に覆い隠すことが避けられる。
本発明のために、ＧＳＭ  Ａ−インターフェイスとは、ＧＳＭ−ＭＳＣと任意接続ＢＳＣとの間にユーザデータ伝送信号及び制御信号とを含むものと定義する。この制御信号は物理的信号トランスポートレイヤと被転送電話電話呼適用情報とで構成される。ＧＳＭ規格では、Ａ−インターフェイスの信号トランスポートレイヤは、国際通信ユニオン（ＩＴＵ）で定義され、周知の技術である信号システム番号７（ＳＳ７）のメッセージ転送部（ＭＴＰ）と信号接続制御部（ＳＣＣＰ）として明示される。電話電話呼アプリケーションデータは種々のＳＣＣＰメッセージのデータフィールド内部でＧＳＭ−ＭＳＣとＢＳＣの間に送られる。
図３は本発明の一実施態様により通常の動作中に設定された無線電話システムのブロック図である。トランシーバ基地局（ＢＴＳ）１０２（Ａ）−（Ｃ）はＢＳＣ１０４（Ａ）に結合され、ＢＴＳｓ１０２（Ｄ）−（Ｆ）はＢＳＣ１０４（Ｂ）に結合される。ＢＳＣｓ１０４（Ａ）と（Ｂ）は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８に結合されるＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に順に結合される。加入者ユニット１００（Ａ）はＢＴＳ１０２（Ｄ）と交換した無線周波数（ＲＦ）信号を使って電話電話呼や他の通信を行っている。二つ以上のＢＴＳｓ１０２とＲＦ信号インターフェイスを行う場合、加入者ユニット１００（Ｂ）は“ソフト  ハンドオフ”状態にあると言われる。ＢＴＳ１０２から加入者ユニット１００に送信されたＲＦ信号は順方向リンクチャンネルと呼ばれ、加入者ユニット１００からＢＴＳ１０２に送信されたＲＦ信号は逆方向リンクチャンネルと呼ばれる。ＢＳＳ１０５はＢＳＣ１０４と、それに結合された一つ以上のＢＴＳｓ１０２の組とで構成される。
本発明の好ましい実施態様では、フォワード及び逆方向リンクチャンネル両方の物理的信号処理はＩＳ−９５プロトコルのＣＤＭＡ信号処理技術によって行われる。この物理的信号処理では、フォワード及び逆方向リンク信号の送信及び受信中にフォワード及び逆方向リンク拡散符号とチャンネル符号を使う。この二つのチャンネル符号を用いて一組のチャンネルを確立し、この一組のチャンネル上で種々の組のデータが直接拡散変調によって送信できる。順方向リンクの場合のチャンネル符号は一組６４個の直交二進符号（Ｗａｌｓｈ符号）で構成される。リバースチャンネルの場合のチャンネル符号は、特有な加入者ユニット識別符号の関数として各加入者ユニット用に計算された一組の二進長符号で構成される。拡散符号を用いて周波数範囲を広げ、この周波数範囲でデータを送信するので、送信成功の可能性を改善できる。この多様化を拡散と呼び、拡散符号で送信されたデータの直接拡散変調によって行われる。本発明の好ましい実施態様では、チャネライゼーションが二相偏移変調（ＢＰＳＫ）によって行われ、ＩＳ−９５に準拠したシステムに類似の方式で、拡散はカッド位相偏移変調（ＱＰＳＫ）によって行われる。
本発明の一実施態様では、順方向リンクチャンネルには一つ以上のパイロットチャンネル、同期チャンネル、ページングチャンネル、及びユーザトラヒックチャンネルがあり、各チャンネルは所定の順方向リンクチャンネル符号による変調で示される。逆方向リンクチャンネルには一つ以上のアクセスチャンネルと多くのユーザトラヒックチャンネルがあり、各チャンネルは特有の逆方向リンク長符号による変調で示される。フォワード及び逆方向リンク信号の送信と受信を適切に行うには、受信及び送信中にフォワード及び逆方向リンク信号を処理するのに用いるチャンネル符号と拡散符号の状態を同期させる必要がある。
この同期は電話呼設定中に達成され、周知技術である多くのプロセスに信号収集として関係する。順方向リンクか、逆方向リンクのいづれかで送信されたデータは、エラー訂正ビットとフレームヘッダービットを含むフレームに分割される。フレームヘッダービットは、フレームに含まれるデータが信号データなのか、トラフィックデータ、あるいはその組合わせなのかを表示する。トラフィックデータは、電話呼が進行中の場合にユーザによって送信されたデータであり、通常はデジタル音声、すなわちオーディオ情報であるが、いかなる種類のユーザデータでもよい。完全な信号メッセージを送信するために、受信システムにより信号メッセージに集められた信号データの多重フレームを送信することが一般に必要である。上述のように、信号メッセージを使って、電話電話呼を設定し処理するのに必要な図３に示す種々のシステム間で情報を交換する。一端、集められると、各信号メッセージには、信号メッセージの種類を示すメッセージヘッダービットが含まれる。
図３において、上述のように、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は電話交換、課金、加入者ユニット追跡及び認可機能を持つ。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６とＢＳＣ１０４は、ＧＳＭ規格の一部であるＧＳＭ  Ａ−インターフェイスプロトコルによって通信する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６を使う電話電話呼接続を設定するために、特殊な信号メッセージの組を特殊な情報の組を含む特殊なコマンドで作成する必要がある。すなわち、ＢＳＣ１０４は、ネットワーク接続の要請に左右される固有なコマンドで固有な信号の組を作成し、これと、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６から受信した信号メッセージを送る必要がある。これらの信号メッセージの組に関係したコマンド、情報、フォーマットはＧＳＭ  Ａ−インタフェイスプロトコルで明示される。予想されるかもしれないが、前記コマンド、情報、フォーマットはＣＤＭＡセルラー電話システム内で動作する互換性のあるＭＳＣに関連したいかなるインターフェイスとも本質的に異なる。類似の方式では、ＩＳ−９５や他のＣＤＭＡに基づいたプロトコルにより動作する加入者ユニット１００は所定のメッセージの組を所定コマンドと所定フォーマットでＢＴＳ１０２と交換して、電話電話呼を適切に設定し、処理する必要がある。さらに、予想されるかもしれないが、ＣＤＭＡ空中インタフェイスはＧＳＭ無線通信システムに関係した空中インタフェイスと本質的に異なる。
ＧＳＭ  Ａ−インターフェイスプロトコルに関係する信号メッセージは二つのカテゴリ：直接転送アプリケーション部分（ＤＴＡＰ）メッセージとＢＳＳ管理アプリケーション部分（ＢＳＳＭＡＰ）とに分離される。ＤＴＡＰには加入者ユニット１００とＭＳＣ１０６の動作に関係するデータがあり、それゆえ、ＤＴＡＰはＢＳＳ１０５の動作に直接影響を及ぼさない。ＢＳＳＭＡＰメッセージはＢＳＳ１０５の動作に一般的に関係し、リソース配分を行ったり、ＢＳＳ１０５を適切に稼動するのに必要な情報を提供できる。ＢＳＳＭＡＰメッセージはＢＳＳ１０５の動作全体あるいは、単一電話電話呼の動作に影響を及ぼすこともある。さらに、ＧＳＭ  Ａ−インターフェイスにより信号メッセージは信号システム番号７（ＳＳ７）信号リンクと関連メッセージ転送部（ＭＴＰ）と信号接続制御部（ＳＣＣＰ）を経由して送信される。ＭＴＰは三つのメッセージフォーマットを利用し、直列リンクを経由してベイナリデータを送信する。この三つのメッセージフォーマットはメッセージ信号ユニット（ＭＳＵ）、リンク状態信号ユニット（ＬＳＳＵ）、書込み信号ユニット（ＦＩＳＵ）である。各メッセージフォーマットに関連するフィールドを図４に示す。各フィールドに関係するビット数は図４の下に表示する。このメッセージはフラグバイト（ＦＬ）の使用により分離される。このＦＬは論理零の後に一連の六個の論理１が続き、この後に論理零が続く（０１１１１１１０）。フラッグバイトにより明示されたメッセージ内部で、論理零は五つ以上の論理１列の中に挿入される。
メッセージフォーマットは各々が、逆方向一連番号（ＢＳＮ）、逆方向インディケーションビット（ＢＩＢ）、順方向一連番号（ＦＳＮ）、順方向インディケーションビット（ＦＩＢ）及び、バッファとしての２ビットに先行する長さインディケータ（ＬＩ）を具備する。その上、個々のメッセージフォーマットは、種迂路湯オフラグバイトの直前に挿入される１群のチェックビット（ＣＫ）を含む。ＦＩＳＵに対しては、追加のデータフィールドは含まれていない。ＬＳＳＵに対しては、整合状態を扱い使用されていない６つの異なった状態指示の内の１つを示す１バイトまたは２バイトの状態フィールド（ＳＦ）が含まれる。ＭＳＵに対しては、１バイトのサービス情報オクテット（ＳＩＯ）及び２バイト以上の単一情報フィールド（ＳＩＦ）が含まれる。メッセージフォーマット各々のが様々な分量の情報を包含するので、メッセージのタイプは長さインディケータフィールド（ＬＩ）に基づいて決定される。ＧＳＭ  Ａ−インタフェースに従って送信された信号通信メッセージは、ＳＩＦ中に置かれたＧＳＭ  Ａ−インタフェース信号通信メッセージと関連したデータと共にＭＳＵを介して送られる。より特定的には、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースに従って送信されるメッセージは、図示の宛先ラベル（ＲＬ）、ＳＣＣＰメッセージタイプコード、ＳＣＣＰヘッダー、ＳＣＣＰデータフィールドを含むＳＣＣＰメッセージ中に置かれる。ＳＣＣＰメッセージタイプコードは通常は、ＳＣＣＰヘッダーのサブフィールドと考えられる。ＳＣＣＰメッセージはオプションのパラメータフラグの最後（ＥＯＰ）で終了する。ＳＣＣＰメッセージ内部で移送されるＢＳＳＭＡＰメッセージは、１つの電話呼に関連するタイプである場合、メッセージが関連する電話呼は、ＳＣＣＰヘッダー（図示せず）内の接続判断しフィールド中に示される。ＢＳＳＭＡＰメッセージまたはＤＴＡＰメッセージはＳＣＣＰデータパラメータ内に、ＳＣＣＰデータフィールドの最初に置かれている判断ビット（ＤＩＳ）によって示されるメッセージのタイプと共に包含される。ＢＳＳＭＡＰメッセージが送信中は、その長さは長さ（ＬＥＮ）フィールド中に示される。長さの後に、ＢＳＳＭＡＰメッセージのタイプ及びメッセージの残余が続く。ＤＴＡＰメッセージが送信中は、長さは長さ（ＬＥＮ）フィールド中に示され、ＤＴＡＰメッセージのサブカテゴリはプロトコル判断フィールド中に示される。メッセージタイプを含む特定のＤＴＡＰメッセージと関連するいかなる追加のデータもメッセージデータフィールド中に置かれる。
図５は、本発明の１実施態様に従ったＧＳＭ  Ａ−インタフェースのプロトコルネットワークインタフェースに関連したＣＤＭＡ空中遠隔通信サービスを提供するように構成されたＢＳＳ１０５のブロック図である。ＢＴＳ１０２はＢＳＣ１０４に有線リンクを介して結合されているが、これは本発明の好ましい実施態様中ではＴ１またはＥ１接続を構成するが、マイクロ波リンクの使用を含め他の接続を代わりに用いてもよい。ＢＳＣ１０４内部では、ＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００が図示の１群のＢＴＳ１０２に結合されている。ＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００はまた、呼制御プロセッサ２０２、選択サブシステム２０４及びＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に結合される。ＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００は、接続された結合エンティティ同士間でメッセージ及びトラフィックルータとして働き、本発明の好ましい実施態様中では、非同期固定長パケットトランスポートシステムを具備している。データ処理サービスオプションシステム２１０は選択サブシステム２０４に結合されて、スイッチ２１２とトラフィックデータを交換する。スイッチ２１２は、図２のＧＳＭ−ＭＳＣ１０６にインタフェースを提供するが、トラフィックデータと信号通信データから成り、また呼制御プロセッサ２０２と制御データの交換もする。本発明の好ましい実施態様では、この信号通信データは、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに指定されるＩＴＵ信号通信システム番号７（ＳＳ７）を用いて送信されるが、その使用は当業者には周知である。ＢＳＣ１０４内に示す接続の各々は高速イーサネットなどの高速ディジタル接続であり、その使用もまた当業者には周知である。本発明の代替実施態様では、スイッチ２１２はより単純な交差接続デバイスと交換され、このためＢＳＣのＡ−インタフェース２０６が直接にＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に結合される。しかしながら、スイッチ２１２の使用が好ましいが、その理由は、それによって、ＢＳＣ１０４が複数のＭＳＣシステムに必要に応じて結合できるが、このシステムは各々が、当業者にはその使用が周知であるＩＳ−４１サービスを含む代替タイプのネットワークを提供できるからである。ＢＳＣ１０４が複数のＭＳＣシステムに結合される場合、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に類似の追加のＢＳＣインタフェースシステムが本発明の好ましい実施態様では利用されるが、その実施態様のすべてがＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルを使用しなければならないわけではない。
本発明の好ましい実施態様では、ＢＳＳ１０５を構成するシステムは、固定長データパケットがＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００を介してまたは関連の2つのシステム間での直接経路指定によって他の様々なシステム間で交換される内部ＢＳＳプロトコルを用いてトラフィックデータと信号通信データを通信し交換する。ＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００はこの経路指定を、各々の固定長データパケット中に包含されているアドレスを用いることによって実行する。一般的に、データパケットを第2のシステムに送信する第1のシステムは、第2のシステムのアドレスをデータパケット中に置き、次に、このデータパケットをＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００に提供する。選択サブシステム２０４やデータ処理サービスオプションシステム２１０などの一部の隣接するシステムの場合、データパケットは直接に通過させられる。特定の固定長パケットがトラフィックデータまたは信号通信データを包含するか否かは、個々のパケット中に包含されるパケットヘッダービットで示される。トラフィックデータを包含するデータパケットはトラフィックパケットと呼ばれ、信号通信データを包含するデータパケットは信号通信パケットと呼ばれる。制御情報もまた、呼制御プロセッサ２０２とスイッチ２１２間に示すような専用接続を使用することによってＢＳＳ１０５内部にある一部のシステムの間で交換される。
図5に示すＢＳＳ１０５内部の様々なシステムをＣＤＭＡ接続サブシステム２００を介して、ネットワーク接続する他の方法は本発明による動作と矛盾しない。
信号通信（signaling）メッセージは、加入者ユニット１００またはＧＳＭ−ＭＳＣ１０６と情報を交換するためだけでなくＢＳＳを構成する様々なシステムの双方の動作を制御するために用いられる完全な命令を構成する。完全な信号通信メッセージは、送信される信号通信メッセージを発生するために受信システムによってアセンブルされる１つ以上の信号通信パケットを介して送信される。本発明のある実施態様によれば、信号通信メッセージのサブカテゴリは、ＢＳＳ１０５の動作に影響することなくＢＳＳ１０５を介して送信されるものと定義される。本出願の目的上、このような信号通信は「トランスポートメッセージ」と呼ばれ、トランスポートメッセージの利用度がＢＳＳ１０５内部の透過トランスポート機能を形成する。透過トランスポート機能は一般的には、ＢＳＳ１０５を介して、ＤＴＡＰメッセージと定義される加入者ユニット１００とＧＳＭ−ＭＳＣ１０６の間で特定のカテゴリの信号通信メッセージを交換するために用いられる。ＢＳＳ１０５の動作中は、呼制御プロセッサ２０２とＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、他の信号通信メッセージを使用することによってＢＳＳ１０５内部の他の様々なシステムを構成し制御し、本出願書のほとんど全般にわたって、呼制御プロセッサ２０２及びＢＳＣのＡ−インタフェース２０６によるすべての構成や他の制御は、本発明の好ましい実施態様で上記されたように通過させられるこれらの信号通信メッセージを使用することによって実行されるが、システム同士間の直接接続などのメカニズムを通過する他のメッセージの使用も本発明と矛盾しない。本発明の好ましい実施態様では、呼制御プロセッサ２０２及びＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ソフトウエア命令（図示せず）によって制御されるコンピュータシステムを使用することによって実現される。
ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６によって実行されるあるタイプの構成と制御には、選択リソースを選択サブシステム２０４内に位置付けすることが含まれる。選択リソースは、１つ以上のＢＴＳ１０２によってＢＳＣ１０４内のいずれかのシステムと加入者ユニット１００の間に双方向インタフェースを提供する。この双方向インタフェースに関連する機能には、２つ以上のＢＴＳによって発生されたデータフレームの複数のコピーを整合させて、さらなる処理のためにこの１群のコピーから最高品質のデータフレームを選択することが含まれる。この選択は、個々のＢＴＳ１０２によって、個々のフレーム内の品質指示情報に基づいて実行される。フレームの複数のコピーが、加入者ユニット１００が、ソフトなハンドオフ状態の間に複数のＢＴＳと複数ＲＦインタフェース契合しているときに発生される。その上、選択リソースは加入者ユニット１００に向けられたデータパケットを受信して、データパケットのコピーを、その加入者ユニット１００とＲＦインタフェース契合中の各々のＢＴＳに送信する。各々の選択リソースは、処理中の呼に関連するパケットが選択サブシステム２０４中のその選択リソースに対して経路指定できるように自身の内部アドレスを持つ。各々の選択リソースもまた、自身が割り当てられた加入者ユニット１００がインタフェースしている１群のＢＴＳ１０２を追跡する。本発明の好ましい実施態様では、選択リソースは、選択サブシステム２０４（図示せず）中にも存在するメモリ装置に保存されているソフトウエア命令によって制御されるマイクロプロセッサまたはディジタル信号プロセッサによって構成される。
ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６もまた、電話呼の処理に必要なサービスに基づいた様々な方法で選択サブシステム２０４からのデータを処理するためにデータ処理サービスオプションシステム２１０を構成する。ここに提供するタイプの信号処理サービスには、電話呼と関連する音声トラフィックデータのボコーディングとデボコーディング、標準ＰＳＴＮ接続を介してのファックスデータや他のディジタルデータの送信に用いられるトーンや他の信号の変調と復調、及びユーザデータと信号通信データの暗号化が含まれる。本発明の好ましい実施態様では、信号処理は、データ処理サービスオプションシステム２１０内に存在するディジタル信号処理集積回路によって実行され、メモリシステムに保存されているソフトウエア命令によって制御されるが、その使用は当業者には周知である（図示せず）。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６によって実行される別の機能は、Ａ−インタフェースに従って送信されるＧＳＭ−ＭＳＣ１０６からのＤＴＡＰ信号通信メッセージを受信すること及び、これらの信号通信メッセージを、それをトランスポートメッセージ中に位置させてそのトランスポートメッセージを電話呼と関連するセレクタリソースに送信することによって適切な加入者ユニット１００に移送する。トランスポートメッセージを受信すると、セレクタリソースはトランスポートメッセージを、ＣＤＭＡ順方向ユーザトラフィックチャンネルを介して加入者ユニット１００に送信する。
上記したように、関連するフレームに包含されているデータのタイプを示すフレームヘッダービットを包含する複数のフレームを介してＢＴＳ１０２と加入者ユニット１００の間で交換される。本発明の好ましい実施態様では、信号通信データとトラフィックデータの双方が、ＩＳ−９５基準に従って１つのフレームで送信される。フレーム中には、アドレスは空中送信の間はなにも包含されていないが、この理由は、個々のフレームの送信先と送信元がデータ変調に使用されたチャンネルコードによって指示されるからである。本発明の好ましい実施態様では、逆リンクを介して送信される各々のフレームはＢＴＳ１０２内部の特定のチャンネル処理要素（図示せず）によって受信される。各々のチャンネル処理要素は次に、呼を処理するセレクタリソースの内部アドレスを知り、逆リンク信号からからフレームを抽出すると、チャンネル処理要素はフレームをセレクタリソースに送信する。すると、セレクタリソースは信号通信データを包含するフレームから信号通信メッセージをアセンブルして、信号通信メッセージに包含されている信号通信メッセージヘッダービットに基づいて信号通信メッセージのタイプを決定する。トランスポート信号通信メッセージは、上記のＢＳＳトランスポートメッセージを使用することによって選択リソースによってＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に対して経路指定される。ＢＳＣのＡ−インタフェースはさらに、電話呼と関連する接続識別子をトランスポート信号通信メッセージを送信する選択リソースに基づいてＳＣＣＰヘッダーフィールド内に位置付けして、トランスポート信号通信メッセージをＧＳＭ−ＭＳＣに対してＡ−インタフェースプロトコルに従って透過的に送信する。メッセージが非透過メッセージまたはローカル信号通信メッセージである場合は、セレクタリソース及びＢＳＣのＡ−インタフェース２０６はメッセージを内部で処理する。
本発明のある実施態様によれば、電話呼を適切に処理するために図５に示すさまざなシステム間で信号通信メッセージを秩序正しく交換することによって様々な手順を実行しなければならない。この様々な手順には、呼の始動、呼の解放及び加入者ユニットの登録が含まれる。図６−１０は、本発明のある実施態様による呼の始動、呼の解放及び加入者ユニット登録を図示する１群のメッセージシーケンス図である。図６−１０の縦線は各々が、個々の線の頂部にある箱の中で識別されるシステムと関連している。そのシステムは加入者ユニット１００，ＢＴＳ１０２，セレクタサブシステム２０４，呼制御プロセッサ２０２，データ処理サービスオプションシステム２１０、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６及びＧＳＭ−ＭＳＣ１０６である。２つの縦線間にある水平矢印は、関連システム間での信号通信メッセージの交換を示す。時間は頂部から底部に向かって進行し、したがって、これら水平線の前に存在する水平線は上にあるほどページの下の方に位置している。各々のページの底部に示すように、加入者ユニット１００とＢＴＳ１０２間で交換されるメッセージは双方向空中インタフェースを介して送信され、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６とＢＳＣのＡ−インタフェース２０６間で交換されるメッセージはＧＳＭ  Ａ−インタフェースに従って送信される。
上述したように、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６とＢＳＣのＡ−インタフェース２０６間で交換されるＧＳＭ信号通信メッセージは、ＳＳ７基準に従ってメッセージ信号通信ユニット（ＭＳＵ）内に包含されるＳＣＣＰ信号通信メッセージ中で移送される。ＳＣＣＰ信号通信メッセージを受信すると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は最初に、そのメッセージが特定の通信に関連したものであるかまたはＢＳＳ全体の動作に対して出力されたものであるかをＳＣＣＰメッセージタイプコードフィールドを検査することによって判断する。メッセージが特定の通信または電話呼に関連したものである場合は、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ＳＣＣＰヘッダーに包含されている接続識別子を用いたどの通信であるか判断する。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は次に、ＧＳＭ  Ａ−インタフェース信号通信メッセージの判断フィールドを検査することによってＤＴＡＰメッセージかＢＳＳＭＡＰメッセージかを判断する。ＧＳＭ信号通信メッセージがＤＴＡＰメッセージである場合、ＢＳＣのＡ−インタフェースは次に、上記のようにトランスポートメッセージを用いて信号通信メッセージを透過的に移送する。メッセージがＢＳＳＭＡＰメッセージの場合、ＢＳＣのＡ−インタフェースはＢＳＳＭＡＰメッセージタイプフィールドを検査することによって特定のＢＳＳＭＡＰメッセージを決定する。ＢＳＳＭＡＰメッセージタイプに基づいて、ＢＳＣのＡ−インタフェースは、以下に示す様々なステップを実行する。
以下に示す目的のために、選択サブシステム２０４と加入者ユニット１００の間で交換される信号通信メッセージは２つのシステム間で１本の水平線で示されていることに注意されたい。しかしながら、実際には、信号通信メッセージは１つまたは複数のＢＴＳ１０２を介して通過する。単一の線は、信号通信メッセージがＢＴＳ１０２による制御処理もリソースの配置も必要としない場合に図示し易くするために用いられる。同様に、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６とＧＳＭ−ＭＳＣ１０６の間で交換される信号通信メッセージはスイッチ２１２を通過するが、スイッチ２１２が本発明に特に関する処理は実行しないので単一線が示されている。加入者ユニット１００との間でメッセージを転送するために用いられるＣＤＭＡ空中チャンネルは、順方向リンクページングチャンネルを示す”Ｐ”と逆方向リンクアクセスチャンネルを示す”Ａ”と、送信方法によって順方向リンクユーザトラフィックチャンネルまたは逆方向リンクユーザトラフィックチャンネルを示す”Ｔ”を持った関連のメッセージの隣の括弧の中に示される。その上、図６，７，１０では、「トラフィックチャンネル設定」は、加入者ユニット１００とＢＴＳ１０２の間の順方向と逆方向のリンクユーザトラフィックチャンネルインタフェースの設立に関連するプロセスである。「ネットワーク設定」は、呼に関連する他の遠隔通信システムとの遠隔通信ネットワークを設立するプロセスでありこれも左端に示される。トランスポートメッセージを使用することによって透過的に経路指定される信号通信メッセージは、関連する信号通信メッセージが括弧内に存在する”xport”という表記で示され、本明細書中では「トランスポートメッセージ」と呼ばれる。
図８と９では、図の左端に示されている「ネットワーク解放始動」は、電話呼に関連したネットワークの分解と解放を開始するプロセスである。図８と９においても、「トラフィックチャンネルインタフェース分解」は、加入者ユニット１００とＢＳＳ１０５の間の双方向無線周波数信号インタフェースと関連するリソースを解放するプロセスである（図３）。図６−１０に示すメッセージシーケンス図は送信されたすべてのメッセージを示しているわけではなく、本発明に特に関連するものだけを示しているにすぎないことに注意されたい。以下に説明する一部の信号通信メッセージもまた、図示し易くするために示されていない。その上、ＢＳＳ１０５内で送信される図示された信号通信メッセージは各々が、上記の内部パケット依存プロトコルに従って交換され、したがって、本発明の好ましい実施態様中の図５のＣＤＭＡ相互接続サブシステム２００を介して通過する。
図６は、本発明のある実施態様に従って実行される加入者ユニット終端の呼始動のメッセージシーケンス図である。加入者ユニット終端呼始動の手順は、ＰＳＴＮ１０８の加入者ユニットなどの図４に示す無線遠隔通信システムとインタフェースする加入者ユニット１００や別の無線遠隔通信システムとインタフェースする無線加入者ユニット１００やさらにデータターミナル以外の遠隔通信エンティティが電話呼または通信を始動した結果である。加入者ユニット終端呼は、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６がページングメッセージ３００をＡ−インタフェースプロトコルに従ってＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送信すると始動される。Ａ−インタフェースプロトコルに従って、ページメッセージ３００は、呼び出しされて、国際的な移動加入者アイデンティティによって識別された加入者と、空中インタフェース上で必要とされるチャンネルのタイプと、加入者ユニットと最新に関連した１群のセルを示すセル識別子リストと、入手可能であればテンポラリ移動加入者アイデンティティを示す。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は最初に受信したページメッセージ３００を検査して、それがＢＳＳＭＡＰメッセージであるか否か判断する。
ページメッセージ３００をＢＳＳＭＡＰメッセージとして識別した後、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ＢＳＳＭＡＰメーセージタイプフィールドを検査することによってページメッセージ３００がページメッセージであることを判断する。ページメッセージ３００がページメッセージであることを判断した後、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ＢＴＳ１０２及びそれにページメッセージ３００が指示された加入者ユニット１００の間でＲＦが調整された双方向ＣＤＭＡを設定するために、１群の信号発信メッセージを生成するプロセスに進む。本発明の好ましい実施態様において、この信号発信メッセージのセットは、呼制御プロセッサ２０２を呼出すためのＢＳＳページ要求３０２、これはセル識別子リストを含む、の送信とともに始まる。呼制御プロセッサ２０２は、セル識別子リストにより識別されたＢＴＳ２０２のセットへＢＴＳページ要求３０３を送信することによって応答する。各々のＢＴＳ１０２は、順方向リンクページングチャンネルを経由して、結合するセルにページメッセージ３０４を同報通信することによって応答する。もしそのページが加入者ユニット１００により受信されれば、それは逆方向リンクアクセスチャンネルを経由してチャンネル要求メッセージ３０６をＢＴＳ１０２へ送信することによって応答する。チャンネル要求メッセージ３０６は、もしそのような情報がページメッセージ３０４に含まれていれば、コールのために要求されたサービスのタイプについての情報を含んでもよい。
ＢＴＳ１０２は、ＢＢＳチャンネル要求３１０をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に、及びＢＴＳ肯定メッセージ３０８を加入者ユニット１００に、ページングチャンネルを経由して送信することによって応える。ＢＴＳ肯定メッセージ３０８は、本発明の好ましい実施態様においては、オプションである。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ＢＳＳ呼設定要求３１２の呼制御プロセッサ２０２への送信でＢＳＳチャンネル要求３１０に応えることによって、引続き双方向ユーザトラフィックチャンネルインタフェースを設定する。呼制御プロセッサ２０２は、呼出しのためのセレクタ及びサービスリソースを割当て、その割当てた結果をＢＳＳ呼設定応答３１４においてＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に指示する。ＢＳＳ呼設定応答３１４を受取ると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６はセレクタ呼設定要求３１６を選択サブシステム２０４に送る。選択サブシステム２０４は、呼出し処理に割当てられたセレクタリソースを初期化し、これをセレクタ呼び出し設定応答３１８でＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に指示する。セレクタ呼設定応答３１８を受けて、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、無線リンク設定要求３１９を選択サブシステム２０４に送る。選択サブシステム２０４は、チャンネルリソース要求３２０をＢＴＳ１０２へ送信することによって応答する。
チャンネルリソース要求３２０を受けて、ＢＴＳ１０２は、テレフォンコールと結合した順方向及び逆方向リンクユーザトラフィックチャンネルを変調及び復調するためのチャンネル処理リソースを割当て、チャンネルリソース要求メッセージ３２２を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４は、接続要求３２４を、接続応答３２６を選択サブシステム２０４へ送ることによって応答するＢＴＳ１０２へ送ることによって応答する。そして選択サブシステム２０４は、ｎｕｌｌトラフィックデータ３２４、ＢＳＴメッセージ３３０及びｎｕｌｌトラフィックデータ３３２をＢＴＳ１０２へ送信する。ＢＴＳ１０２は、順方向リンクユーザトラフィックチャンネルを経由してｎｕｌｌトラフィックデータ３３６を加入者ユニット１００へ送ることにより、ＢＳＴメッセージ３３０及びｎｕｌｌトラフィックデータ３３２に応答する。選択サブシステム２０４はまた、無線リンクリソース指示３３４をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６へ送信する。無線リンクリソース指示３３４を受けとると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ＢＴＳチャンネル割当てメッセージ３３８を、順方向リンクページングチャンネルを経由してチャンネル割当てメッセージ３４０を加入者ユニット１００に送ることにより応答するＢＴＳ１０２へ送信する。加入者ユニット１００は、割当てられた順方向リンクトラフィックチャンネルの処理を開始するために、チャンネル割当てメッセージ３４０に含まれる割当てられたチャンネル情報を使用し、そしてそれは、ＢＴＳ１０２が加入者ユニット１００から逆方向チャンネルを取得することが可能なように、トラフィックＰＲＥ３４２を逆方向リンクユーザトラフィックチャンネル上に送信する。ひとたび逆方向リンクトラフィックチャンネルが取得されると、ＢＴＳ１０２はビギン逆方向リンクメッセージ３４４を選択サブシステム２０４に送る。選択サブシステム２０４は、順方向リンクトラフィックチャンネルを経由して、逆方向リンク受取り３４６を加入者ユニット１００に送ることによって応答する。さらに、選択サブシステム２０４は無線リンク設定応答メッセージ３４８をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送る。逆方向リンク受取り３４６を受取ると、双方向ＲＰインタフェースが設定される。
ＢＴＳ１０２との順方向及び逆方向リンクトラフィックチャンネルインタフェースが設定されると、加入者ユニット１００は、ページ応答３５０をセレクタサブシステム２０４に送ることによって、遠隔通信ネットワーク接続設定手順を初期化する。ページ応答３５０が引き金となり、セレクタサブシステム２０４は、ＢＢＳページ応答３５２をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送信する。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、加入者ユニット１００がネットワーク接続設定の準備ができていることを示すＢＳＳページ応答３５２を受取り、加入者ユニット１００のクラスマーク情報を記憶し、及び完全な層３情報メッセージ３５４を含むＳＣＣＰ接続要求をＡ−インタフェースプロトコルに従ってＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送出することによりＳＣＣＰ接続を初期化する。完全な層３情報メッセージ３５４は、ＢＳＳページ応答メッセージ３５２の内容を含み、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルの一部であり、それゆえ当業者には周知である。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、暗号モードコマンド３５８をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送ることで応答する。暗号モードコマンド３５８は、暗号キーを含む暗号化アルゴリズム、加入者ユニット１００の能力に基づいて用いる可能な暗号化アルゴリズムのリスト、及び国際移動体装置識別を要求するかもしれない暗号応答モードを含む。
暗号モードコマンド３５８はＢＳＳＭＡＰメッセージであると判断しさらに、それは暗号モードコマンドであると判断すると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、可能な暗号化アルゴリズムの１つを選択し、ＢＳＳ暗号モードコマンド３６０をセレクタサブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４は、暗号モードコマンド３６２を順方向リンクトラフィックチャンネルを経由して加入者ユニット１００に送ることによって、空中暗号化手順を初期化する。暗号モードコマンド３６２の処理の後、加入者ユニット１００は暗号モード完了メッセージ３６４を逆方向リンクトラフィックチャンネルを経由して選択サブシステム２０４に送る。暗号モード完了メッセージ３６４を受取ると、選択サブシステム２０４は、実質上ＩＳ−９５規格に従った私用逆方向リンクチャンネルコードまたはロングコードに変換することによって、テレフォンコールと結合したすべての付加的な信号及び呼出しデータについて、暗号化−解読を遂行し始める。暗号変換及び暗号化の他の方法は本発明の操作と両立することに注目すべきである。そして選択サブシステム２０４はBSS暗号モード３６６を暗号モード構成操作が完遂されたことを示すＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送信する。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、選択された暗号化アルゴリズム及び国際移動体装置識別を示す暗号モード完了コマンド３６８を、もし要求されれば、Ａ−インタフェースプロトコルに従ったＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信することによって応答する。
つぎに、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、設定３７０をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送る。設定３７０は、サービスのタイプ、送信速度、送信データのタイプ、及び声の符号化のタイプを含む設定されたテレフォンコール情報の様々なタイプを含む。設定３７０の使用は、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルの１部分であり、それゆえ当業者には周知である。設定３７０がＤＴＡＰメッセージであると判断されると、ＶＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、そのメッセージの内容をＸＰＯＲＴ（設定）３７２を経由して選択サブシステム２０４に透過的に移送する。本発明の好ましい実施態様において、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、設定３７０が実際設定メッセージであることを知らないし、それが弁別器のビットを超えているようには見えないのでＤＴＡＰタイプのメッセージであることも知らない。このことはＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に必要とされる処理を簡潔にし、透過的な移送を可能にする。ＸＰＯＲＴ（設定）３７２が移送メッセージであることを判断すると、選択サブシステム２０４は、ＸＰＯＲＴ（設定）（Ｔ）経由のそのメッセージ内容を順方向リンクトラフィックチャンネルを通って加入者ユニット１００に転送する。ＸＰＯＲＴ（設定）（Ｔ）３７４を受取った後、加入者ユニット１００は、そのメッセージの内容を、それはＤＴＡＰ設定メッセージである、加入者ユニット１００のＧＳＭメッセージ処理部分に渡す。加入者ユニット１００のその部分は、ＸＰＯＲＴ（呼確認）（Ｔ）の中で呼出し確認を選択サブシステム２０４に送る。呼出し確認はまた、（Ｄ）設定３７０内でサービスのセットを確認し、または替わりのサービスタイプを提案する。選択サブシステム２０４は、ＸＰＯＲＴ（呼確認）（Ｔ）３７６を、呼出し確認を含むＸＰＯＲＴ（呼確認）３７８を経由してＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に透過的に移送する。透過的な移送処理を続けながら、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、ＤＴＡＰ（Ｄ）呼確認３８０経由のメッセージ内容をＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従ってＧＳＭ−ＭＳＣに転送する。
（Ｄ）呼確認３８０を受取ると、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は（Ｂ）割り当て要求３８２をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送る。（Ｂ）割り当て要求３８２は、チャンネルタイプ、優先順位、回路識別コード（ネットワークタイムスロット）、ダウンリンクＤＴＸフラグ（可変速度送信）、使用されるインタフェースバンド（周波数ホッピング）、及びクラスマーク情報２（加入者ユニットのタイプ）を指示する。チャンネルタイプとは、送信の間送信されることになるデータのタイプ、たとえばファクス、音声、または信号発信である。（Ｂ）割り当て要求３８２、ＢＳＳＭＡＰメッセージを引金として、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６が、加入者ユニット１００とともにテレフォンコールを処理するために必要なＣＤＭＡのタイプを処理する。この処理は、サービス要求（Ｔ）３８８を順方向リンクトラフィックチャンネル経由で加入者ユニット１００に送って応答する選択サブシステム２０４へのＢＳＳサービス要求３８６の送信とともに始まる。サービス要求（Ｔ）３８８は、データ速度を含む要求されたデータサービスを提供するために必要な無線リンクのパラメータを指示し、加入者ユニット１００は、そのタイプの無線リンクは受入れられるかどうかを指示する選択サブシステム２０４へ、サービス応答（Ｔ）３８９を送って応答する。もしサービス応答（Ｔ）３８９が、そのサービスタイプが受入れられることを指示すれば、選択サブシステム２０４は、サービス接続（Ｔ）３９０を順方向リンクトラフィックチャンネル経由で加入者ユニット１００に送る。これを引金として、加入者ユニット１００がサービス接続完了（Ｔ）３９１を逆方向リンクトラフィックチャンネル経由で選択サブシステム２０４に送る。
そして選択サブシステム２０４は、ＢＳＳサービス接続応答３９２を送信することによって、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６への成功的なサービス処理を指示する。ＢＳＳサービス接続応答３９２を受けると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、サービスタイプに応じた呼出し処理のためのリソースをＢＳＳリソース割り当て３８４の送信を経由してデータ処理サービスオプションシステム２１０に割当てる。そしてデータ処理サービスオプションシステム２１０は、受取ったどのようなトラフィックデータをも処理するための呼出し処理リソースを割り当てる。本発明の代替実施態様において、サービスオプションリソースの割り当ては、ＢＳＳチャンネル要求３１０に応えて遂行される。さらに、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、呼出しと連結したトラフィックデータを運ぶためＧＳＭ−ＭＳＣ１０６及びデータ処理サービスオプションシステム２１０の間にトラフィックチャンネルを創出するためにスイッチ２１２内に接続を割り当てる。（スイッチ２１２へのメッセージは示されない）ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６はそれから、サービス処理が完了したことを、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがって、（Ｂ）割り付け完了３９４の送信を通じてＧＳＭ−ＭＳＣに示す。
サービス処理が完了すると、加入者ユニット１００のＧＳＭメッセージ処理部は、ＸＰＯＲＴ（呼出し）（Ｔ）４００を経由して警告メッセージを送ることによって加入者ユニット１００のユーザに警告しているということをＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に指示する。警告メッセージは、選択サブシステム２０４によってＸＰＯＲＴ（呼出し）３９８経由でＢＳＣのＡ−インタフェースへ、そしてＢＳＣのＡ−インタフェースによって（Ｄ）呼出し３９６経由でＧＳＭ−ＭＳＣ１０６へ、透過的に移送される。この時点で、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、かけ直しトーンを呼出し当事者に向けて発生させるかもしれない。もし呼が、加入者ユニット１００によって答えられれば、それはＸＰＯＲＴ（接続）（Ｔ）４０２内の接続が逆リンクトラフィックチャンネル経由で選択サブシステム２０４へ送られることにより、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６への応答イベントであることを示す。その接続は、選択サブシステム２０４によりＸＰＯＲＴ（接続）４０４経由でＢＳＣのＡ−インタフェースへ、それからＢＳＣのＡ−インタフェースにより（Ｄ）接続４０８経由でＧＳＭ−ＭＳＣ１０６へ、透過的に移送される。（Ｄ）接続４０８を受取ると、ＧＳＭ−ＭＳＣは、もし用意されていればかけ直しを中止し、（Ｄ）接続肯定応答４１０をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送る。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、（Ｄ）接続肯定応答４１０をＸＰＯＲＴ（接続肯定応答）４１２経由で選択サブシステム２０４に透過的に転送する。選択サブシステム２０４はそれから引続き、順方向リンクトラフィックチャンネル経由での加入者ユニット１００へのＸＰＯＲＴ（接続肯定応答）（Ｔ）４１４の送信を通じて透過的な移送を続ける。加入者ユニット１００のよってＸＰＯＲＴ（接続肯定応答）（Ｔ）４１４を受取ると、安定した呼出し状態が設定され、呼出し始動処理を終えた加入者ユニットは完了する。
図７は、本発明の実施態様の１つに従って遂行される呼出し初期化手順を創出した加入者ユニットのあいだ送信される信号メッセージを示すメッセージ列の線図である。呼出し初期化手順を創出したワイヤレス加入者ユニットは、図２の加入者ユニット１００によって初期化されたテレフォンコールによって生じる。呼出し初期化手順を創出した加入者ユニットは、チャンネル要求（Ａ）５０６が逆リンクアクセスチャンネル経由で加入者ユニット１００からＢＴＳ１０２へ送られるとともに始まる。本発明の好ましい実施態様において、チャンネル要求（Ａ）５０６は、要求されるサービスタイプについての情報を含むが、しかし、この情報は、本発明の代替的な実施態様における他のメッセージの中で提供されてもよい。本発明の好ましい実施態様において、ＢＴＳ肯定応答（Ｐ）５０８の送信はオプションであるけれども、ＢＴＳ１０２は、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６へＢＳＳチャンネル要求５１０を送ることによって、及び加入者ユニット１００へＢＴＳ肯定応答５０８を送ることによって、チャンネル要求（Ａ）５０６に応答する。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、加入者ユニット１００及びＢＴＳ１０２間のＲＦ信号インタフェースを調整した双方向ＣＤＭＡを設定するための１群の信号メッセージを発生することによって、応答する。そのような双方向インタフェースの設定処理は、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６がＢＳＳ呼設定要求５１２を呼制御プロセッサ２０２に送ったときに始まる。呼制御プロセッサ２０２は、呼出しのためのセレクタ及びサービスリソースを割り当て、その割り当ての結果をＢＳＳ呼設定応答５１４においてＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に指示する。ＢＳＳ呼設定応答５１４を受取ると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６はセレクタ呼設定要求５１６を選択サブシステム５１８へ送る。選択サブシステム２０４は、割り当てられたセレクタリソースを初期化し、これをセレクタ呼設定応答５１８とともにＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に指示する。呼設定応答５１８を受取ると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、無線リンク設定要求５１９を選択サブシステム２０４に送る。選択サブシステム２０４は、チャンネルＲＥＳ要求５２０をＢＴＳ１０２に送ることによって応答する。
チャンネルリソース要求を受信すると、ＢＴＳ１０２は、電話呼と関連する順方向と逆方向のリンクユーザトラフィックチャンネルを変調したり復調したりするためにチャンネル処理リソースを位置付けし、チャンネルリソース応答メッセージ５２２を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４は、再呼を処理するための選択リソースを位置付けし接続要求５２４をＢＴＳ１０２に送信することによって応答するが、このＢＴＳ１０２は接続要求５２６を選択サブシステム２０４に送信することによって応答する。次に、選択サブシステム２０４は、ｎｕｌｌトラフィックデータ５２８，ビギントラフィックデータメッセージ５３０及びｎｕｌｌトラフィックデータ５３２をＢＴＳ１０２に送信する。ＢＴＳ１０２は、それに応答して、順方向リンクトラフィックチャンネルを介して加入者ユニット１００にｎｕｌｌトラフィックデータ５３６を送信することによってトラフィックデータメッセージ５３０とｎｕｌｌトラフィックデータ５３２を開始する。選択サブシステム２０４もまた、無線リンクリソースメッセージ５３４をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送信する。無線リンクリソースメッセージ５３０を受信すると、ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、順方向リンクページングチャンネルを介して加入者ユニット１００にチャンネル割り当てメッセージ５４０を送信することによって応答するＢＴＳ１０２にＢＴＳチャンネル割り当てメッセージ５３８を送信する。
加入者ユニット１００はチャンネル割り当てメッセージ５４０に包含されている割り当てられたチャンネル情報を用いて、割り当てられた順方向リンクトラフィックチャンネルを介して受信されたデータの処理を開始する。加入者ユニット１００はまた、逆方向リンクトラフィックチャンネルプリアンブル５４２を送信し、これによって、ＢＴＳ１０２は逆方向リンクトラフィックチャンネルを加入者ユニット１００から獲得できる。逆方向リンク信号が獲得されると、ＢＴＳ１０２は逆方向リンクメッセージ５４４を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４は、順方向リンクトラフィックチャンネルを介して加入者ユニット１００に逆方向リンク肯定応答５４６を送信することによって応答する。その上、選択サブシステム２０４は無線リンクリソースメッセージ５４８をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送信する。この時点で、双方向リンクはすでに設立されており、ネットワーク接続設定が開始される。
逆方向肯定応答メッセージ５４６を受信すると、加入者ユニット１００は、逆方向リンクトラフィックチャンネルを介して選択サブシステム２０４に呼管理サービス要求５５０を送信することによってネットワーク接続の設立を始動する。選択サブシステム２０４は、ＢＳＳ呼管理サービス要求５５１をＢＳＣのＡ−インタフェース２０６に送信することによって応答する。ＢＳＣのＡ−インタフェース２０６は、メッセージに包含されているクラスマーク情報を保存し、ＢＳＳ呼管理サービス要求５５１中で送られた情報を含む完全層３の情報を発生させて、ＳＣＣＰ接続要求メッセージ内部の完全層３の情報をＡ−インタフェースプロトコルに従ってＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送ることによってＳＣＣＰ接続を始動する。完全層３情報メッセージ５５２はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルの一部であり、したがって、当業者には周知である。
ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、認証要求５５３をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信することによって応答する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、ＤＴＡＰメッセージとしてメッセージ５５３を識別し、転送メッセージ５５４を介してメッセージの内容を選択サブシステム２０４に透過的に転送する。選択サブシステム２０４は、転送メッセージ５５４が転送メッセージのタイプのものであることを決定し、順方向リンクトラフィックチャンネルを介してトラフィックメッセージ５５５を伝送することによってメッセージの内容を加入者ユニット１００に透過的に転送する。加入者ユニット１００は、転送メッセージ５５５を受信し、逆方向リンクトラフィックチャンネルを介してセレクタサブシステム２０４への認証要求を含む転送メッセージ５５６を送信することによって応答する内部ＧＳＭメッセージ処理部に内容を移送する。転送メッセージ５５６が転送メッセージであることを決定すると同時に、選択サブシステム２０４は、転送メッセージ５５７によってメッセージの内容をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に透過的に転送する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従ってＤＴＡＰ認証要求５５８をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に転送することによって透過的に転送を続ける。
ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、暗号モードコマンド５５９をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信することによって応答する。メッセージ５５９がＢＳＳＭＡＰメッセージであることを決定し、このメッセージが暗号モードコマンドであることをさらに決定するのと同時に、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、ＢＳＳ暗号モードコマンド５６０を選択サブシステム２０４に送信することによって空中暗号化開始手順を開始する。ＢＳＳ暗号モードコマンド５６０を受信すると同時に、選択サブシステム２０４は、順方向リンクトラフィックチャンネルを介して暗号モードコマンド５６２を加入者ユニット１００に送信する。暗号モードコマンド５６２を処理した後、加入者ユニット１００は、逆方向リンクトラフィックチャンネルを介して暗号モード完了メッセージ５６４を選択サブシステム２０４に送信し、全ての次の送信を暗号化し始める。暗号モード完了メッセージ５６４の受信と同時に、セレクタサブシステム２０４は、電話呼に関連する全ての付加信号および呼データの暗号化／暗号解読を実行し始める。本発明の好ましい実施態様では、この暗号化がＩＳ−９５仕様に従って専用チャンネルコードの使用によって実行される。しかしながら、他の暗号方法の使用は、本発明の動作と一貫している。したがって、選択サブシステム２０４は、ＢＳＳ暗号モード完了メッセージ５６６をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、暗号のための構成が完了していることを示すＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って暗号モード完了コマンド５６８をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信することによって応答する。
安全な両方向チャンネルを確立させると、加入者ユニット１００は、設定メッセージ５７０を選択サブシステム２０４に送信することによって設定情報をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信する。設定メッセージ５７０は、ダイヤルした数字、サービスの種類、送信の速度、送信されているデータの種類、および音声符号化の種類を含む。確立されている電話呼についてのいろいろな種類の情報を含んでいる。選択サブシステム２０４は、設定メッセージを転送メッセージ５７２を介してＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に透過的に転送する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って転送メッセージ５７４をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信することによって設定メッセージの透過的に転送を続ける。転送メッセージ５７２を受信し、呼び出された当事者への接続を開始した後、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、呼手続きメッセージを含む転送メッセージ５７６をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信する。呼手続きメッセージは、ネットワーク接続が確立され、それ以上呼確立情報が受け入れられないことを示している。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、転送メッセージ５７８内の呼手続きメッセージを選択サブシステム２０４に透過的に送信することによって応答する。選択サブシステム２０４は、順方向リンクトラフィックチャンネルを介して呼手続きメッセージを含む転送メッセージ５８０を加入者ユニット１００に送信することによって応答する。
呼手続きメッセージ５７６を送信後、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、割り当て要求５８２をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にも送信する。応答において、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、割り当て要求５８２を選択サブシステム２０４に送信することによって呼を処理するＢＳＳを構成し続ける。このサブシステム２０４は、サービス接続５８９を順方向リンクトラフィックチャンネルを介して加入者ユニット１００に送信することによって応答する。応答において、加入者ユニット１００は、逆方向リンクトラフィックチャンネルを介してサービス接続完了メッセージ５９１をサービスの種類が受け入れることができる選択サブシステム２０４に送信する。（図４に示されるようなサービス要求メッセージおよびサービス応答メッセージの両方の使用は、サービスが加入者ユニット１００に受け入れられることは非常に可能性があり、電話呼が開始するとき加入者ユニット１００は初期のサービス要求を行うため、ここでは省略されることに注目。）選択サブシステム２０４は、ＢＳＳサービス応答５９２をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信することを続け、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って割り当て完了メッセージ５９４をＧＳＭ−ＭＳＣに送信することによって応答する。割り当て要求５８２およびＢＳＳサービス応答５９２に示されたサービスの種類に従って呼を処理するリソースを割り付けるために、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、リソース割り付けメッセージ５８４をデータ処理・サービスオプションシステム２１０にも送信する。さらに、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、スイッチ２１２（図３）内部の接続を割り付け、呼に関連したトラフィックデータを伝送するようにＧＳＭ−ＭＳＣ１０６とデータ処理・サービスオプションシステム２１０との間にトラフィックチャンネルを形成する。（図示されないスイッチ２１２のメッセージ）
割り当て完了メッセージ５９４の受信と同時に、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って呼び出しメッセージ５９６をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信する。このＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、呼び出しメッセージを含む転送メッセージ５９８を介してこのメッセージを選択サブシステム２０４に透過的に転送することによって応答する。それから、選択サブシステム２０４は、呼び出しメッセージを含む転送メッセージ６００を順方向リンクトラフィックチャンネルを介して加入者ユニット１００に送信することによって透過的に転送をし続ける。呼び出しメッセージは、加入者ユニット１００がリングバックトーンを生成し始めるべきである。呼が応答されるならば、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、Ａ−インタフェースプロトコルに従って接続メッセージ６０２をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信し、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、接続メッセージを含む転送メッセージ６０４を選択サブシステム２０４に送信することによって応答する。それから、選択サブシステム２０４は、転送メッセージ６０６を順方向リンクトラフィックチャンネルを介して転送メッセージを送信することによって接続メッセージを加入者ユニット１００に透過的に転送し続ける。転送メッセージ６０６の受信と同時に、加入者ユニット１００は、リングバックトーンの生成を止め、接続肯定応答を含む転送メッセージ６１０に送信する。選択サブシステム２０４は、接続肯定応答を転送メッセージを介してＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に透過的に転送することによって応答する。このＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、その時ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って接続肯定応答メッセージ６１４をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６による接続肯定メッセージ６１４の受信と同時に、定常状態の呼は確立されている。
図８は、本発明の一実施態様に従って実行される加入者ユニット発信呼開放中交換される信号メッセージを示すメッセージシーケンス図である。加入者ユニット１００が逆方向リンクトラフィックチャンネルを介して切断メッセージを含む転送メッセージ６５２を選択サブシステム２０４に送信するとき、加入者ユニット起動呼開放は、進行している電話呼あるいは他の通信中、ネットワーク接続を取り外すことによって開始する。選択サブシステム２０４は、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にＡ−インタフェースプロトコルに従って切断メッセージ６７２をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信させるＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に切断メッセージを転送メッセージ６５７を介して転送することによって応答する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、他の当事者に対するネットワーク接続の開放を起動し、開放メッセージ６７３をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信する。応答において、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、開放を含む転送メッセージ６６５を選択サブシステム２０４に送信する。それから、選択サブシステム２０４は、転送メッセージ６５８の送信による開放を順方向リンクトラフィックチャンネルを介して加入者ユニット１００に転送する。
加入者ユニット１００は、逆方向リンクトラフィックチャンネルを介して開放完了を含む転送メッセージ６５３を選択サブシステムに送信することによって応答する。選択サブシステム２０４は、転送メッセージ６６０の送信を介して開放完了をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に転送する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェースは、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って開放完了メッセージ６７６をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に転送することによって応答する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６は、両方向無線リンクが全Ａ−インタフェースネットワークリソースと同様に開放されるべきであることを示すＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従ってＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６のクリアコマンド６７４に対して応答する。
クリアコマンド６７４の受信と同時に、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、トラフィックチャンネルインタフェース取り外しを生じるメッセージのセットを生成する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６がＢＳＳサービス切断メッセージ６６８を選択サブシステム２０４に送信する場合、トラフィックチャンネルインタフェース取り外しが開始する。さらに、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、データ処理・サービスオプションシステム２１０とＧＳＭ−ＭＳＣ１０６との間のトラフィックチャンネル接続をなくすようにスイッチ２１２に命令する。（図示されていないメッセージ）選択サブシステム２０４は、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に選択サブシステム２０４へのＢＳＳ無線リンク開放要求６６３を送信させるＢＳＳサービス切断応答６７０を送信することによってＢＳＳサービス切断要求メッセージ６６８を肯定応答する。ＢＳＳ無線リンク開放要求６６３の受信と同時に、選択サブシステム２０４は、順方向リンクトラフィックチャンネルを介して開放命令６５１を加入者ユニット１００に送信する。加入者ユニット１００は、逆方向リンクトラフィックチャンネルを介して開放命令６５０を選択サブシステム２０４に送信することによって応答する。それから、選択サブシステム２０４は、終了順方向トラフィックチャンネルコマンド６５４および切断要求６５６をＢＴＳ１０２に送信する。ＢＴＳ１０２は、順方向リンクトラフィックチャンネルおよび逆方向リンクトラフィックチャンネルを処理するために使用されるリソースを開放し、それから終了逆方向リンクトラフィックチャンネル６５５および切断応答６５９を切断サブシステム２０４に送信する。
選択サブシステム２０４はそこでリソース開放要求６６２をＢＴＳ１０２に解放し、ＢＴＳ１０２はリソース開放応答６６１を逆方向リンクトラフィックチャンネルを経てセレクションへ移送することにより応答する。リソース開放応答を受取ると、選択サブシステム２０４は無線開放応答６６４をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ移送し、呼開放要求６６６を選択サブシステム２０４へ転送することによって応答する。次に選択サブシステム２０４は呼開放応答をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ転送して、電話呼に関連した選択リソースを解放する。次にＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、電話呼に関連した選択及びサービスのリソースが解放されたことを示して、割付け解除要求６７１を呼制御プロセッサ２０２へ転送する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はまた、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従ってクリア完了６７５を転送することによって、呼はＧＳＭ−ＭＳＣ１０６へ解放されたことを示す。クリア完了６７５は呼びプロセッシング・リソースが利用可能となったことをＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に示す。呼制御プロセッサ２０２は割付け解除応答６６７をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ移送することによって割付け解除要求６７１に応答する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６によって割付け解除応答６６７が受取られると、呼は解放される。
図９は、本発明の一つの実施態様に従って行ったネットワーク主導の呼解放中に交換された信号通信メッセージを示すメッセージを表したメッセージ順序図である。ネットワーク主導の呼解放は図２の加入者ユニット１００以外のシステムを創出する要求に応答する電話呼である。ネットワーク主導のコール解放は進行中の電話呼又は他の通信中に始まる。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って接続解除のメッセージ７７２をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ転送することによってネットワーク解体を開始する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は接続解除を含む転送メッセージ７５７を選択サブシステム２０４へ送り出すことにより応答し、順方向リンクトラフィックチャンネルを経て加入者ユニット１００に対する接続解除を含む移送メッセージ７５３も出す。次に加入者ユニット１００は解除メッセージを含む輸送メッセージ７５８を選択サブシステム２０４へ転送し、解除メッセージを含む転送メッセージ７６５をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ送って応答する。次にＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って解除メッセージ７７３をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６へ移送する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従って解除完了メッセージ７７６をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ転送することによって応答する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は解除完了を含む輸送メッセージ７６０を選択サブシステム２０４へ送り、これも解除完了を含む輸送メッセージ７５２を順方向リンクトラフィックチャンネルを経由して加入者ユニット１００へ送ることによって応答する。
ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従ってＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に対するクリアコマンド７７４を転送して二方向の無線リンクの開放を要求する。クリアコマンド７７４を受取ると、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はＩＳ−９５コールモデルに従って実質的にトラフィックチャンネルインタフェースの切断を始める。トラフィックチャンネルインタフェースの切断は、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６がＢＳＳサービス接続解除メッセージ要求７６８を選択サブシステム２０４へ転送すると始まる。更に、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はスイッチ２１２に対して、データ処理及びサービスオプションズシステム２１０とＧＳＭ−ＭＳＣ１０６との間のトラフィックチャンネルの接続を解除するように指示する。（メッセージは示してない。）選択サブシステム２０４は、ＢＳＳサービス接続解除応答７７０を転送することによりＢＳＳサービス接続解除要求メッセージ７６８を受取ったことを確認し、これによりＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に選択サブシステム２０４へ転送させる。ＢＳＳ無線リンク開放要求７６３を受取ると、選択サブシステム２０４は解除命令７５１を前面リンクトラフィックチャンネルを経て加入者ユニット１００へ転送する。加入者ユニット１００は、解除命令を逆方向リンクトラフィックチャンネルを経て選択サブシステム２０４へ転送することにより応答する。次に選択サブシステム２０４は終止前進トラフィックチャンネル命令７５４及び接続切断要求７５５をＢＴＳ１０２へ転送する。ＢＴＳ１０２は用いたリソースを開放して順方向及び逆方向リンクトラフィックチャンネルを処理し、端部逆方向リンクトラフィックチャンネル７５６を転送し、選択サブシステム２０４への応答７５９を接続解除する。
選択サブシステム２０４は次にリソース開放要求７６２をＢＴＳ１０２へ転送し、ＢＴＳ１０２はリソース開放応答７６１を逆方向リンクトラフィックチャンネルを経て選択部へ転送することによって応答する。リソース開放応答を受取ると、選択サブシステム２０４はＢＳＳ無線リンク開放応答７６４をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ転送し、後者はＢＳＳ呼開放要求７６６を選択サブシステム２０４へ転送することによって応答する。選択サブシステム２０４は次にＢＳＳ呼開放応答７６９をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６へ転送し、解除されている電話呼と関連した選択リソースを開放する。次にＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はＢＳＳ割付け要求７７１を呼制御プロセッサ２０２へ転送して電話呼と関連したサービスリソースが開放されて他の呼用に用いられることを示す。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６もまた、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに従ってクリア完了を転送することによって、呼はＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に対して開放されたことを示す。ＢＳＣ  Ａ−インタフェースはＢＳＳ割付け応答７６７をへ転送することによってＢＳＳ割付け要求７７１に応答する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６がＢＳＳ割付け応答７６７を受取ると、呼は解除される。
図１０Ａ及び１０Ｂは発明の１実施態様にしたがって行われる加入者ユニット登録中に交換される信号メッセージを図示するメッセージシーケンス図である。
加入者ユニット登録中に、図２の加入者ユニット１００はＧＳＭ−ＭＳＣ１０６がその加入者ユニット１００にサービスを提供できるように、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に現在の位置と状態を知らせる。
加入者ユニット１００は逆リンクアクセスチャンネルを介して加入者ユニット１００からＢＴＳ１０２に送信されるチャンネル要求メッセージ８０６を開始する。好ましい実施例の態様では、チャンネル要求メッセージ８０６は加入者１００が登録を開始していることを示すが、この情報は発明の別の実施態様における他のメッセージにおいても提供されてよい。ＢＴＳ１０２はＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にＢＳＳチャンネル要求８１０を送信し、加入者ユニット１００にＢＴＳ肯定メッセージ８０８を送信することによって、チャンネル要求８０６に応答するが、ＢＴＳ肯定メッセージ８０８の送信は好ましい実施例の態様では任意である。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はそれに答えて、呼制御プロセッサ２０２にＢＳＳ呼割り付け要求８１２を送信し、加入者ユニット１００とＢＴＳ１０２間に双方向性のＣＤＭＡ調整済みＲＦ信号インタフェースを設定するために一組のメッセージを発生させる。呼制御プロセッサ２０２は呼び出しに対してセレクタとサービスを割り当て、ＢＳＳ呼割り付け応答８１４においてＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にその結果を示す。ＢＳＳ呼割り付け応答８１４を受信すると同時に、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はセレクタ呼設定要求８１６を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４はそれに答えて、電話呼を処理するための選択リソースを割り当て、これをセレクタ呼設定応答８１８によってＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に示す。セレクタ呼設定応答８１８を受信すると同時に、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は無線リンク設定要求を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４はそれに答えて、チャンネルリソース要求８２０をＢＴＳ１０２に送信する。
チャンネルリソース要求８２０を受信すると同時に、ＢＴＳ１０２は電話呼に連合して順方向／逆方向リンクトラフィックチャンネルを変調／復調するためにチャンネル処理リソースを割り当て、チャンネルリソース応答メッセージ８２２を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４はそれに答えて、接続要求８２４をＢＴＳ１０２に送信し、ＢＴＳ１０２はそれに答えて接続応答８２６を選択サブシステム２０４に送信する。次に選択サブシステム２０４はｎｕｌｌトラフィックデータ８２８、トラフィックデータ開始メッセージ８３０、及びｎｕｌｌトラフィックデータ８３２をＢＴＳ１０２に送信する。ＢＴＳ１０２はトラフィックデータ開始メッセージ８３０とｎｕｌｌトラフィックデータ８３２に答えて、順方向リンクトラフィックチャンネルを介してｎｕｌｌトラフィックデータ８３６を加入者ユニット１００に送信する。選択サブシステム２０４は更にＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に無線リンクリソースメッセージ８３４を送信する。無線リンクリソースメッセージ８３４を受信すると同時に、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はその受信に答えて、ＢＴＳチャンネル割り当てメッセージ８３８をＢＴＳ１０２に送信し、ＢＴＳ１０２は順方向リンクページングチャンネルを介してチャンネル割り当てメッセージ８４０を加入者ユニット１００に送信する。加入者ユニット１００はチャンネル割り当てメッセージ８４０に含まれる割り当てられたチャンネル情報を使用して、割り当てられた順方向リンクトラフィックチャンネルを介して受信したデータを処理し、ＢＴＳ１０２が逆方向リンクトラフィックチャンネルを取得できるように、逆方向リンクトラフィックチャンネルＰＲＥ８４２を送信する。一旦逆リンク信号を取得すると、ＢＴＳ１０２は逆リンク開始メッセージ８４４を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４はそれに答えて、順方向リンクトラフィックチャンネルを介して逆リンク肯定８４６を加入者ユニット１００に送信する。上記のように、選択サブシステム２０４と加入者ユニット１００間で交換される逆リンク肯定８４６等のメッセージは、ＢＴＳ１０２を通して送られるが、図を簡単にするために直接送られるように図示している。それに加えて、選択サブシステム２０４はＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に無線リンク設定応答８４８を送信する。この時点で、双方向性チャンネルが設定される。
加入者ユニット１００は選択サブシステム２０４にＤＴＡＰ位置更新要求８５０を送信することによって、登録手順を開始する。選択サブシステム２０４は位置更新要求をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に一定順路にしたがって送り、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルに指定されるように、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６でＳＣＣＰ接続を開始する。クラスマーク情報を記憶した後、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はレイヤ３情報完了メッセージ８５２を含むＳＣＣＰ接続要求メッセージを発生させ、それはＢＳＳ位置要求８５１を含む。レイヤ３情報完了メッセージ８５２はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルの一部であり、したがって業界で公知である。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に認証要求８５３を送信することによって応答し、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は次に選択サブシステム２０４に認証要求を含むトランスポートメッセージ８５４を転送する。そして選択サブシステムは順方向リンクトラッフィクチャンネルを介して加入者ユニット１００に認証要求を含むトランスポートメッセージ８５４を転送する。加入者ユニット１００は認証要求８５５に応答して、そのＧＳＭベースのメッセージ処理部に輸送された認証要求を渡し、メッセージ処理部は逆リンクトラッフィクチャンネルを介して選択サブシステム２０４にトランスポート認証要求８５５を送信する。選択サブシステム２０４はトランスポートメッセージ８５７をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信することによって認証応答を透過的に転送する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は次にＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコル２０６にしたがって、認証応答８５８をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はそれに答えてＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に暗号モードコマンド８５９を送信する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は次にＢＳＳ暗号モードコマンド８６０を選択サブシステム２０４に送信することによって暗号化開始手順を開始し、選択サブシステム２０４は順方向リンクトラッフィクチャンネルを介して加入者ユニット１００に暗号モードコマンド８６２を送信する。暗号モードコマンド８６２を処理した後、加入者ユニット１００は逆リンクトラッフィクチャンネルを介して選択サブシステム２０４に暗号化された形態で暗号モード完了メッセージ８６４を送信する。ＢＳＳ暗号モードコマンド８６０を受信すると同時に、選択サブシステム２０４は全ての付加的な信号通信及び電話呼に連合する呼び出しデータに関して暗号化／暗号解読を実行し始める。次に選択サブシステム２０４はＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にＢＳＳ暗号モード完了メッセージ８６６を送信する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はそれに答えて、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがって、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に暗号モード完了コマンド８６８を送信する。
次にＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがってＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にＩＤ要求８７４を送信し、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はそれに答えて、トランスポートメッセージ８７２を介して選択サブシステム２０４にＩＤ要求を転送する。選択サブシステム２０４は次にＩＤ要求を含むトランスポートメッセージ８７０を順方向リンクトラッフィクチャンネルを介して加入者ユニット１００に送信する。加入者ユニット１００のＧＳＭベースのメッセージ処理部はそれに答えてＩＤ応答を発生させ、加入者ユニット１００はトランスポートメッセージ８８０内のＩＤ応答を逆リンクトラッフィクチャンネルを介して選択サブシステム２０４に送信する。次に選択サブシステム２０４はトランスポートメッセージ８７８の送信を介してＩＤ応答をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に転送し、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はそれに答えて、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがってＧＳＭ−ＭＳＣ１０６にＩＤ応答８７６を転送する。ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＩＤ応答８７６を受信し、ＧＳＭ−ＭＳＣ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがって位置更新許可をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信する。次にＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は位置更新許可を含むトランスポートメッセージ８８６を選択サブシステム２０４に送信し、選択サブシステム２０４はそれに答えて、順方向リンクトラッフィクチャンネルを介してトランスポートメッセージ８９０を送信することによって、加入者ユニット１００に位置更新許可を転送する。加入者ユニット１００は一時的移動加入者アイデンティティ（ＴＭＳＩ）再割り当てコマンドを含むトランスポートメッセージ８９１を選択サブシステム２０４に送信することによって応答し、選択サブシステム２０４はトランスポートＴＭＳＩ再割り当てコマンドを含むトランスポートメッセージ８９２をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はそれに答えて、ＧＳＭ−ＭＳＣ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがってＴＭＳＩ再割り当てコマンド８９４をＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に送信する。ＴＭＳＩ再割り当てコマンド８９４の受信と同時に、ＧＳＭ−ＭＳＣ１０６はＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にクリアコマンド８９６を送信して無線リンクの開放を開始する。
次に発明のひとつの実施態様にしたがって実施される加入者ユニット登録の間に交換される信号通信メッセージの続きを図示する図１０Ｂにおいて、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はクリアコマンド８９６を受信した後、選択サブシステム２０４に無線リンク開放要求９０２を送信する。無線リンク開放要求９０２を受信すると同時に、選択サブシステム２０４は順方向リンクトラッフィクチャンネルを介して加入者ユニット１００に開放命令９００を送信する。加入者ユニット１００はそれに答えて逆リンクトラッフィクチャンネルを介して開放命令９０４を選択サブシステム２０４に送信する。次に選択サブシステム２０４はトラフィックチャンネル転送終了コマンド９０６と切断要求９０８をＢＴＳ１０２に送信する。ＢＴＳ１０２は順方向及び逆方向リンクトラッフィクチャンネルを処理するために使用されたリソースを開放し、逆方向リンクトラッフィクチャンネル終了指示９０８と切断応答９１０を選択サブシステム２０４に送信する。選択サブシステム２０４はそれに答えてＢＴＳ１０２にリソース開放要求９１４を送信し、ＢＴＳ１０２はリソース開放応答９１６を送信する。リソース開放応答９１６を受信すると同時に、選択サブシステム２０４はＢＢＳ無線開放応答９１８をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信し、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６はそれに答えてＢＢＳ呼開放要求９２０を選択サブシステム２０４に送信する。次に選択サブシステム２０４はＢＢＳ呼開放応答９２２をＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６に送信し、電話呼に連合した選択リソースを開放する。ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は電話呼に連合した選択及びサービスリソースが開放され、他の呼び出しを処理するために利用できることを示す、ＢＳＳ割り付け解除要求９２４を呼制御プロセッサ２０２に送信する。それに加えて、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６は、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルにしたがってクリア完了９２６を送信することによって、呼び出しが解除されたことをＧＳＭ−ＭＳＣ１０６に知らせる。呼制御プロセッサ２０２はＢＳＳ割り付け解除要求９２４に答えて、ＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６にＢＳＳ割り付け解除応答９２８を送信する。割り付け解除応答９２８がＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６によって受け取られると、位置更新手順が完了する。
まず加入者ユニット１００とＢＳＳ１０５間にＣＤＭＡ電波放送インタフェースを設定し、次に順方向及び逆方向リンクトラッフィクチャンネルを介した信号通信メッセージの送信を介して、加入者ユニット１００とＧＳＭ−ＭＳＣ１０６間にネットワークテレコミュニケーションネットワーク接続を設定することによって、呼び出し開始及び加入者ユニット登録を実行することにより、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースプロトコルと関連してＣＤＭＡ電波放送インタフェースを利用する無線テレコミュニケーションシステムを使用できるようになる。ＧＳＭ  Ａ−インタフェースネットワークと関連してインタフェース上にＣＤＭＡを提供する能力も、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースメッセージを受信し、これらのＧＳＭ  Ａ−インタフェースメッセージを調べてそれに答えて様々な行動を取るＢＳＣ  Ａ−インタフェースの使用を介して可能になる。これらの行動はＧＳＭ  Ａ−インタフェース信号通信を内部ＢＳＳプロトコルに変換すること、及びＣＤＭＡ電波放送インタフェースの構成及び能力に基づいて各々のメッセージに対する適切な応答を決定することを含む。適切な応答には、割り当て要求に答えて信号処理リソースを割り当てることが含まれる。更にＧＳＭ  Ａ−インタフェースネットワークに関連してインタフェース上にＣＤＭＡを提供する能力は、暗号化メッセージが送信された時を検出し、続いて暗号化プロセスを開始するセレクター成分の使用によって促進される。これによってＩＳ−９５電波放送プロトコルのソフトハンドオフ特徴と共に、ＧＳＭ  Ａ−インタフェースネットワークの暗号化特徴が提供される。
図１１は発明のひとつの好ましい実施例の態様にしたがって構成された時のＢＳＣ  Ａ−インタフェース２０６のブロック線図である。メッセージ処理生成システム９９０、ＳＳ７スタックインタフェース９９２、及びＢＳＣパケットインタフェース９９４が共にローカルバス９９６を介して結合される。操作の間、ＳＳ７スタックインタフェース９９２はＧＳＭ−ＭＳＣ１０６とのＧＳＭ  Ａ−インタフェースにしたがって送信された信号通信メッセージを渡す。更に、ＳＳ７スタックインタフェース９９２は信号通信メッセージに連合したデータをメッセージ処理生成システム９９０に渡す。それに加えて、メッセージ処理生成システム９９０はローカルバス９９６を介してＢＳＣパケットインタフェース９９４と信号通信メッセージを交換する。ＢＳＣパケットインタフェース９９４はメッセージに答えて、受け取った信号通信メッセージデータをＢＳＳネットワークパケット内に置き、ＢＳＳネットワークパケットから信号通信メッセージデータを引き出し、そのデータをメッセージ処理生成システム９９０に提供する。メッセージ処理生成システム９９０は受け取った信号通信データに答えて、上述のように、ＢＳＣ  Ａ−インタフェースの様々なメッセージ決定及び信号通信メッセージ生成機能を果たす。メッセージ処理生成システム９９０、ＳＳ７インタフェーススタック９９２、及びＢＳＣパケットインタフェース９９４は各々半導体ベースのマイクロプロセッサと、好ましい実施例の態様の記憶装置システムで構成されるが、発明の代替実施態様では、充分な処理力を備えた１つのマイクロプロセッサと記憶装置システムでこれらのシステムの２つまたは３つ全てを実装することができるであろう。
図１２は発明の１実施態様にしたがって構成された時の加入者ユニット１００のブロック線図である。ＢＴＳ１０２（図３）から送信された順方向リンク無線信号は、アンテナ９８０によって受信され、無線処理システム９８２に渡される。無線処理システム９８２は信号をベースバンドに下方変換し、ベースバンド信号をデジタル化する。デジタル信号処理システム９８４が、送信時に信号を処理するために使用されるＣＤＭＡプロトコルにしたがって、デジタル化されたベースバンド信号を処理する。上記のように、他のＣＤＭＡプロトコルの使用も本発明の操作と矛盾しないが、好ましい実施例の態様において使用されるＣＤＭＡプロトコルはＩＳ−９５プロトコルの物理的信号変調技術に関連するものである。デジタル信号処理システム９８４によって行われる信号処理は、順方向リンク分散コードとチャンネルコードの復調と共に、ビタビ複号及びブロックデインターリービングを含み、それらの使用は業界で公知である。この処理はフレーム毎に実施される。その結果生じるデジタル信号処理システム９８４からのデジタルデータのフレームが制御システム９８６に送られる。制御システム９８６はデジタルデータのフレームを受け取り、デジタルデータが信号通信メッセージであるか、あるいはユーザーデータであるかを各フレームに含まれるヘッダー情報に基づいて決定する。ユーザーデータは入出力システム９８８に送られ、入出力システム９８８は通常ユーザーデータを音声に変換するが、入出力システム９８８は他のデジタルシステムによる更なる処理のためにデジタル形式のユーザーデータを提供することもできる。信号通信データは信号通信メッセージに組み立てられ、それは更にメッセージヘッダービットの審査を介して、制御システム９８６によってトランスポート信号通信メッセージまたはローカル信号通信メッセージに類別される。
非トランスポート信号通信メッセージまたはローカル信号通信メッセージはインタフェース制御９８７に送られ、インタフェース制御９８７はメッセージを処理して適切な応答を発生させる。適切な応答には、必要な分散コード及びチャンネルコードを提供することによるベースバンドデジタル信号の送受信用のデジタル信号処理システム９８６の構成、及び上述の様々な呼び出し処理手順にしたがって非トランスポートフレームを介して図４のＢＴＳ１０２に送信される出力される信号通信メッセージの生成が含まれる。トランスポート信号通信メッセージは、加入者ユニット１００のＧＳＭメッセージ処理部と称されるネットワーク制御９８９に送られる。ネットワーク制御９８９はローカル信号通信メッセージを処理し、適切な応答を発生させるが、それには上述の様々な呼び出し処理手順にしたがって出力される信号通信メッセージの生成が含まれる。ネットワーク制御９８９によって生成される出力信号通信メッセージは制御システム９８６によってトランスポートメッセージ内に置かれ、出力信号通信メッセージと共にインタフェース制御９８７からデジタル信号処理システム９８４に転送され、デジタル信号処理システム９８４はＣＤＭＡ信号通信処理技術にしたがって、そのデータをビタビ複号し、ブロックインターリーブし、変調し、分散させる。ＣＤＭＡ処理されたデータは無線信号処理システム９８２に送られ、無線信号処理システム９８２は図４のＢＴＳ１０２に送信されるＩＳ−９５基準にしたがい、デジタルデータを使用して直交位相シフトキー（ＱＰＳＫ）逆リンク無線信号を生成する。好ましい実施例の態様では、デジタル信号処理システム９８４は記憶装置システム（図示せず）に記憶されたソフトウエアによって制御されるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で構成される。それに加えて、制御システム９８６はやはり記憶装置システム（図示せず）に記憶されたソフトウエア指令によって制御されるるマイクロプロセッサで構成される。マイクロプロセッサを制御するために使用されるソフトウエア指令部分はインタフェース制御９８７とネットワーク制御９８９を実装するために使用される。発明の代替実施態様では、制御システム９８６とデジタル信号処理システム９８４は注文設計された１つかそれ以上の集積回路の使用を介して実装することができ、その場合、ネットワーク制御９８９とインタフェース制御は、制御システム９８６を実装するために使用される集積回路の一部である。更に、図示した構成では、制御システム９８６は入出力システム９８８とデジタル信号処理システム９８４間に結合される。発明の代替実施態様では、これら３つのシステムの各々が相互に共有するデータバスの使用を介して、共に結合されてもよい。それに加えて、制御システム９８６とデジタル信号処理システム９８４は共有するデータバスを介して、あるいは同じ集積回路上の交換によって、同じ記憶装置システムを共有して使用してもよい。
このように、インタフェース上のＣＤＭＡ及びＧＳＭコミュニケーションネットワークを使用する無線テレコミュニケーションサービスを提供する方法及び装置について説明してきた。好適実施態様の前述の説明は当業者が本発明を作成及び使用できるようにするために為された。これらの実施態様に対する様々な修正が当業者には容易に自明となるであろう。本明細書において定義された全般的な原則は発明的能力を使用することなく、他の実施態様にも適用することができる。このように、本発明はここに示された実施態様に制限されるものではなく、ここに開示された原則及び新規の特徴と矛盾しない最も広い範囲を与えるためのものである。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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