專利名稱：實(shí)現(xiàn)使用會話啟動協(xié)議的多媒體呼叫的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種通信系統(tǒng)，具體地說，本發(fā)明涉及一種用于在移動站和網(wǎng)絡(luò)間交換會話啟動協(xié)議信令消息、以建立多媒體呼叫的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
移動終端的多媒體呼叫過程的建立是通過一種新近發(fā)展起來的信令協(xié)議來完成的，這個協(xié)議就是會話啟動協(xié)議(SIP)。具體地說，會話啟動協(xié)議是一種開放的網(wǎng)際協(xié)議(IP)標(biāo)準(zhǔn)，他專門為啟動、管理和終止交互的IP會話(諸如，但不限于，基于IP會話的聲音和多媒體會議)而設(shè)計的。
當(dāng)前的利用會話啟動協(xié)議的方法涉及全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)(GSM)方法(approach)，該方法利用低速專用控制信道(SDCCH)來引導(dǎo)信道信令，以建立和維持呼叫。不過，通過低速專用控制信道傳送的數(shù)據(jù)量相對來說比較小，即23個字節(jié)，而且平均每次大約耗時120毫秒，而會話啟動協(xié)議的消息平均每條大約包含400字節(jié)的信息。結(jié)果，由于需要許多低速專用控制信道來向、和從移動站傳送會話啟動協(xié)議消息，在移動站和移動終端間通過低速專用控制信道傳送多媒體消息所需的時間就顯得過長了。另外，如果沒有可用的連接，還需要附加的建立時間以建立信令連接。
另一種當(dāng)前建議的利用會話啟動協(xié)議的方法涉及使用分組數(shù)據(jù)信道來建立和維持虛擬的多媒體連接。

圖1是表示利用分組數(shù)據(jù)信道的，會話啟動協(xié)議呼叫建立順序的數(shù)據(jù)流程圖。如圖1所示，在移動站100和網(wǎng)絡(luò)102之間發(fā)送消息之前，臨時塊流(TBF)104必須被建立。當(dāng)利用分組數(shù)據(jù)信道來建立和維持虛擬媒體連接時，一旦在移動站100和網(wǎng)絡(luò)102之間建立了臨時塊流104，移動站100沿著分組關(guān)聯(lián)控制信道(PACCH)向網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送一個邀請命令106。一旦網(wǎng)絡(luò)102接收到邀請命令106，在移動站100和網(wǎng)絡(luò)102之間又建立一個臨時塊流108，使得在建立臨時塊流108的過程完成后，網(wǎng)絡(luò)102通過沿著分組關(guān)聯(lián)控制信道向移動站100發(fā)送一個振鈴狀態(tài)命令110，來作為對邀請命令106的響應(yīng)。
一旦振鈴狀態(tài)命令110發(fā)送出去了，在移動站100和網(wǎng)絡(luò)102之間再次建立一個臨時塊流112，以使得能夠從網(wǎng)絡(luò)102向移動站100傳送OK確認(rèn)消息114。最后，在移動站100和網(wǎng)絡(luò)102之間再次建立一個臨時塊流116，以使得能夠從移動站100向網(wǎng)絡(luò)102傳送確認(rèn)(ACK)消息118。
圖2是在移動站和網(wǎng)絡(luò)間的上行臨時塊流建立順序的數(shù)據(jù)流圖。如圖2所示，在建立每一個臨時塊流104，108，112和116的過程中，移動站100使用隨機(jī)訪問信道(RACH)向網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送信道請求訪問短脈沖串(burst)120。作為響應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)102通過沿著訪問允許信道(AGCH)向移動站100發(fā)送一個立即分配消息122。然后，移動站100沿著分組關(guān)聯(lián)控制信道向網(wǎng)絡(luò)102發(fā)送分組資源請求消息124，為臨時塊流請求資源。網(wǎng)絡(luò)102以分組上行鏈路分配消息126作為響應(yīng)，移動站在分組控制確認(rèn)消息128中確認(rèn)這條消息。注意，圖2中所示的臨時塊流建立順序是上行鏈路方向(即，從移動站100到網(wǎng)絡(luò)202)的，下行鏈路的臨時塊流建立順序也是類似的，它和上行鏈路方向的主要區(qū)別是，網(wǎng)絡(luò)102起初尋呼移動站100。
由于臨時塊流的建立順序通常需要大約1.7秒或更長時間來完成，建立臨時塊流104，108，112和116所需要的時間相對來說比較長，這使得使用分組數(shù)據(jù)信道建立和維護(hù)如圖1所示的虛擬多媒體連接，在建立多媒體呼叫的時候需要過多的時間。
利用會話啟動協(xié)議的當(dāng)前方法需要過多的呼叫建立時間，因此，當(dāng)交換控制信息來維持呼叫的時候，會產(chǎn)生過多的延時。同樣，由于會話啟動協(xié)議消息是為有線通信的使用設(shè)計的，使當(dāng)前的方法過多地使用了無線資源，因而導(dǎo)致控制信道的擁塞，并且，每當(dāng)發(fā)送控制消息來建立、破壞或維持多媒體會話的時候，為了使這些信息流能夠傳送，必須產(chǎn)生大量的信號信息的交換。
相應(yīng)地，所需要的是一種為了在移動站和網(wǎng)絡(luò)間交換會話啟動協(xié)議信令消息，以由移動站建立多媒體呼叫的效率更高的方法和設(shè)備。
圖3是本發(fā)明中用于交換會話啟動協(xié)議信令消息的通信系統(tǒng)的示意圖。如圖3所示，本發(fā)明中的通信系統(tǒng)200包括無線手持通信設(shè)備或移動站202，和連接到移動站202的用戶主機(jī)204，例如，通過物理線路連接、紅外線連接?；驘o線本地連接。用戶主機(jī)204包括(例如)個人計算機(jī)、個人管理器或其它有用戶計算機(jī)應(yīng)用程序的設(shè)備。
盡管圖3中所示的用戶主機(jī)204與移動站202是分離并且相連接的，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明中，用戶主機(jī)204也可以作為移動站202的一部分而位于移動站202中。
移動站202通過空中接口208連接到網(wǎng)絡(luò)206，使用戶能夠利用移動站202和用戶主機(jī)204來完成遠(yuǎn)程用戶主機(jī)210的多媒體呼叫，或者與通過分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)214連接到網(wǎng)絡(luò)206的遠(yuǎn)程用戶主機(jī)210、或多個遠(yuǎn)程主機(jī)212中的一個或多個之間的多媒體呼叫。
就像將在下面詳細(xì)介紹的，移動站202包括人機(jī)界面(MMI)216，會話啟動協(xié)議多路復(fù)用器(SIP MUX) 模塊218，和無線接口220，而網(wǎng)絡(luò)206包括網(wǎng)關(guān)通用分組無線服務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)222，會話啟動協(xié)議服務(wù)器，或SIP服務(wù)器224，移動切換中心(MSC)226，會話啟動協(xié)議多路復(fù)用器(SIP MUX)模塊228，和無線接口230。
圖4是本發(fā)明中用于交換會話啟動協(xié)議信令消息的移動站的示意圖。如圖4所示，移動站202的無線接口220包括連同若干按分層形式排列的功能層(諸如無線接口層234，數(shù)據(jù)連接層236，物理層238，所有這些層都位于無線頻率(RF)硬件層240之上)一起的通用分組無線服務(wù)(GPRS)用戶數(shù)據(jù)堆棧232。無線接口層234是應(yīng)用層，它包括若干組件，或子層(未顯示)，包括呼叫控制(CC)子層，移動管理(MM)子層，和無線資源管理(RR)子層。呼叫控制子層控制移動始發(fā)端和終端的端到端的呼叫建立，和(通常)所有與呼叫管理相關(guān)的功能，而移動管理子層定義了移動站202和網(wǎng)絡(luò)之間的會話，移動站202的管理位置，以及移動應(yīng)用中所需的安全功能，諸如驗(yàn)證和密鑰管理。無線資源管理子層提供用于通用和專用信道操作的控制功能，并在移動站202和不同的基站控制器(未顯示)之間建立和釋放無線連接，以保證呼叫的持續(xù)時間。無線資源管理子層與數(shù)據(jù)連接層236和物理層238一起，提供點(diǎn)到點(diǎn)的連接的裝置，移動管理和呼叫控制消息在這個連接上傳送。
數(shù)據(jù)連接層236在移動站202和基站(未顯示)之間提供可靠的專用信令連接，而物理層238提供用于發(fā)送和接收信號的無線頻率(RF)硬件和呼叫處理器(未顯示)之間的接口，呼叫處理器包括安排物理數(shù)據(jù)的接收和傳送、接收器增益控制、發(fā)送器功率控制、信號電平測量等等。
SIP MUX模塊218包括下行會話啟動協(xié)議多路復(fù)用器(SIPMUX)242，上行(upstream)會話啟動協(xié)議多路復(fù)用器(SIP MUX)244，和會話啟動協(xié)議(SIP)控制模塊246。下行(downstream)SIP MUX242多路復(fù)用包括從用戶主機(jī)204接收到的會話啟動協(xié)議命令的用戶數(shù)據(jù)，使得會話啟動協(xié)議命令從下行SIP MUX 242，傳送到SIP控制模塊246，而用戶數(shù)據(jù)從下行SIP MUX 242傳送到無線接口220的GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。上行SIP MUX 244多路復(fù)用從GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232接收到的用戶數(shù)據(jù)，和從無線接口層234接收到的呼叫控制數(shù)據(jù)和會話啟動協(xié)議命令，使得呼叫控制數(shù)據(jù)被傳送到SIP控制模塊246，包括會話啟動協(xié)議命令的用戶數(shù)據(jù)被傳送到用戶主機(jī)204。
最后，SIP控制模塊246與人-機(jī)界面214交換傳統(tǒng)的電路開關(guān)呼叫控制命令和狀態(tài)信息，正如下面將要介紹的，對于會話啟動協(xié)議命令和響應(yīng)來說，它的作用是一個透明的信令網(wǎng)關(guān)，它與無線接口層234交換呼叫控制數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)連接層236交換會話啟動協(xié)議命令，與無線接口220的GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232交換分組數(shù)據(jù)建立命令和狀態(tài)。
圖5是本發(fā)明中交換會話啟動協(xié)議信令消息的網(wǎng)絡(luò)的示意圖。如圖5所示，網(wǎng)絡(luò)260的無線接口230類似于移動站202的無線接口220，它包括GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250，無線接口層252，數(shù)據(jù)連接層254，和物理層256，所有這些層都分層地位于無線頻率(RF)硬件層258之上。
盡管連接到了移動轉(zhuǎn)換中心226，而不是人-機(jī)接口216，SIPMUX模塊228按鏡像分布移動站202的SIP MUX模塊218，因此，如圖5所示，它包括下行會話啟動協(xié)議多路復(fù)用器(SIP MUX)260，上行會話啟動協(xié)議多路復(fù)用器(SIP MUX)262，和會話啟動協(xié)議(SIP)控制模塊264。下行SIP MUX260多路復(fù)用用戶數(shù)據(jù)和通過GGSN222，從用戶主機(jī)210或多個用戶主機(jī)212接收到的會話啟動協(xié)議命令，使得下行SIP MUX260將會話啟動協(xié)議命令傳送給SIP控制模塊264，將用戶數(shù)據(jù)傳送給無線接口230的GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。
上行SIP MUX 262多路復(fù)用從GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250接收到的用戶數(shù)據(jù)，以及從無線接口層252接收到的呼叫控制數(shù)據(jù)和會話啟動協(xié)議命令，使得呼叫控制數(shù)據(jù)被傳送到SIP控制模塊264，用戶數(shù)據(jù)通過GGSN222和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)214被傳送到用戶主機(jī)210或多個用戶主機(jī)212中的一個或多個主機(jī)，會話啟動協(xié)議命令被傳送到SIP服務(wù)器224。然后，會話啟動協(xié)議命令由SIP服務(wù)器224通過GGSN222和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)214被傳送到用戶主機(jī)210或多個用戶主機(jī)212中的一個或多個主機(jī)。
SIP控制模塊264與移動轉(zhuǎn)換中心226交換傳統(tǒng)的電路開關(guān)呼叫控制命令和狀態(tài)信息，類似于移動站202的SIP控制模塊246，它對于會話啟動協(xié)議命令和響應(yīng)來說，其作用是一個透明的信令網(wǎng)關(guān)，就像下面將要描述的，它與無線接口層252交換呼叫控制數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)連接層254交換會話啟動協(xié)議命令，與無線接口230的GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250交換建立命令和狀態(tài)信息。
如圖4所示，在本發(fā)明中，用戶主機(jī)204的用戶輸入適當(dāng)?shù)挠糜趯?shí)現(xiàn)會話啟動協(xié)議呼叫的命令，導(dǎo)致主機(jī)204發(fā)送SIP邀請命令到移動站202的下行SIP MUX 242。下行SIP MUX 242可以了解會話啟動協(xié)議的級別上的內(nèi)容，它將SIP邀請命令截獲并傳送給SIP控制模塊246。本發(fā)明中，在接收到SIP邀請命令后，SIP控制模塊246首先判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道(PACCH)是否已經(jīng)被建立，和已經(jīng)開始進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳送的情況一樣，或在進(jìn)行“可擴(kuò)充的”的數(shù)據(jù)傳送，這將導(dǎo)致資源將維持“熱備份”一段時間。如果SIP控制模塊246判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道已經(jīng)被建立，則僅僅在分組關(guān)聯(lián)控制信道上發(fā)送SIP邀請命令。然而，如果判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立，SIP控制模塊246將建立用于分組操作的分組關(guān)聯(lián)控制信道的意圖通知給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。
圖6-9是本發(fā)明中通信系統(tǒng)中的移動站建立會話啟動協(xié)議呼叫的信號流圖。如圖4-6所示，一旦得到GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232關(guān)于希望建立分組關(guān)聯(lián)控制信道的通知，數(shù)據(jù)連接層236通過經(jīng)物理層256向RF硬件層240在隨機(jī)訪問信道(RACH)上發(fā)送特殊的“短脈沖”，向網(wǎng)絡(luò)206發(fā)送信道請求400。信道請求400沿著空中接口208從RF硬件層240傳送到網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258，然后通過數(shù)據(jù)連接層254和物理層256，將信道請求400傳送到GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。作為響應(yīng)，數(shù)據(jù)連接層254通過物理層256，向RF硬件層258發(fā)送一個立即分配消息402以使立即分配消息402沿著允許訪問信道(AGCH)被傳送給移動站202，從而在GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250接收信道請求400。
移動站202的RF硬件層240沿空中接口208接收立即分配消息402，立即分配消息402建立通常稱之為專用模式的信令消息可以流動的低速專用控制信道。一旦GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232接收到從RF硬件層240通過物理層238和數(shù)據(jù)連接層236發(fā)送的立即分配消息402，連接管理服務(wù)請求404通過物理層238，從數(shù)據(jù)連接層236發(fā)送到RF硬件層240，以從移動站202向網(wǎng)絡(luò)206沿著低速專用控制信道傳送連接管理服務(wù)請求404。連接管理服務(wù)請求404通知網(wǎng)絡(luò)306呼叫建立控制將被使用，它對于驗(yàn)證用戶和設(shè)置加密模式也是必需的。一旦網(wǎng)絡(luò)206的GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250從RF硬件層258接收到連接管理服務(wù)請求404，驗(yàn)證請求406就通過物理層256從數(shù)據(jù)連接層254傳送到RF硬件層258，以從網(wǎng)絡(luò)206沿低速專用控制信道向移動站202傳送驗(yàn)證請求406。
一旦移動站202的GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232從RF硬件層240接收到驗(yàn)證請求406，驗(yàn)證響應(yīng)408就通過物理層238從數(shù)據(jù)連接層236傳送到RF硬件層240，以從移動站202沿低速專用控制信道向網(wǎng)絡(luò)206傳送驗(yàn)證請求406。網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258接收到驗(yàn)證響應(yīng)408，并通過數(shù)據(jù)連接層254和物理層256將其傳送到GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。這個驗(yàn)證交換的信令交換406和408，通過發(fā)送驗(yàn)證請求406和接收由安全算法A8處理的并由移動站202返回在驗(yàn)證響應(yīng)408中的特殊簽名響應(yīng)(SRES)，使網(wǎng)絡(luò)確信移動站就是它所聲明的那個站點(diǎn)。
一旦網(wǎng)絡(luò)206接收到驗(yàn)證響應(yīng)408，并且網(wǎng)絡(luò)206確認(rèn)這個移動站202是合法的，加密模式命令410就通過物理層256從網(wǎng)絡(luò)206的數(shù)據(jù)連接層254發(fā)送到RF硬件層258，以從網(wǎng)絡(luò)206沿低速專用控制信道向移動站202傳送加密模式命令410。移動站202的RF硬件層240接收到加密模式命令410，并將其通過數(shù)據(jù)連接層236和物理層238傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。然后，數(shù)據(jù)連接層236通過物理層238將加密模式完成響應(yīng)412傳送給RF硬件層240，以將加密模式完成響應(yīng)412從移動站202沿低速專用控制信道傳送給網(wǎng)絡(luò)206。加密模式命令410指示移動站202使用多種規(guī)定的加密模式中的一種特殊的加密模式，加密模式完成響應(yīng)412通知網(wǎng)絡(luò)206移動站202已經(jīng)設(shè)置好特定的加密模式。
本發(fā)明中，在發(fā)送加密模式完成響應(yīng)412之后，為分組數(shù)據(jù)信道(包括分組關(guān)聯(lián)控制信道)請求無線資源的分組資源請求414通過物理層238從移動站202的數(shù)據(jù)連接層236發(fā)送到RF硬件層240，以從移動站202沿低速專用控制信道向網(wǎng)絡(luò)206傳送分組資源請求414。網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258接收到分組資源請求414，并通過數(shù)據(jù)連接層254和物理層256將其傳送到GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。然后，通知移動站202在上行鏈路方向上分配給它的資源的分組資源分配消息416通過物理層256從數(shù)據(jù)連接層254傳送到RF硬件層258，以從網(wǎng)絡(luò)206沿低速專用控制信道向移動站202傳送分組資源分配消息416。移動站202在接收到分組資源分配消息416之前，可以不在分組域上發(fā)送信息，之后移動站202可能在使用分組數(shù)據(jù)流量信道(PDTCH)的臨時塊流(TBF)或分組關(guān)聯(lián)控制信道上發(fā)送信息。然后，移動站202在由計時器(未顯示)和上行鏈路信令定義的一段時期內(nèi)保持這些資源可用，以在分組數(shù)據(jù)傳送完成時拆除分組傳送。
移動站202的RF硬件層240接收到分組資源分配消息416，并將其通過數(shù)據(jù)連接層236和物理層238傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。當(dāng)移動站202確實(shí)接收到并明白分組資源分配消息416中的資源分配信息后，為了通知網(wǎng)絡(luò)206，一個分組控制確認(rèn)消息418通過物理層238從數(shù)據(jù)連接層236傳送到RF硬件層240，以將分組控制確認(rèn)消息從移動站202沿分組數(shù)據(jù)傳送信道傳送給網(wǎng)絡(luò)206。
按這種方法，通過沿低速專用控制信道(本發(fā)明利用低速專用控制信道，而不是分組關(guān)聯(lián)控制信道)傳送分組資源請求414和分組上行鏈路分配416，來為SIP邀請消息的傳送請求和建立分組關(guān)聯(lián)控制信道，從而減少了根據(jù)已知的臨時塊流建立過程，用分組關(guān)聯(lián)控制信道發(fā)送分組資源請求414、分組資源分配消息416和分組控制確認(rèn)消息418時用于獲得控制信道所需的時間。
在移動站202發(fā)送了分組控制確認(rèn)消息418之后，移動站202的SIP控制模塊246將從用戶主機(jī)204始發(fā)的，并由下行SIP MUX 242接收的SIP邀請命令420傳送給數(shù)據(jù)連接層212。然后，SIP邀請命令420從數(shù)據(jù)連接層212發(fā)送到RF硬件層240，以將SIP邀請命令420從移動站202沿分組關(guān)聯(lián)控制信道傳送給網(wǎng)絡(luò)206。
網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258接收到SIP邀請命令420，并將其通過物理層256和數(shù)據(jù)連接層254傳送給無線接口層252。上行SIPMUX262從呼叫控制數(shù)據(jù)和從無線接口層252接收到的會話啟動協(xié)議命令流中去掉SIP邀請命令420，并將SIP邀請命令420傳送給SIP服務(wù)器224。應(yīng)當(dāng)理解，盡管在本發(fā)明中，如圖5所示，SIP服務(wù)器224位于網(wǎng)絡(luò)206中，SIP服務(wù)器224也可以位于網(wǎng)絡(luò)206之外。然而，當(dāng)SIP服務(wù)器224位于網(wǎng)絡(luò)206之外時，SIP命令僅能通過GGSN222和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)214，由上行SIP MUX 262傳送到SIP服務(wù)器224，并由下行SIP MUX 260從SIP服務(wù)器224接收，而不是直接從上行SIPMUX 262接收，并直接發(fā)送到從下行SIP MUX 260，如圖5所示。由于本發(fā)明是為了利用相同的方法，而不考慮SIP服務(wù)器224是否位于網(wǎng)絡(luò)206之中或網(wǎng)絡(luò)206之外，因此，為了簡單起見，本發(fā)明的圖例和描述中忽略了SIP服務(wù)器224位于網(wǎng)絡(luò)206之外的情況。
在接收到SIP邀請命令420之后，SIP服務(wù)器224接下來發(fā)送一個SIP振鈴命令到下行SIP MUX 260，SIP振鈴命令被傳送給移動站202，以提醒移動站202完成會話啟動協(xié)議呼叫。下行SIP MUX 260將SIP振鈴命令傳送給SIP控制模塊264，SIP控制模塊264將建立分組關(guān)聯(lián)控制信道以發(fā)送SIP振鈴命令的意圖通知給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。
如圖7所示，為了使網(wǎng)絡(luò)206能夠向移動站202發(fā)送SIP振鈴命令，一個將下行鏈路方向中分配給移動站202的資源通知給該站點(diǎn)的分組資源分配消息422，通過物理層256由網(wǎng)絡(luò)206的數(shù)據(jù)連接層254傳送給RF硬件層258，以將分組資源分配消息422沿低速專用控制信道從網(wǎng)絡(luò)206傳送給移動站202。網(wǎng)絡(luò)206在分組數(shù)據(jù)傳送信道或臨時塊流上傳送下行鏈路信息之前，必須等待來自移動站202的分組資源分配消息422的確認(rèn)信息。
移動站202的RF硬件層240接收到分組資源分配消息422，并將其通過數(shù)據(jù)連接層236和物理層238傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。分組控制確認(rèn)消息424用于通知網(wǎng)絡(luò)206移動站202已經(jīng)接收到并理解了資源分配，因此網(wǎng)絡(luò)206可以開始向移動站202發(fā)送消息了。分組控制確認(rèn)消息424通過物理層238從數(shù)據(jù)連接層236傳送給RF硬件層240，以將分組控制確認(rèn)消息424從移動站202沿分組關(guān)聯(lián)控制信道傳送給網(wǎng)絡(luò)206。
網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258接收到分組控制確認(rèn)消息424，并將其通過物理層256和數(shù)據(jù)連接層254傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。一旦GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250通知來自移動站202的分組資源分配消息422的確認(rèn)，即接收到分組控制確認(rèn)消息424，SIP控制模塊264將SIP振鈴命令426傳送給數(shù)據(jù)連接層254，然后，數(shù)據(jù)連接層254將SIP振鈴命令426通過物理層256傳送給RF硬件層258，以將SIP振鈴命令426沿分組關(guān)聯(lián)控制信道從網(wǎng)絡(luò)206傳送給移動站202。
按照這種方法，通過沿低速專用控制信道(本發(fā)明利用低速專用控制信道來建立用于進(jìn)行SIP振鈴命令426的傳送的分組關(guān)聯(lián)控制信道)傳送分組資源分配消息422，從而減少了根據(jù)已知的臨時塊流建立過程、用分組關(guān)聯(lián)控制信道發(fā)送分組資源分配消息422和分組控制確認(rèn)消息424時、用于獲得控制信道所需的時間。
移動站202的RF硬件層240接收到SIP振鈴命令426后，SIP振鈴命令426通過物理層238傳送到數(shù)據(jù)連接層236，并從數(shù)據(jù)連接層236傳送到無線接口層234。包含SIP振鈴命令426的分組關(guān)聯(lián)控制信道消息在移動站202中被上行SIP MUX244截獲，上行SIP MUX244將SIP振鈴命令426和來自GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232的用戶數(shù)據(jù)流合并，并將合并后的用戶數(shù)據(jù)和會話啟動命令發(fā)送給用戶主機(jī)224中的會話啟動協(xié)議應(yīng)用程序。
為了使移動站202確認(rèn)接收到SIP振鈴命令426，一個SIP OK確認(rèn)消息由移動站202沿分組關(guān)聯(lián)控制信道發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)206。本發(fā)明中，為了發(fā)送SIP OK確認(rèn)消息，SIP控制模塊246首先判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道是否已經(jīng)被建立，這和已經(jīng)開始進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳送、或在進(jìn)行“可擴(kuò)充的”的數(shù)據(jù)傳送的情況一樣，這將導(dǎo)致資源將維持“熱備份”一段時間。如果SIP控制模塊246判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道已經(jīng)被建立，則僅僅在分組關(guān)聯(lián)控制信道上發(fā)送SIP OK確認(rèn)消息。然而，如圖8所示，如果SIP控制模塊246判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立，為了建立SIP OK確認(rèn)消息434的傳送，SIP控制模塊246將請求關(guān)聯(lián)的無線資源的意圖通知給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。接下來，為分組數(shù)據(jù)信道(包括分組關(guān)聯(lián)控制信道)請求無線資源的分組資源請求428通過物理層238從數(shù)據(jù)連接層236傳送到RF硬件層240，以將分組資源請求428沿低速專用控制信道，從移動站202傳送給網(wǎng)絡(luò)206。在網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258接收到分組資源請求428后，分組資源請求428通過數(shù)據(jù)連接層254和物理層256傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250在分組資源請求428的響應(yīng)中，將在上行鏈路方向上分配的資源通知移動站202的分組資源分配消息430，通過物理層256從數(shù)據(jù)連接層254傳送到RF硬件層258，以將分組資源分配消息430沿低速專用控制信道從網(wǎng)絡(luò)206傳送到移動站202。移動站202在接收到從網(wǎng)絡(luò)206發(fā)送的分組資源分配消息430之前，可能不在分組域中發(fā)送信息，在接收到信息后，移動站202可能在使用分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)的臨時塊流(TBF)上，或在分組關(guān)聯(lián)控制信道上發(fā)送信息。然后，這些資源由移動站202保持由計時器(未示出)和上行鏈路信令決定的一段時間，以在分組數(shù)據(jù)完成時拆除分組傳送。
在接收到分組資源分配消息430后，一旦移動站202確實(shí)接收到并理解了分組資源分配消息430中的資源分配信息后負(fù)責(zé)通知網(wǎng)絡(luò)206的分組控制確認(rèn)消息432通過物理層238，從數(shù)據(jù)連接層236發(fā)送到RF硬件層240，以將分組控制確認(rèn)消息432沿分組數(shù)據(jù)傳送信道從移動站202傳送到網(wǎng)絡(luò)206。
按這種方法，通過沿著低速專用控制信道(本發(fā)明利用低速專用控制信道，而不是分組關(guān)聯(lián)控制信道，來為傳送SIP OK確認(rèn)消息434請求和建立分組關(guān)聯(lián)控制信道)傳送分組資源請求428和分組資源分配消息430，從而減少了根據(jù)已知的臨時塊流建立過程、使用分組關(guān)聯(lián)控制信道發(fā)送分組資源請求428、分組資源分配消息430和分組控制確認(rèn)消息432時用于獲得控制信道所需的時間。
一旦分組控制確認(rèn)消息432被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)206，SIP控制模塊222就將SIP OK確認(rèn)消息434發(fā)送給移動站202的數(shù)據(jù)連接層236，SIPOK確認(rèn)消息434通過物理層238發(fā)送給RF硬件層240，以將SIP OK確認(rèn)消息434在分組關(guān)聯(lián)控制信道上從移動站202發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)206。網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258通過物理層256和數(shù)據(jù)連接層254發(fā)送SIPOK確認(rèn)消息434到無線接口層252。上行SIP MUX 262將SIP OK確認(rèn)消息434從由無線接口層252接收到的呼叫控制數(shù)據(jù)和會話啟動協(xié)議命令流中除去，并將SIP OK確認(rèn)消息434傳送給SIP服務(wù)器224。
SIP服務(wù)器224通過向下行SIP MUX 260發(fā)送SIP連接確認(rèn)命令來確認(rèn)接收到SIP OK確認(rèn)消息434。下行SIP MUX 260將SIP連接確認(rèn)命令發(fā)送給SIP控制模塊264，SIP控制模塊264將建立分組關(guān)聯(lián)控制信道以向移動站202發(fā)送SIP連接確認(rèn)命令的意圖通知給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。
如圖9所示，為了使網(wǎng)絡(luò)206能夠向移動站202發(fā)送SIP連接確認(rèn)命令，將下行鏈路方向上分配給移動站202的資源通知給它的分組資源分配消息436通過物理層256，從數(shù)據(jù)層254發(fā)送到RF硬件層258，以將分組資源分配消息436沿低速專用控制信道從網(wǎng)絡(luò)206傳送到移動站202。然后，在分組關(guān)聯(lián)控制信道上或臨時塊流上，由網(wǎng)絡(luò)206向移動站202發(fā)送下行鏈路信息之前，網(wǎng)絡(luò)206必需等待從移動站202發(fā)來的分組資源分配消息436的確認(rèn)信息。
移動站202的RF硬件層240接收到分組資源分配消息436，并將其通過數(shù)據(jù)連接層236和物理層238傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧232。用于通知網(wǎng)絡(luò)206移動站202已經(jīng)接收到并理解了資源分配信息、因此網(wǎng)絡(luò)206現(xiàn)在可以向移動站202發(fā)送消息的分組控制確認(rèn)命令438通過物理層238從數(shù)據(jù)連接層236傳送到RF硬件層240，以將分組控制確認(rèn)命令438沿分組數(shù)據(jù)傳送信道，從移動站202傳送到網(wǎng)絡(luò)206。
網(wǎng)絡(luò)206的RF硬件層258接收到分組控制確認(rèn)命令438，并將其通過物理層256和數(shù)據(jù)連接層254傳送給GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250。一 GPRS用戶數(shù)據(jù)堆棧250發(fā)出與來自移動站202的分組控制確認(rèn)命令438相關(guān)的確認(rèn)通知，即接收到分組控制確認(rèn)命令438，SIP控制模塊264就向數(shù)據(jù)連接層254傳送SIP連接確認(rèn)命令440，然后，數(shù)據(jù)連接層254通過物理層256，將SIP連接確認(rèn)命令440傳送給RF硬件層258，以將SIP連接確認(rèn)命令440沿分組關(guān)聯(lián)控制信道從網(wǎng)絡(luò)206傳送到移動站202。
以這種方式，通過沿著低速專用控制信道(本發(fā)明利用低速專用控制信道，來為傳送SIP連接確認(rèn)命令440建立分組關(guān)聯(lián)控制信道)傳送分組資源分配消息436，從而減少了根據(jù)已知的臨時塊流建立過程使用分組關(guān)聯(lián)控制信道發(fā)送分組資源分配消息436和分組控制確認(rèn)命令438用于獲得控制信道所需的時間。
移動站202的RF硬件層240接收到SIP連接確認(rèn)命令440，并將其通過物理層238傳送給數(shù)據(jù)連接層236，數(shù)據(jù)連接層236將SIP連接確認(rèn)命令440傳送給SIP控制模塊246。一旦移動站202接收到SIP連接確認(rèn)命令440，會話啟動協(xié)議的建立就完成了。
通過利用低速專用控制信道來為傳送會話啟動協(xié)議消息請求分組關(guān)聯(lián)控制信道，本發(fā)明消除了當(dāng)使用分組關(guān)聯(lián)控制信道來建立分組信道時利用會話啟動協(xié)議所需的大量建立時間。
雖然顯示和描述的是本發(fā)明中的特殊實(shí)施例，也可以對它們進(jìn)行修改。因此，在附加的權(quán)利要求書中力圖覆蓋符合本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的所有改變和修改。
例如，盡管本發(fā)明中用于在移動站202和網(wǎng)絡(luò)206之間交換會話啟動協(xié)議信號信息以建立上述多媒體呼叫的方法和設(shè)備與始發(fā)于移動站202的會話啟動協(xié)議呼叫相關(guān)，應(yīng)當(dāng)理解，在始發(fā)于網(wǎng)絡(luò)206的會話啟動協(xié)議呼叫中，網(wǎng)絡(luò)206首先在尋呼信道上向移動站202發(fā)送分組尋呼請求，移動站202通過在尋呼信道上向網(wǎng)絡(luò)206發(fā)送分組尋呼確認(rèn)消息來響應(yīng)。一旦分組尋呼確認(rèn)消息被發(fā)送，如上參考圖4-9所述，在本發(fā)明中，從移動站202使用隨機(jī)訪問信道傳送信道請求訪問短脈沖400開始，執(zhí)行信道建立和命令。因此，僅僅是為了簡單起見沒有提及源于網(wǎng)絡(luò)206的會話啟動協(xié)議呼叫。
此外，盡管顯示和描述的SIP多路復(fù)用器模塊218和228位于移動站202和網(wǎng)絡(luò)206中，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明中，分別地，SIP多路復(fù)用器模塊218可以位于用戶主機(jī)224中，而不在移動站202中，SIP多路復(fù)用器模塊228可以位于一個或多個用戶主機(jī)212中，而不在網(wǎng)絡(luò)206中。
權(quán)利要求
1.一種與網(wǎng)絡(luò)交換會話啟動協(xié)議信令消息的無線通信設(shè)備，它包括多路復(fù)用在所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)之間傳送的呼叫控制數(shù)據(jù)和會話啟動協(xié)議命令的多路復(fù)用器模塊；和位于所述多路復(fù)用器模塊中判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道是否已被建立的控制模塊，其中，在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立的響應(yīng)中，所述多路復(fù)用器模塊利用用于傳送與請求分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)的低速專用控制信道，來傳送所述會話啟動協(xié)議命令。
2.如權(quán)利要求1中所述的無線通信設(shè)備，其中用戶主機(jī)被連接到所述無線通信設(shè)備上，所述用戶主機(jī)通過所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)完成與遠(yuǎn)程用戶主機(jī)之間的多媒體呼叫。
3.如權(quán)利要求1中所述的無線通信設(shè)備，其中用戶主機(jī)位于所述無線通信設(shè)備之中，所述用戶主機(jī)通過所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)完成與遠(yuǎn)程用戶主機(jī)之間的多媒體呼叫。
4.如權(quán)利要求1中所述的無線通信設(shè)備，其中，在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道被建立起來的響應(yīng)中，利用分組數(shù)據(jù)信道來傳送與建立分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)的分組資源請求和分組資源分配消息。
5.如權(quán)利要求1中所述的通信設(shè)備，還包括用于多路復(fù)用并向所述控制模塊傳送所述會話啟動協(xié)議命令的下行多路復(fù)用器；和用于多路復(fù)用所述呼叫控制數(shù)據(jù)和所述會話啟動協(xié)議命令、向所述控制模塊傳送所述呼叫控制數(shù)據(jù)、并向用戶主機(jī)傳送所述會話啟動協(xié)議命令的上行多路復(fù)用器。
6.如權(quán)利要求5中所述的無線通信系統(tǒng)，其中，在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立的響應(yīng)中，利用低速專用控制信道來傳送分組資源請求和/或分組資源分配消息，所述分組資源請求和所述分組資源分配消息與建立所述分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)。
7.如權(quán)利要求5中所述無線通信系統(tǒng)，其中，在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立的響應(yīng)中，利用低速專用控制信道來傳送與建立所述分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)的分組資源分配消息。
8.一種用于在無線通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)間建立會話啟動協(xié)議交換的方法，該方法包括如下步驟判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道是否已經(jīng)被建立；和在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立起來的響應(yīng)中，為建立分組關(guān)聯(lián)控制信道傳送信令，以使與建立會話啟動協(xié)議交換相關(guān)的消息能夠被傳送，其中所述信令沿低速專用控制信道傳送。
9.如權(quán)利要求8中的所述方法，其中所述信令包括分組資源請求和分組資源分配消息。
10.如權(quán)利要求8中的所述方法，其中所述信令包括分組資源分配消息。
11.如權(quán)利要求8中的所述方法，還包括在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道已經(jīng)建立的響應(yīng)中使用分組數(shù)據(jù)信道傳送信號的步驟。
12.如權(quán)利要求8中的所述方法，其中的所述傳送步驟還包括傳送與在所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)之間傳送的第一命令的建立相關(guān)的第一分組資源請求和第一分組資源分配消息，所述第一命令表示建立所述會話啟動協(xié)議交換的愿望；傳送與在所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)之間傳送的第二命令的建立相關(guān)的第二分組資源分配消息，所述第二命令表示會話啟動協(xié)議交換的完成；傳送與在所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)之間傳送的第三命令的建立相關(guān)的第二分組資源請求和第三分組資源分配消息，所述第三命令確認(rèn)會話啟動協(xié)議交換的完成；和傳送與在所述無線通信設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)之間傳送的第四命令的建立相關(guān)的第四分組資源分配消息，所述第四命令完成會話啟動協(xié)議交換的建立。
13.一種用于通過網(wǎng)絡(luò)，在與無線通信設(shè)備相關(guān)的用戶主機(jī)和遠(yuǎn)程主機(jī)之間交換會話啟動協(xié)議信令消息的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括第一多路復(fù)用器模塊，該模塊位于所述無線通信設(shè)備中，多路復(fù)用從所述遠(yuǎn)程主機(jī)接收到的呼叫控制數(shù)據(jù)、和在所述用戶主機(jī)和所述遠(yuǎn)程用戶主機(jī)之間傳送的會話啟動協(xié)議命令；第二多路復(fù)用器模塊，該模塊位于所述網(wǎng)絡(luò)中，多路復(fù)用從所述用戶主機(jī)接收到的第二呼叫控制數(shù)據(jù)、和在所述用戶主機(jī)和所述遠(yuǎn)程用戶主機(jī)之間傳送的會話啟動協(xié)議命令；服務(wù)器，該服務(wù)器位于所述網(wǎng)絡(luò)中，路由通過第一多路復(fù)用器模塊傳送的會話啟動協(xié)議命令到所述網(wǎng)絡(luò)，路由通過第二多路復(fù)用器模塊傳送的會話啟動協(xié)議命令到無線通信設(shè)備，其中，所述第一和第二多路復(fù)用器模塊利用低速專用控制信道來請求分組關(guān)聯(lián)控制信道，以傳送所述會話啟動協(xié)議命令。
14.如權(quán)利要求13中所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一多路復(fù)用器模塊沿所述低速專用控制信道傳送與建立所述分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)的分組資源請求和分組資源分配消息。
15.如權(quán)利要求14中所述的通信系統(tǒng)，其中所述第二多路復(fù)用器模塊沿所述低速專用控制信道傳送與建立所述分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)的分組資源分配消息。
16.如權(quán)利要求13中所述的通信系統(tǒng)，還包括第一控制模塊，該模塊位于所述第一多路復(fù)用器模塊中，判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道是否已經(jīng)在接收來自所述用戶主機(jī)的會話啟動協(xié)議命令的響應(yīng)中建立起來；第二控制模塊，該模塊位于所述第二多路復(fù)用器模塊中，其中在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立起來的響應(yīng)中，所述第一控制模塊利用所述低速專用控制信道將分組資源請求從所述無線通信設(shè)備傳送到所述網(wǎng)絡(luò)，其中，所述第二控制模塊利用所述低速專用控制信道將分組資源分配消息從所述網(wǎng)絡(luò)傳送到所述無線通信設(shè)備，所述分組資源請求和所述分組資源分配消息與建立所述分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)。
17.如權(quán)利要求16中所述的通信系統(tǒng)，其中，中在所述分組關(guān)聯(lián)控制信道建立起來的響應(yīng)中，利用分組數(shù)據(jù)信道來傳送所述分組資源請求和所述分組資源分配消息。
18.如權(quán)利要求17中所述的通信系統(tǒng)，還包括第一下行多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器位于所述第一多路復(fù)用器模塊中，多路復(fù)用并從所述用戶主機(jī)向所述第一控制模塊傳送接收到的會話啟動協(xié)議命令；第一上行多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器位于所述第一多路復(fù)用器模塊中，多路復(fù)用從所述遠(yuǎn)程用戶主機(jī)接收到的呼叫控制數(shù)據(jù)和從所述網(wǎng)絡(luò)傳送來的會話啟動協(xié)議命令；并將接收到的所述呼叫控制數(shù)據(jù)從所述遠(yuǎn)程用戶主機(jī)傳送到所述第一控制模塊，將會話啟動協(xié)議命令從所述網(wǎng)絡(luò)傳送到所述用戶主機(jī)；第二下行多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器位于所述第二多路復(fù)用器模塊中，多路復(fù)用并從所述遠(yuǎn)程用戶主機(jī)向所述第二控制模塊傳送接收到的會話啟動協(xié)議命令；和第二下行多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器位于所述第二多路復(fù)用器模塊中，多路復(fù)用從所述用戶主機(jī)接收到的呼叫控制數(shù)據(jù)和從所述無線通信設(shè)備傳送來的會話啟動協(xié)議命令；并將接收到的所述呼叫控制數(shù)據(jù)從所述用戶主機(jī)傳送到所述第二控制模塊，將會話啟動協(xié)議命令從所述無線通信設(shè)備傳送到所述遠(yuǎn)程用戶主機(jī)。
19.如權(quán)利要求18中所述的通信系統(tǒng)，其中所述用戶主機(jī)與所述無線通信設(shè)備是分離的，并且是相連接的。
20.如權(quán)利要求18中所述的通信系統(tǒng)，其中所述用戶主機(jī)位于所述無線通信設(shè)備之中。
21.如權(quán)利要求18中所述通信系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器位于所述網(wǎng)絡(luò)之外。
22.如權(quán)利要求18中所述通信系統(tǒng)，其中所述第一多路復(fù)用器模塊位于所述用戶主機(jī)之中。
23.如權(quán)利要求18中所述通信系統(tǒng)，其中所述第二多路復(fù)用器模塊位于所述用戶遠(yuǎn)程主機(jī)之中。
全文摘要
一種用于與網(wǎng)絡(luò)(214)進(jìn)行交換會話啟動協(xié)議信令消息的無線通信設(shè)備，其包括位于無線通信設(shè)備(202)之中的多路復(fù)用器模塊(218)多路復(fù)用呼叫控制數(shù)據(jù)，會話啟動協(xié)議命令，和在無線通信設(shè)備(202)與網(wǎng)絡(luò)(214)之間傳送的分組數(shù)據(jù)建立和狀態(tài)；和位于多路復(fù)用器模塊(218)中的控制模塊(246)，用于判斷分組關(guān)聯(lián)控制信道是否已經(jīng)建立起來，并且在分組關(guān)聯(lián)控制信道沒有被建立起來的響應(yīng)中，多路復(fù)用器模塊利用低速專用控制信道來傳送與請求分組關(guān)聯(lián)控制信道相關(guān)的信令，以傳送會話啟動協(xié)議命令。
文檔編號H04L12/56GK1455997SQ02800217
公開日2003年11月12日 申請日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月5日
發(fā)明者詹姆斯·厄爾·沃馬克, 馬克E·佩岑, 安德魯·豪厄爾 申請人:摩托羅拉公司