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JP2002524942A - パケット交換データのｃｄｍａ伝送 - Google Patents

パケット交換データのｃｄｍａ伝送

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JP2002524942A
JP2002524942A JP2000568274A JP2000568274A JP2002524942A JP 2002524942 A JP2002524942 A JP 2002524942A JP 2000568274 A JP2000568274 A JP 2000568274A JP 2000568274 A JP2000568274 A JP 2000568274A JP 2002524942 A JP2002524942 A JP 2002524942A
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gsm
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mobile station
cdma
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レビー、アタイ
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Qualcomm Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 ＣＤＭＡ移動局40からＧＳＭネットワーク22にパケットデータを伝送し、それは無線通信基地局32を介して移動局40からネットワーク22へデータリンクを設定するためにＧＳＭサービスノードとの通信を含んでおり、パケットデータはＣＤＭＡ無線インターフェースにより移動局40と基地局32との間で伝送され、それから基地局32とネットワーク22との間のリンクで転送される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信に関し、新しい技術のセルラー通信ネットワークによるデ
ータの伝送に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体用のグローバルな通信システム（ＧＳＭ）は世界中の多くの国でセルラ
ー電話ネットワークで使用されている。ＧＳＭはデータならびに音声の伝送のた
めの設備を含む有効な範囲のネットワークサービスおよび標準を提供している。
既存のＧＳＭネットワークは時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）デジタル通信技術
に基づいている。
【０００３】 コード分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）は改良された通信技術であり、ＴＤＭ
Ａよりも無線帯域幅の使用の効率がよく、信頼性が高く、セルラー電話加入者と
基地局との間のリンクのフェージングを無くすことができる。最新のＣＤＭＡ標
準方式は電話工業会（ＴＩＡ）が公表しているＩＳ−９５である。
【０００４】 本明細書で参考文献としているＰＣＴ特許出願（ＰＣＴ／ＵＳ96／20764 号
）にはＧＳＭネットワークサービスおよびプロトコルを実行するＣＤＭＡ無線イ
ンターフェース（すなわち基本的ＲＦ通信プロトコル）を使用する無線通信シス
テムが記載されている。このシステムの使用すると、既存のＧＳＭネットワーク
のＴＤＭＡ基地局（ＢＳＳ）および加入者装置の少なくともいくつかのものは対
応するＣＤＭＡ装置によって置換または補充される。このシステムのＣＤＭＡ基
地局は、標準的なＧＳＭ Ａインターフェースを介してＧＳＭ移動局用中央交換
局（ＭＳＣ）と通信するように構成されている。ＧＳＭネットワークサービスの
基本部分はこれにより維持され、ＴＤＭＡからＣＤＭＡへの切替えはユーザには
透明で知られない。
【０００５】 ＧＳＭ素子とＣＤＭＡ素子の両者を含むハイブリッドセルラー通信システム
もまたＰＣＴ特許出願（ＷＯ95／24771 号）およびＴｓｃｈａ外の論文（Procee
dings of the 2nd International Conference on Universal Personal Communic
ations,181〜185 頁ＷＯ95／24771 号）に記載され、本明細書で参考文献とされ
ている。これらの文献のいずれもデータ通信の特定の問題には関係していない。
このような問題には音声およびデータ通信のプロトコルの両立性および異なった
要求に対する必要性が含まれている。ＴＩＡはＩＳ−６５７およびＩＳ−７０７
のようなＣＤＭＡ無線伝送の標準方式を定めているが、ＧＳＭ ＢＳＳ−ＭＳＣ
インターフェースはこのように伝送をサポートするのには適していない。
【０００６】 一般的に説明すれば、ＧＳＭは主として回路交換伝送用として開発されたも
のであり、インターネットにより共通に送信されるパケット交換データに対して
は良好に適応しない。このため、ヨーロッパ通信標準インスチチュート（ＥＴＳ
Ｉ）はＧＳＭセルラーネットワークと関連して動作するために一般的なパケット
データサービス（ＧＰＲＳ）を提案している。ＧＰＲＳは、本明細書で参考文献
とされている０２．６０，０３．６０，０３．６４を含む多数のＧＳＭ標準方式
に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＧＰＲＳを有するＧＳＭネットワーク中の加入者装置（または移動局−ＭＳ）
がパケット交換されるデータを送受信したい場合には、ＭＳはＢＳＳを通って、
ＧＳＭ標準方式ＧｂインターフェースによりサービスＧＰＲＳサポートノード（
ＳＧＳＮ）と通信するようにコンタクトする。データは音声チャンネルから分離
されてＭＳＣを通りＳＧＳＮを通ってＢＳＳとの間で送受信され、インターネッ
トのようなパケットデータネットワークへ送られる。ＳＧＳＮは同様にそれ自身
の分離した移動管理およびセキュリティ装置を維持する。ＧＳＭ−ＴＤＭＡ音声
通信と異なって、ＧＰＲＳは無線インターフェースにおける加入者装置とＳＧＳ
Ｎとの間のダイナミックなタイムスロット割当を許容する。
【０００８】 本発明の目的は、セルラー通信ネットワークを通ってパケット交換されたデ
ータを伝送する方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴によれば、データはＣＤＭＡ無線インターフェースにより伝送さ
れる。
【００１０】 本発明の別の特徴によれば、データはＧＳＭ標準方式にしたがって、特に提
案されたＧＰＲＳ標準方式にしたがってネットワーク中を伝送される。
【００１１】 本発明の好ましい実施形態において、混合されたＧＳＭ／ＣＤＭＡセルラー
通信システムは、ＧＳＭ移動体交換局（ＭＳＣ）により制御される１以上のＣＤ
ＭＡ基地局（ＢＳＳ）を含んでいる。このタイプのシステムは、その権利が本出
願の出願人に譲渡され、ここにおいて参考文献とされている米国特許出願明細書
（“Base Station Handover in a Hybrid GSM/CDMA Network, ”July 20,1998出
願）に記載されている。ここにおいて移動局（ＭＳ）と呼ばれているシステム中
の加入者装置は、ＣＤＭＡ無線インターフェースによってＣＤＭＡ ＢＳＳの１
つと通信しており、システムによってＣＤＭＡ ＢＳＳを介してパケット交換デ
ータを送受信する。ＭＳおよびＣＤＭＡ ＢＳＳは、実質的にＧＳＭデータネッ
トワーキングおよびシグナリングプロトコルにしたがって動作するように構成さ
れる。ＭＳにより送受信されたデータは、インターネットプロトコル（ＩＰ）デ
ータを含んでいることが好ましいが、その他のタイプのデータが同様に伝送され
てもよい。本発明の特許出願明細書および請求の範囲内で使用されている“デー
タ”という用語は、典型的にパケット交換ネットワークを通って伝送された実質
的に全てのタイプのデータを示し、技術的に知られているように、これには音声
送信さえ含まれる。
【００１２】 本発明のいくつかの好ましい実施形態において、システムはＧＰＲＳネット
ワークを含んでおり、ＣＤＭＡ ＢＳＳは、ＧＰＲＳデータネットワーキングお
よびシグナリング標準にしたがってこのＧＰＲＳネットワークと通信している。
ＣＤＭＡ ＢＳＳおよびＭＳは、標準的なＧＳＭ／ＧＰＲＳ Ｇｂインターフェ
ースを介してＧＰＲＳネットワークと関連しているＳＧＳＮと通信することが好
ましい。ＭＳとＢＳＳとの間のＣＤＭＡ Ｕｍインターフェースを介するシグナ
リングおよびデータ送信は、実質的に修正されていないＧｂインターフェースを
介して動作するＧＳＭ／ＧＰＲＳプロトコルをサポートするように適合される。
【００１３】 本発明の別の好ましい実施形態において、ＣＤＭＡ ＢＳＳは、インターネ
ットのようなパケット交換ネットワークへの直接インターフェースを有している
。オペレータ特定サービス（ＯＳＳ）ノードとして機能するサービス制御点（Ｓ
ＣＰ）であることが好ましいネットワークサービスノードは、ＧＳＭ ＭＳＣと
ＣＤＭＡ ＢＳＳとの間に結合されている。ＭＳＣは、ＥＴＳＩにより提案され
たように、たとえばＣＡＭＥＬ（移動局ネットワーク強化論理に対してカスタム
化されたアプリケーション）インターフェース等のＯＳＳインターフェースを使
用するＳＣＰを通って行われることが好ましい承認、暗号化および請求書作成の
ようなサービスを制御する。
【００１４】 したがって、本発明の好ましい実施形態によると、ＧＳＭサービスノードと
通信して無線通信基地局を介して移動局とＧＳＭネットワークとの間のデータリ
ンクを設定し、ＣＤＭＡ無線インターフェースにより移動局と基地局との間でパ
ケットデータを伝送し、基地局とネットワークとの間のリンクでデータを転送す
る移動局とＧＳＭネットワークとの間のパケットデータの伝送方法が提供される
。
【００１５】 ノードとの通信はＧＰＲＳノードとの間の通信を含み、データの転送はＧＰ
ＲＳノードを介するデータの転送を含んでいることが好ましく、ＧＰＲＳノード
との通信はＧＳＭ Ｇｂインターフェースを介するＳＧＳＮとの通信を含んでい
る。さらに、データの伝送はＧＰＲＳフレームのＣＤＭＡ無線インターフェース
へのマッピングを含んでいることが好ましく、ＧＰＲＳデータフレームのマッピ
ングはＧＰＲＳ論理リンク制御をサポートするためのＣＤＭＡ無線リンク制御を
含んでいる。
【００１６】 好ましい実施形態において、データの伝送はＧＳＭオペレータ特定サービス
としてのデータの転送を含み、ノードとの通信はＧＳＭサービス制御点との通信
を含み、そのＧＳＭサービス制御点はＧＳＭオペレータ特定サービスインターフ
ェースを介して中央交換局と通信する。移動局はＧＳＭ未構成補足サービスデー
タインターフェースを介して家庭にあるレジスタと通信することが好ましい。そ
の代りに、サービス制御点は、移動局ネットワーク強化論理インターフェースに
対してＧＳＭカスタム化されたアプリケーションを介して中央交換局と通信する
。
【００１７】 基地局から別の基地局への移動局のハンドオーバーが行われ、リンクによる
データの転送は移動体ＩＰを使用して他の基地局へのデータの経路設定を含んで
いることが好ましい。
【００１８】 サービスノードとの通信は、ＧＳＭ Ａインターフェースを介して中央交換
局と通信することが好ましい。
【００１９】 好ましい実施形態において、データの伝送はサービスノードを通ってデータ
を転送せずに基地局とネットワークとの間で実質上直接のデータの伝送を含んで
いる。
【００２０】 サービスノードとの通信は、ＣＤＭＡ無線インターフェースによって行われ
る呼に対する移動局のＧＳＭ承認の提供を含んでいることが好ましい。
【００２１】 さらに、データの伝送は実質上ＩＳ−９５インターフェース標準方式に基づ
いたＣＤＭＡ無線インターフェースによるデータの伝送を含んでいることが好ま
しい。
【００２２】 好ましい実施形態において、データの伝送は無線インターフェースにより伝
送されるデータの量に応じて可変速度で行われ、データの伝送はデータおよびシ
グナリングをそれにより伝送するための基本チャンネルを開き、データの量に応
じてデータを伝送するために移動局と基地局との間に１以上の追加のチャンネル
を開く。追加のチャンネルの開設は、移動局と基地局との間の順方向および逆方
向に開かれるチャンネルの数が異なっていることが好ましい。その代り、あるい
はさらに、データ速度の減少に応答して追加のチャンネルの１以上のものを閉じ
る。
【００２３】 データの伝送は、ＩＳ−６５７およびＩＳ−７０７ＣＤＭＡパケットデータ
サービスを使用するデータの伝送を含んでいることが好ましい。
【００２４】 さらに、本発明の好ましい実施形態によると、移動通信システムにおいて使
用される無線通信装置が提供され、この無線通信装置は、端末装置とデータを交
換するように結合され、ＣＤＭＡ無線インターフェースによりデータを伝送する
ための呼を開始する移動局と、ＧＳＭネットワークサービスノードと通信して移
動局により開始された呼に応答してデータリンクを設定し、そのデータリンクに
より移動局とネットワークとの間でデータを伝送する基地局とを具備している。
【００２５】 サービスノードはＧＰＲＳノードを含んでいることが好ましく、基地局はＧ
ＰＲＳ通信プロトコルを使用してＧＰＲＳノードを介してデータの転送し、ＧＰ
ＲＳノードはＳＧＳＮを含み、基地局がＧＳＭ Ｇｂインターフェースを介して
このＳＧＳＮと通信する。
【００２６】 好ましい実施形態において、データはＧＳＭオペレータ特定サービスとして
データリンクにより伝送され、ＧＳＭネットワークノードはＧＳＭサービス制御
点を含んでいることが好ましく、そのＧＳＭサービス制御点はオペレータ特定サ
ービスインターフェースを介して中央交換局と通信する。その代り、移動局はＧ
ＳＭ未構成追加サービスデータインターフェースを介して家庭にあるレジスタと
通信する。さらに、その代りに、サービス制御点は、移動局ネットワーク強化論
理インターフェースに対してＧＳＭカスタム化されたアプリケーションを介して
中央交換局と通信する。データリンクは、基地局とネットワークとの間の直接接
続を含んでいることが好ましく、データはサービスノードを通って転送せずに実
質上直接接続で伝送される。
【００２７】 無線インターフェースは実質上ＩＳ−９５ＣＤＭＡ無線インターフェース標
準方式に基づいており、無線インターフェースはＩＳ−６５７およびＩＳ−７０
７ＣＤＭＡパケットデータサービスに実質上したがって動作する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明および図面から、本発明はさら
によく理解されるであろう。 図１は、本発明の好ましい実施形態によるハイブリッドＧＳＭ／ＣＤＭＡセル
ラー通信システム20の概略ブロック図である。システム20は、簡単に前述したよ
うな、従来知られているＧＳＭ通信標準方式に基づいている、公共地上移動局ネ
ットワーク（ＰＬＭＮ）22の周囲に構築されている。このようなネットワークの
インフラストラクチャはすでに存在しており、多くの国で広く使用されている。
本発明は、既存のインフラストラクチャに大きい変更を必要としないでそのよう
なネットワークと関連してＣＤＭＡサービスの徐々の導入を可能にする利点を有
する。
【００２９】 ＰＬＭＮ22は１以上の移動局サービス中央交換局（ＭＳＣ）24、おそらくは
多数のそのような中央交換局（図では明瞭にするためにただ一つのＭＳＣしか示
されていない）を含み、それらは地理的区域内のネットワーク動作を制御する。
多くの機能の中でとくに、ＭＳＣ24は加入者装置の位置登録および基地局間の加
入者装置のハンドオーバーならびに公共交換電話移動局ネットワークおよび回路
交換データのためのパケットデータネットワークの少なくとも一つに対するＰＬ
ＭＮ22の結合の機能を行う。ＰＬＭＮ22はまたネットワーク管理センタ（ＮＭＣ
）26およびセル放送センタ（ＣＢＣ）28を備えている。これらの素子の機能、お
よびシステム20のその他の特徴、ならびにシステム中の移動局40の詳細は前述の
論文や特許出願明細書に記載されている。
【００３０】 システム20は複数の移動局（ＭＳ）40を含み、それらは許可された１以上の
セルラ通信周波数で無線ＲＦリンクで複数の基地局サブシステム（ＢＳＳ）30お
よび32を介してＰＬＭＮ22と通信する。ＭＳ40もまた加入者装置として知られて
おり、標準ＴＤＭＡ通信プロトコルを使用してＧＳＭ ＢＳＳ30と、また以下説
明するＣＤＭＡベースの通信方法を使用してＣＤＭＡ ＢＳＳ32と通信できるこ
とが好ましい。図を明瞭にするために、ＭＳ40、ＧＳＭ ＢＳＳ30、およびＣＤ
ＭＡ ＢＳＳ32はそれぞれ一つしか示されていないが、実際にはシステム20はこ
れらの各システム素子を典型的に複数個含んでいることを理解すべきである。
【００３１】 ＧＳＭ ＢＳＳ30およびＣＤＭＡ ＢＳＳ32はＧＳＭ標準Ａインターフェー
スを介して実質的にＧＳＭ標準方式にしたがってＭＳＣ24と通信し、制御される
。ＢＳＳ32とＭＳＣ24との間のシグナリングおよびデータ通信は前述の特許出願
明細書に記載されている。これらの特許出願は本発明の出願人に譲渡されたもの
である。
【００３２】 ＢＳＳ32はまた、欧州電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ）によって提案されて
いる一般的パケットデータサービス（ＧＰＲＳ）ネットワーク50に結合されてい
る。ＧＰＲＳはＳＧＳＮ52を含み、それはＢＳＳ32とシグナリングおよびデータ
伝送計画で通信する。ＳＧＳＮは、ＭＳ40が音声トラフィックではなくＢＳＳを
介してパケットデータを送信または受信することを求めるとき、ＭＳＣ24の位置
を取る。ＧＰＲＳ標準方式にしたがって、ＳＧＳＮ52はゲートウェイＧＰＲＳサ
ービスノード（ＧＧＳＮ）54を介してＰＤＮ48と通信する。ＭＳ40と、ＢＳＳ32
と、ＳＧＳＮ52との間の通信プロトコルは図２および３を参照にして以下説明す
る。
【００３３】 ＣＤＭＡ ＢＳＳ32とＭＳ40との間の通信はＣＤＭＡ“無線インターフェー
ス”に基づいており、それはＣＤＭＡ通信のためのＩＳ−９５標準方式に基づく
ことが好ましく、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂバージョンの標準方式に基づくこと
が最も好ましい。ＢＳＳ32は基地局制御装置（ＢＳＣ）34を中心に構築され、こ
の制御装置は多数の基地局トランシーバ36を制御し、それらと通信する。各ＢＴ
ＳはＲＦ信号を送信し、ＭＳが特定のＢＴＳによってサービスされる地理的区域
またはセル内にあるときＭＳ40からＲＦ信号を受信する。他方、ＭＳ40がＧＳＭ
ＢＳＳ30によりサービスされるセル内にあるとき、ＭＳはＧＳＭ／ＴＤＭＡ無
線インターフェースによってＢＳＳ30と通信することが好ましい。しかしながら
、本発明の原理は、ＭＳ40とＣＤＭＡ ＢＳＳ32との間（およびそこからＳＧＳ
Ｎ52へ）のＣＤＭＡ無線インターフェースによるデータの通信にも一般に適用可
能であり、ＭＳ40がＧＳＭのＢＳＳ30とのＴＤＭＡ通信能力を有することが本質
的に重要なことではないことを理解すべきである。
【００３４】 これらの両インターフェースを支援するために、ＭＳ40は、１つがＴＤＭＡ
動作用に構成され、１つがＣＤＭＡ用の２つの無線トランシーバか、またはＴＤ
ＭＡとＣＤＭＡとの間で動的にスイッチすることができる単一のトランシーバの
いずれかを含んでいることが好ましい移動装置（ＭＥ）42を含んでいる。ＭＳは
、パケットデータを含むデータ入力および出力用の端末装置（ＴＥ）46をサポー
トする移動端末（ＭＴ）を含んでいる。ＴＥ46は、ＭＥ／ＭＴ42を介してデータ
を入力および出力するために結合されたパーソナルコンピュータのようなユーザ
端末を含んでいることが好ましい。さらに、ＭＳ40はＧＳＭ標準方式にしたがっ
た加入者アイデンティティモジュール（ＳＩＭ）44を含んでいる。
【００３５】 図２は、本発明の好ましい実施形態によるＭＳ40、ＣＤＭＡ ＢＳＳ32およ
びＳＧＳＮ52の間のシグナリングインターフェースにおいて使用されるプロトコ
ルスタックを概略的に示すブロック図である。これらのインターフェースは、Ｍ
Ｓ40がＭＳとＢＳＳ32との間のＣＤＭＡ無線インターフェースによってＧＳＭ
ＳＧＳＮ52と通信することを可能にする。ＭＳ40がＧＳＭ ＢＳＳ30を介してＳ
ＧＳＮ52と通信している場合、プロトコルスタックは、実質的にＧＰＲＳ標準方
式を修正せずに、これに従う。
【００３６】 ＭＳ40がＣＤＭＡ ＢＳＳ32またはＧＳＭ ＢＳＳ30のいずれを介して通信
しているかにかかわらず、ＭＳ40とＳＧＳＮ52との間の上位レベルの通信は、こ
こにおいて参考文献とされているＧＳＭ標準方式０４．６４によって特定される
論理リンク制御（ＬＬＣ）層を使用して行われることが好ましい。この層は、そ
の下に位置するＣＤＭＡまたはＴＤＭＡ無線プロトコルから独立している信頼性
の高い暗号化論理リンクを提供するので、一般的にＧＰＲＳ50におけるＧＳＭ標
準方式に関する変更は全く必要ないか、あるいは最小限である。同様に、移動度
管理機能は、ここにおいて参考文献として含まれているＧＳＭ標準方式０３．６
０にしたがってＧＳＭ ＧＰＲＳ移動度管理およびセッション管理（ＣＭＭ／Ｓ
Ｍ）プロトコル層によってサポートされることが好ましい。この層は、ＧＳＭ標
準方式に記載されているようにＧＰＲＳ接続、ＧＰＲＳ切離し、セキュリティ、
ルーティングエリア更新、位置更新およびパケットデータプロトコル（ＰＤＰ）
文脈活動化および非活動化のような機能を提供する。
【００３７】 ＭＳ40は、ＧＳＭおよびＧＰＲＳシグナリング標準方式をサポートするよう
に修正されたＣＤＭＡ ＩＳ−９５無線インターフェースに基づいたＣＤＭＡ
ＵｍインターフェースによってＣＤＭＡ ＢＳＳ32と通信する。ＭＳ40とＣＤＭ
Ａ ＢＳＳ32との間のＣＤＭＡ無線インターフェースは、標準規格ＩＳ−９５プ
ロトコルで動作するＣＤＭＡ層１と、スタック中のＧＰＲＳ ＬＬＣおよびその
上のＧＭＭ／ＳＭ層をサポートするようにＩＳ−９５動作が適合されたＧＳＭ−
ＣＤＭＡ無線リンク制御（ＲＬＣ）とを含んでいる。ＲＬＣ層は、ＲＬＣ層に関
連付けられた媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能を含み、これはＣＤＭＡ無線チャ
ンネルに対するアクセスシグナリング（リクエストおよび承諾）と、ＣＤＭＡ物
理チャンネルに対するＧＳＭ ＬＬＣデータフレームのマッピングとを制御する
。ＧＰＲＳ ＬＬＣおよびその上のＧＭＭ／ＳＭ層の視点から、ＧＳＭ−ＣＤＭ
Ａ ＲＬＣは、ここにおいて参考文献とされているＧＳＭ標準方式０４．６４に
おいて特定されているＧＳＭ−ＴＤＭＡ ＲＬＣをエミュレートすることが好ま
しい。上位の層（ＧＰＲＳ ＬＬＣおよびＧＭＭ／ＳＭ）はＢＳＳ32によって処
理されるのではなく、下のＣＤＭＡ無線インターフェース層に実質的に透明であ
るようにして処理するためにＭＳ40とＳＧＳＮ52との間を通って中継される。
【００３８】 ＣＤＭＡ ＢＳＳ32は、標準的な実質的に無修正のＧＳＭ／ＧＰＲＳ Ｇｂ
インターフェースを介してＳＧＳＮ52と通信する。このインターフェースは、Ｇ
ＳＭ Ｌ１ｂｉｓ、ネットワークサービスおよびＢＳＳ ＧＰＲＳプロトコル（
ＢＳＳＧＰ）層を含んでいることが好ましい。ネットワークサービスおよびＬ１
ｂｉｓ層はここにおいて参考文献とされているＧＳＭ０８．１６標準方式にした
がって規定されることが好ましく、ＢＳＳＧＰ層はここにおいて参考文献とされ
ているＧＳＭ０８．１８標準方式にしたがって規定されることが好ましい。ＢＳ
ＳＧＰ層は、ＢＳＳ32（またはＢＳＳ30）とＳＧＳＮ52との間においてルーティ
ングおよびサービス品質（ＱｏＳ）関連情報を伝送する。ネットワークサービス
層は、ＢＳＳとＳＧＳＮとの間のフレーム中継接続に基づいてＢＳＳＧＰパケッ
トデータユニット（ＰＤＵ）を転送し、このフレーム中継接続はフレーム中継ス
イッチングノードのネットワークを横断していてもよい。ＢＳＳ32は、ＳＧＳＮ
52との間における伝送のために、ＣＤＭＡ層１およびＢＳＳとＭＳ40との間で交
換されたＧＳＭ−ＣＤＭＡ ＲＬＣプロトコルを適切なＬ１ｂｉｓ、ネットワー
クサービスおよびＢＳＳＧＰプロトコルに変換する。
【００３９】 ＣＤＭＡ ＢＳＣ34は標準方式のＧｂインターフェースを介してＳＧＳＮ52
と通信しているため、ＣＤＭＡ ＢＳＳ32をＧＰＲＳネットワークに追加できる
ようにするための修正は、コアＧＰＲＳ50において実質的に不要である。さらに
、ＧＰＲＳ50はＧＳＭ／ＴＤＭＡ ＢＳＳ30とＣＤＭＡ ＢＳＳ32との間のアイ
デンティティの相違があることに気付かなくてもよい。これは、両者がＧｂイン
ターフェースを介してＳＧＳＮ52と実質的に同じ方法で通信しているためである
。
【００４０】 図３は、本発明の好ましい実施形態による、ＭＳ40とＧＧＳＮ54との間にお
いてＣＤＭＡ ＢＳＳ32およびＳＧＳＮ52を介してデータを送信する時に必要な
プロトコルスタックを概略的に示すブロック図である。ＭＥ／ＭＴ42は、任意の
適切な物理インターフェースおよび技術的に知られている上位レベルのネットワ
ーキングプロトコル、たとえばインターネットプロトコル（ＩＰ）またはＸ．２
５プロトコルを介してＴＥ46とデータを交換する。ネットワーキングプロトコル
は、ＢＳＳ32、ＳＧＳＮ52およびＧＧＳＮ54を通って、ＰＤＮ48に結合されてい
る対応したホストに中継される。
【００４１】 ＭＳ40とＳＧＳＮ52中の対応した中継層との間のネットワークレベルの送信
（ＩＰおよびＸ．２５のような）は、ここにおいて参考文献とされているＧＳＭ
標準方式０４．６５により特定されたものであることが好ましいサブネットワー
ク依存収斂プロトコル（ＳＮＤＣＰ）によりサポートされる。ＳＮＤＣＰ層は、
上位のネットワーキングレベルのプロトコルを、図２を参照して上述したＧＰＲ
Ｓ ＬＬＣ層上にマッピングする。ＳＧＳＮ52によりＭＳ40から受信されるＬＬ
Ｃデータパケットは、ＳＧＳＮによりＴＣＰまたはＵＤＰパケットに変換される
。一般に、ＴＣＰは、ＭＳ40とＧＧＳＮ54との間においてＸ．２５のような信頼
性の高いデータリンクが要求されるときに使用され、このような信頼性が要求さ
れないとき、ＵＤＰが使用される。ＴＣＰおよびＵＤＰは技術的によく知られて
おり、たとえば、ここにおいて参考文献とされているインターネットエンジニア
リングタスクフォース（ＩＥＩＦ）のＲＦＣ７９３およびＲＦＣ７６８において
それぞれ規定されている。ＳＧＳＮ52におけるＴＣＰまたはＵＤＰパケットは、
好ましくはここにおいて参考文献とされているＧＳＭ標準方式０９．６０により
特定されているように、ＧＧＳＮ54への伝送のためにＧＰＲＳトンネルプロトコ
ル（ＧＴＰ）層によりカプセル化される。
【００４２】 図２を参照して上述したように、ＲＬＣ／ＭＡＣ層は、ＭＳ40とＢＳＳ32と
の間のＣＤＭＡ層１無線インターフェースを介してＭＳ40（およびＳＧＳＮ52）
の上位レベルのネットワーキング機能により生成されたＧＳＭ標準のデータパケ
ットの伝送を高い信頼性によりサポートする。ＧＰＲＳ ＬＬＣフレームのＣＤ
ＭＡ物理チャンネルに対するマッピング、ならびにアクセスシグナリング手順は
ＭＡＣ機能によって行われ、ＢＳＳ32はＲＬＣ／ＭＡＣ層からＳＧＳＮ52に情報
を伝送するためにＢＳＳＧＰ層を使用する。ＳＧＳＮ52における下位の層Ｌ１お
よびＬ２は、技術的に知られている任意の適切なデータ通信プロトコルを含んで
いてもよい。
【００４３】 上記の通信プロトコル層は、ＧＰＲＳ50への転送のためにＭＳ40からのシグ
ナリングおよびデータ流を適合させるために必要とされる機能を参照して一般的
に記載されているが、同じプロトコル層はまた、ＭＳ40への転送およびＴＥ46に
よる出力のためにＧＰＲＳ50からのシグナリングおよびデータを適合させるため
に使用されることが理解されるであろう。したがって、ＧＰＲＳ50はＴＥ36との
間で、あたかもＭＳ40がＧＳＭ／ＴＤＭＡモードで動作しているかのように、Ｂ
ＳＳとＭＳとの間において伝送されたデータがＣＤＭＡ符号化されていることに
実質的に関係なく、ＭＥ／ＭＴ42およびＢＳＳ32を介してデータを送受信する。
【００４４】 本発明の好ましい実施形態において、ＴＥ46とＭＥ／ＭＴ42との間のデータ
速度がＣＤＭＡトラフィックチャンネル速度を越えたとき、上記に記載されてい
るＭＡＣ機能の制御の下で超過データを適合するために媒体データ速度（ＭＤＲ
）伝送として知られているＩＳ−９５の特徴が使用される。この場合、ＭＳ40お
よびＢＳＳ32がそれらの間に多数のトラフィックチャンネルを開く。非常に多量
のデータがある方向より別の方向において頻繁に（順方向に、すなわちＢＳＳ32
からＭＳ40へ非常に頻繁に）転送されるため、２つの方向に開かれるチャンネル
の数は同じでなくてもよい。たとえば、４つの順方向チャンネルと２つだけの逆
方向チャンネルが開かれてもよい。各方向において、シグナリング（図２）をデ
ータと共に伝送する１つの基本コードトラフィックチャンネルと、高速データに
対して７つまでの追加コードトラフィックチャンネルが開かれていることが好ま
しい。基本チャンネルは実質的に連続的に活動的であり、一方追加チャンネルは
、任意の時点で全データ速度に基づいて必要に応じて活動化される。ＧＳＭ高速
回線交換データ（ＨＳＣＳＤ）を伝送するためにＭＤＲを使用することもまた、
上述の米国特許出願明細書（“Transmission of GSM Circuit-Switched Data ov
er a CDMA Link”）に記載されている。
【００４５】 図４は、本発明の別の好ましい実施形態によるハイブリッドＧＳＭ／ＣＤＭ
Ａセルラー通信システム21を示す概略ブロック図である。システム21ではＩＳ−
７０７に基づいていることが好ましいＣＤＭＡ標準方式のデータ通信が、ＧＳＭ
オペレータ特定サービス、すなわちＧＳＭネットワーク仕様によりとくに規定お
よびサポートされていないパケットデータ転送サービスとして提供されることを
除いて、このシステム21は図１に示されているシステム20に類似している。この
場合、ＭＳ40からのパケットデータは好ましくはＩＰデータの形態で、ＧＰＲＳ
50を通ってではなく、ＧＳＭ−ＣＤＭＡ ＢＳＣ34により直接ＰＤＮ48に伝送さ
れる。（システム21は、図４に示されている直接ＩＰパケットデータリンクとは
無関係に、ＧＰＲＳを含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい）。システム
21のアーキテクチャは同様に、ＬＡＮ、ＷＡＮおよび“イントラネット”のよう
な技術的に知られている別のタイプのデータネットワークにＭＳ40をリンクする
ために使用されることが可能であるが、ＰＤＮ48はインターネットを含んでいる
か、あるいはインターネットに接続されていることが好ましい。データは、上述
したＩＳ−６５７およびＩＳ−７０７ＣＤＭＡ標準方式にしたがってＭＳ40とＢ
ＳＳ32との間において伝送されることが好ましい。
【００４６】 ＰＤＮ48に関連したルータはＭＳ40に対してＩＰメッセージのルートを設定
し、これは、そのＭＳと通信しているＢＳＣ34を介して行われる。ＭＳ40がある
ＢＳＣから別のものにハンドオーバーされているとき、ＰＤＮはハンドオーバー
を通知され、移動局ＩＰ標準規格に基づいてそのＩＰメッセージを新しいＢＳＣ
に再ルート設定することがことが好ましい。移動局ＩＰ標準規格は、ここにおい
て参考文献とされているＲＦＣ２００２，２００３および２００４をとくに含ん
でいるＩＥＴＦのＲＦＣにおいて規定されている。
【００４７】 サービス制御点（ＳＣＰ）58として知られているＧＳＭサービスノードはＢ
ＳＣ34およびＭＳＣ24と通信しており、それによってＭＳ40のシステム21へのア
クセスを制御し、ＭＳＣがＢＳＣを通るパケットデータ伝送に関連した請求書作
成のようなネットワークサービスを処理することができる。ＳＣＰ58は、ＧＳＭ
オペレータ特定サービス（ＯＳＳ）インターフェースを介してＭＳＣ24と通信し
ている。したがって、ＢＳＳ32はＭＳ40とＰＤＮ48との間のデータ転送をサポー
トするために使用されるいくつかのインターフェース： ・ＢＴＳ36とＭＳ40との間のＣＤＭＡ無線インターフェース； ・ＰＤＮ48へのＩＰインターフェース； ・ＭＳＣ24へのＧＳＭ Ａインターフェース；および ・ＳＣＰ58への所有権を主張できるインターフェースを有している。
【００４８】 図５は、ＭＳ40とＰＤＮ48との間でＩＰトラフィックを伝送する時に図４に
示されているシステム21の素子間で要求される本発明の好ましい実施形態による
手順を示す概略シグナリング図である。ＭＳ40は、それが送信すべきデータを有
している場合、ＢＳＳ32へのＧＳＭ呼を開始し、それに応じて、このＢＳＳ32は
ＭＳＣ24にコンタクトをとって呼開始をリクエストする。ＭＳＣ24は、ＭＳ40を
承認し、ＧＳＭ標準方式にしたがって暗号化モードを設定し（適切ならば）、そ
の後その呼を続行するためにＳＣＰ58に相談する。その時、ＳＣＰはＢＳＳ32に
対してそれがその呼の続行を許されたことを通知する。この時点で、ＢＳＳは、
ＭＳ40がＩＰデータパケットをＭＳ40との間でＩＳ−６５７およびＩＳ−７０７
にしたがって送受信できるようにし、パケットをＰＤＮ48に伝送して、ＰＤＮか
らＭＳに送り返す。
【００４９】 ＭＳ40は、それがデータの送受信を終了したとき、ＢＳＳ32に通知し、それ
に応じてこのＢＳＳは呼を解放するためにリクエストをＳＣＰ58および、または
ＭＳＣ24に送る。その後、ＢＳＳは、その呼に関する料金請求情報をＳＣＰ58に
転送し、ＳＣＰ58はその情報をＭＳＣ24に送るか、あるいはＰＬＭＮ22に関連し
た請求書作成システムに直接送る。
【００５０】 本発明の別の好ましい実施形態において、ＳＣＰ58は、上述されたＯＳＳイ
ンターフェースではなく、ＧＳＭ ＣＡＭＥＬ（移動局ネットワーク強化論理に
対してカスタム化されたアプリケーション）インターフェースを介してＭＳＣ24
と通信する。ＣＡＭＥＬは依然として開発中であるが、所有権ＯＳＳインターフ
ェースの代りに、このような通信に対して標準化されたフレームワークを提供す
るものである。ＣＡＭＥＬは、ここにおいて参考文献とされているＧＳＭ標準規
格０２．７８，０３．７８および０９．７８において規定されている。
【００５１】 図６は、本発明のさらに別の好ましい実施形態によるハイブリッドＧＳＭ／
ＣＤＭＡセルラー通信システム23を概略的に示している。システム23において、
ＢＳＣ34は図４に示されているようにＰＤＮ48にリンクされているが、ＳＣＰ58
はＭＳＣ24ではなく、ＰＬＭＮ22に関連した家庭にあるレジスタ（ＨＬＲ）60に
リンクされ、そこにサービスデータを伝送する。この場合、ＭＳ40は、図６の破
線によって示されているように構成されていない未構成補足サービスデータ（Ｕ
ＳＳＤ）をＨＬＲに伝送し、ＨＬＲは適切な所有権インターフェースを介してＳ
ＣＰと通信する。
【００５２】 以上、特定のハイブリッドＧＳＭ／ＣＤＭＡシステムを参照して好ましい実
施形態を説明してきたが、本発明の原理は、その他のハイブリッド通信システム
でも無線データ転送を行うために同様に適用できることが理解されるであろう。
同様に、上述のシステムおよび方法は、ＩＰパケットデータ転送をとくに引用し
て説明されているが、それらはまた別のモードおよび規格のデータ通信に対して
使用されることができる。本発明の技術的範囲は、上述の完全なシステムおよび
通信プロセスだけでなく、これらのシステムおよびプロセスの種々の新しい構成
要素ならびにその組合せおよび半組合せを含んでいる。
【００５３】 以上、上述の好ましい実施形態は例示によって示され、本発明の技術的範囲
は全て特許請求の範囲によってのみ制限されることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施形態によるハイブリッドＧＳＭ／ＣＤＭＡセルラ通信シ
ステムの概略ブロック図。
【図２】 本発明の好ましい実施形態による図１のシステムの素子間の通信プロトコルス
タックを示す概略ブロック図。
【図３】 本発明の好ましい実施形態による図１のシステムの素子間の通信プロトコルス
タックを示す概略ブロック図。
【図４】 本発明の別の好ましい実施形態によるハイブリッドＧＳＭ／ＣＤＭＡセルラ通
信システムの概略ブロック図。
【図５】 本発明の好ましい実施形態による図４のシステムの素子を含む通信手順を示す
概略的なシグナリング図。
【図６】 本発明のさらに別の好ましい実施形態によるハイブリッドＧＳＭ／ＣＤＭＡセ
ルラ通信システムの概略ブロック図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 コラー、セルジオ イスラエル国 34612 ハイファ、ナーシ ョン ４／１ (72)発明者 ニズリ、シュロモ イスラエル国 17910 キブツ・ハソレリ ム（番地なし) (72)発明者 ケスラー、イラン イスラエル国 34602 ハイファ、アイン シュタイン・ストリート 48 (72)発明者 レビー、アタイ イスラエル国 34612 ハイファ、オレ ン・ストリート ７ (72)発明者 シンデルマン、ドローア イスラエル国 32984 ハイファ、エレイ ザー・アルター 20 Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE11 5K030 HA08 JT09 5K067 AA21 BB03 BB04 CC04 CC08 CC10 DD53 EE02 EE10 EE16

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動局とＧＳＭネットワークとの間のパケットデータの伝送
    方法において、 ＧＳＭサービスノードと通信して無線通信基地局を介して移動局とＧＳＭネッ
    トワークとの間のデータリンクを設定し、 ＣＤＭＡ無線インターフェースにより移動局と基地局との間でパケットデータ
    を伝送し、 基地局とネットワークとの間のリンクでデータを転送することを特徴とするパ
    ケットデータの伝送方法。
  2. 【請求項２】 ノードとの通信は、ＧＰＲＳノードとの間の通信を含み、デ
    ータの転送はＧＰＲＳノードを介するデータの転送を含んでいる請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 ＧＰＲＳノードとの通信は、ＧＳＭ Ｇｂインターフェース
    を介するＳＧＳＮとの通信を含んでいる請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 データの伝送は、ＧＰＲＳフレームのＣＤＭＡ無線インター
    フェースへのマッピングを含んでいる請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 ＧＰＲＳデータフレームのマッピングはＧＰＲＳ論理リンク
    制御をサポートするためのＣＤＭＡ無線リンク制御を含んでいる請求項４記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 データの伝送は、ＧＳＭオペレータ特定サービスとしてのデ
    ータの転送を含んでいる請求項２記載の方法。
  7. 【請求項７】 ノードとの通信は、ＧＳＭサービス制御点との通信を含み、
    そのＧＳＭサービス制御点はＧＳＭオペレータ特定サービスインターフェースを
    介して中央交換局と通信する請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 移動局は、ＧＳＭ未構成補足サービスデータインターフェー
    スを介して家庭にあるレジスタと通信する請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 サービス制御点は、移動局ネットワーク強化論理インターフ
    ェースに対してＧＳＭカスタム化されたアプリケーションを介して中央交換局と
    通信する請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 基地局から別の基地局への移動局のハンドオーバーが行わ
    れ、リンクによるデータの転送は移動体ＩＰを使用して他の基地局へのデータの
    経路設定を含んでいる請求項６記載の方法。
  11. 【請求項１１】 サービスノードとの通信は、ＧＳＭ Ａインターフェース
    を介する中央交換局との通信を含んでいる請求項１記載の方法。
  12. 【請求項１２】 データの伝送は、サービスノードを通ってデータを転送せ
    ずに基地局とネットワークとの間で実質上直接のデータの伝送を含んでいる請求
    項１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 サービスノードとの通信は、ＣＤＭＡ無線インターフェー
    スによって行われる呼に対する移動局のＧＳＭ承認の提供を含んでいる請求項１
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 データの伝送は、実質上ＩＳ−９５インターフェース標準
    方式に基づいたＣＤＭＡ無線インターフェースによるデータの伝送を含んでいる
    請求項１記載の方法。
  15. 【請求項１５】 データの伝送は、無線インターフェースにより伝送される
    データの量に応じて可変速度で伝送される請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 データの伝送は、データおよびシグナリングをそれにより
    伝送するための基本チャンネルを開き、データの量に応じてデータを伝送するた
    めに移動局と基地局との間に１以上の追加のチャンネルを開く請求項１５記載の
    方法。
  17. 【請求項１７】 追加のチャンネルの開設は、移動局と基地局との間の順方
    向と逆方向で異なった数のチャンネルの開設を含んでいる請求項１６記載の方法
    。
  18. 【請求項１８】 データ速度の減少に応答して１以上の追加のチャンネルを
    閉じる請求項１６記載の方法。
  19. 【請求項１９】 データの伝送は、ＩＳ−６５７およびＩＳ−７０７ＣＤＭ
    Ａパケットデータサービスを使用するデータの伝送を含んでいる請求項１記載の
    方法。
  20. 【請求項２０】 移動通信システムにおいて使用される無線通信装置におい
    て、 端末装置とデータを交換するように結合され、ＣＤＭＡ無線インターフェース
    によりデータを伝送するための呼を開始する移動局と、 ＧＳＭネットワークサービスノードと通信して移動局により開始された呼に応
    答してデータリンクを設定し、そのデータリンクによって移動局とネットワーク
    との間でデータを伝送する基地局とを具備していることを特徴とする無線通信装
    置。
  21. 【請求項２１】 サービスノードは、ＧＰＲＳノードを含み、基地局はＧＰ
    ＲＳ通信プロトコルを使用してＧＰＲＳノードを介してデータの転送を行う請求
    項２０記載の装置。
  22. 【請求項２２】 ＧＰＲＳノードはＳＧＳＮを含み、基地局がＧＳＭ Ｇｂ
    インターフェースを介してそのＳＧＳＮと通信する請求項２１記載の装置。
  23. 【請求項２３】 データは、ＧＳＭオペレータ特定サービスとしてデータリ
    ンクにより伝送される請求項２０記載の装置。
  24. 【請求項２４】 ＧＳＭネットワークノードはＧＳＭサービス制御点を含み
    、それはオペレータ特定サービスインターフェースを介して中央交換局と通信す
    る請求項２３記載の装置。
  25. 【請求項２５】 移動局は、ＧＳＭ未構成追加サービスデータインターフェ
    ースを介して家庭にあるレジスタと通信する請求項２３記載の装置。
  26. 【請求項２６】 サービス制御点は、移動局ネットワーク強化論理インター
    フェースに対してＧＳＭカスタム化されたアプリケーションを介して中央交換局
    と通信する請求項２３記載の装置。
  27. 【請求項２７】 データリンクは、基地局とネットワークとの間の直接接続
    を含んでいる請求項２０記載の装置。
  28. 【請求項２８】 データは、サービスノードを通って転送せずに実質上直接
    接続で伝送される請求項２７記載の装置。
  29. 【請求項２９】 無線インターフェースは、実質上ＩＳ−９５ＣＤＭＡイン
    ターフェース標準方式に基づいている請求項２０記載の装置。
  30. 【請求項３０】 データは、伝送されるデータの量に応じて可変速度で無線
    インターフェースにより伝送される請求項２９記載の装置。
  31. 【請求項３１】 無線インターフェースは、データおよびシグナリングをそ
    れにより伝送するための基本チャンネルと、伝送されるデータの量に応じて開か
    れる１以上の追加のチャンネルとを有している請求項３０記載の装置。
  32. 【請求項３２】 １以上の追加のチャンネルは、移動局と基地局との間の順
    方向と逆方向で異なった数のチャンネルを有している請求項３１記載の装置。
  33. 【請求項３３】 １以上の追加のチャンネルは、データ速度の減少に応答し
    て閉じられる請求項３１記載の装置。
  34. 【請求項３４】 無線インターフェースは、ＩＳ−６５７およびＩＳ−７０
    ７ＣＤＭＡパケットデータサービスに実質上したがって動作する請求項２９記載
    の装置。
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