FR2778297A1 - Packet mode two network transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de transmission de donnéesData transmission method
entre deux réseaux en mode paquet.between two packet networks.
Les applications mettant en oeuvre des transmissions de données à partir de terminaux de type radiotéléphonie cellulaire tels que ceux du réseau GSM se développent fortement. Parmi celles-ci, celles qui consistent à accéder à un réseau informatique du type de I'INTERNET, ou à des réseaux privés INTRANET, avec des protocoles de type IP comme ceux employés pour les accès à I'INTERNET, sont particulièrement porteuses d'avenir. Ces applications permettent d'offrir aux utilisateurs de nombreux services tels que: messagerie, consultation interactive de services d'information privés ou public, transferts de fichiers ou Applications implementing data transmissions from terminals of the cellular radio telephone type such as those of the GSM network are developing rapidly. Among these, those which consist in accessing a computer network of the INTERNET type, or in private INTRANET networks, with IP type protocols like those used for accesses to the INTERNET, are particularly carriers of to come up. These applications make it possible to offer users many services such as: messaging, interactive consultation of private or public information services, file transfers or
d'images, téléaction ou télégestion, et autres. images, teleaction or remote management, and others.
Un mode d'accès à 1'INTERNET depuis de tels terminaux consiste à établir, avec un point d'accès ISP à I'INTERNET (ISP: fournisseur de services d'accès: "Internet Service Provider"), une connexion de type "transfert de données en mode circuit" qui réserve, dans un réseau d'accès, comme le réseau téléphonique commuté, RTC, une voie ou ressource de communication pendant toute la durée de la connexion. Les protocoles classiques d'accès à î'INTERNET sont ensuite mis en oeuvre, par exemple: SLIP ou PPP, IP, TCP ou UDP ou autre. Ils offrent en particulier les mécanismes d'adressage nécessaires à l'acheminement des paquets d'informations entre le terminal et son correspondant sur 1'INTERNET. Ce mode d'accès en mode circuit a pour avantage d'offrir un temps de transfert de durée minimale et-garantie sur le réseau d'accès, puisque la voie de communication est entièrement réservée au terminal. Il est bien adapté aux services exigeant le maximum de la bande passante disponible sur le réseau d'accès, comme le transfert de fichiers volumineux ou d'images, et/ou exigeant le minimum de temps de réponse aller-retour sur le réseau d'accès, comme les applications interactives à interrogations successives multiples. L'inconvénient majeur de ce mode circuit réside dans le fait que les applications ayant de faibles exigences sur les temps de réponse et celles o les interrogations sont peu fréquentes mobilisent les mêmes moyens de fourniture de bande passante, A mode of access to the INTERNET from such terminals consists in establishing, with an ISP access point to the INTERNET (ISP: access service provider: "Internet Service Provider"), a connection of the " circuit mode data transfer "which reserves, in an access network, such as the switched telephone network, PSTN, a communication channel or resource for the duration of the connection. The conventional Internet access protocols are then implemented, for example: SLIP or PPP, IP, TCP or UDP or other. They offer in particular the addressing mechanisms necessary for the routing of information packets between the terminal and its correspondent on the INTERNET. This circuit mode access mode has the advantage of offering a transfer time of minimum and guaranteed duration on the access network, since the communication channel is entirely reserved for the terminal. It is well suited to services requiring the maximum bandwidth available on the access network, such as the transfer of large files or images, and / or requiring the minimum round-trip response time on the network. access, such as interactive applications with multiple successive interrogations. The major drawback of this circuit mode lies in the fact that applications having low requirements on response times and those where interrogations are infrequent use the same means of supplying bandwidth,
alors que ceux-ci vont rester inutilisés un fort pourcentage du temps. while these will remain unused a large percentage of the time.
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Un autre mode d'accès à 1'INTERNET depuis de tels terminaux consiste à utiliser les services de messages courts, (Short Messages Services), ou éventuellement les USSD (Service Supplémentaire de Données non structurées: Unstructured Supplementary Service Data), offrant un temps de transfert plus réduit que les SMS. Ce mode présente l'avantage d'utiliser le réseau d'accès en mode paquet, ou datagramme, qui est plus cohérent avec les mécanismes de transport du réseau INTERNET. La ressource de communication dans le réseau d'accès est utilisée de manière plus optimisée, car elle est momentanément libérée pour d'autres terminaux lorsqu'il n'y a pas d'information à transmettre. Elle est donc préférable pour les applications ayant de faibles exigences sur les temps Another mode of access to the INTERNET from such terminals consists in using the Short Message Services, or possibly the USSD (Unstructured Supplementary Service Data), offering a time lower transfer rate than SMS. This mode has the advantage of using the access network in packet mode, or datagram, which is more consistent with the transport mechanisms of the INTERNET network. The communication resource in the access network is used in a more optimized way, because it is temporarily released for other terminals when there is no information to be transmitted. It is therefore preferable for applications with low time requirements.
de réponse et pour celles o les interrogations sont peu fréquentes. of response and for those where the interrogations are infrequent.
Comme, dans le mode paquet, une même voie est utilisée en temps partagé par diverses communications, chaque paquet comporte, en plus des données utiles à transmettre, l'adresse de son émetteur et l'adresse du destinataire et éventuellement d'autres données de service comme par As, in packet mode, the same channel is used in timeshare by various communications, each packet includes, in addition to the useful data to be transmitted, the address of its sender and the address of the recipient and possibly other data of service as per
exemple un numéro d'ordre.example a serial number.
Les données de service étant de volume fixe, on y associe un volume de données utiles suffisamment grand pour que le paquet total soit essentiellement composé de données utiles, sinon l'intérêt du mode paquet The service data being of fixed volume, we associate with it a volume of useful data large enough so that the total packet is essentially composed of useful data, otherwise the interest of the packet mode
serait perdu.would be lost.
Or, les paquets de Services de Messages Courts SMS ne permettent que la transmission de paquets de faible taille et ne permettent donc pas la transmission rapide d'un volume important de données, provenant par However, SMS Short Message Service packets only allow the transmission of small packets and therefore do not allow the rapid transmission of a large volume of data, coming from
exemple d'un serveur de I'INTERNET.example of an INTERNET server.
De ce fait, l'accès en mode paquet à l'INTERNET paraissait a priori exclu. Plus précisément, si l'on transportait chaque paquet INTERNET, de données utiles et de signalisation, dans le champ limité réservé aux données utiles d'un paquet SMS, la signalisation INTERNET ne laisserait Therefore, access in packet mode to the INTERNET seemed a priori excluded. More precisely, if each INTERNET packet of useful data and signaling was transported, in the limited field reserved for the useful data of an SMS packet, INTERNET signaling would not leave
que trop peu de place dans ce champ aux données utiles INTERNET. too little space in this field for INTERNET payloads.
L'alternative consistant à transporter le paquet INTERNET dans le champ The alternative of transporting the INTERNET package in the field
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de signalisation du paquet SMS est exclue, car ce dernier est de taille trop exigẻ. La présente invention vise à proposer un bon compromis entre les contraintes exposées ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un procédé de transmission de données entre un premier équipement de transmission de données relié à un premier réseau de transmission par paquets, du type téléphonie cellulaire, et un second équipement de transmission relié à un second réseau de transmission par paquets du type de I'INTERNET, chaque paquet de l'un et l'autre des réseaux comportant un champ de données utiles et un champ de signalisation, procédé caractérisé par le fait qu'on relie les deux réseaux par une passerelle d'adaptation des données et de commande de routage dans les deux réseaux et qu'on transporte, à travers le premier réseau, les deux champs de paquet du second réseau respectivement dans signaling of the SMS packet is excluded because it is too large. The present invention aims to propose a good compromise between the constraints set out above. To this end, the invention relates to a method of transmitting data between a first data transmission equipment connected to a first packet transmission network, of the cellular telephone type, and a second transmission equipment connected to a second transmission network. by packets of the INTERNET type, each packet from either of the networks comprising a useful data field and a signaling field, a method characterized by the fact that the two networks are connected by a gateway adaptation of the data and routing control in the two networks and transporting, through the first network, the two packet fields of the second network respectively in
les deux champs de paquet homologues du premier réseau. the two peer packet fields of the first network.
La solution proposée consiste donc en une fusion fonctionnelle des deux réseaux pour une exploitation unifiée, qui présente l'avantage, par rapport à l'encapsulation globale exposée plus haut, d'utiliser le champ de signalisation du premier réseau pour les signalisations des deux réseaux, The proposed solution therefore consists of a functional fusion of the two networks for a unified operation, which has the advantage, compared to the global encapsulation described above, of using the signaling field of the first network for the signals of the two networks. ,
laissant ainsi pleinement disponible le champ de données. thus leaving the data field fully available.
La solution consiste donc, dans le cas du réseau GSM, à permettre que chaque message SMS envoyé par un terminal comporte, dans le champ de signalisation GSM, les signalisations indiquant l'adresse IP vers laquelle, sur INTERNET, sera routé le paquet contenant les informations The solution therefore consists, in the case of the GSM network, in allowing each SMS message sent by a terminal to include, in the GSM signaling field, the signals indicating the IP address to which, on the INTERNET, the packet containing the information
contenues dans ce message SMS.contained in this SMS message.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un The invention will be better understood using the following description of a
mode préféré de mise en oeuvre du procédé de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 illustre un raccordement de réseaux selon l'art antérieur, - la figure 2 illustre un raccordement de réseaux selon l'invention, et preferred embodiment of the method of the invention, with reference to the appended drawing, in which - FIG. 1 illustrates a connection of networks according to the prior art, - FIG. 2 illustrates a connection of networks according to the invention, and
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- la figure 3 représente des paquets GSM de transport de paquets - Figure 3 shows GSM packet transport packets
INTERNET.INTERNET.
Sur la figure 1, illustrant l'art antérieur, l'équipement 1, ici un terminal, est relié au réseau 2 de transmission de données par paquets, ici le réseau GSM, qui lui-même est relié à un fournisseur de service d'accès 9 (ISP) à travers le réseau téléphonique commuté RTC 8, relié à l'INTERNET 6 In FIG. 1, illustrating the prior art, the equipment 1, here a terminal, is connected to the packet data transmission network 2, here the GSM network, which itself is connected to a service provider. access 9 (ISP) through the PSTN 8 switched telephone network, connected to INTERNET 6
auquel est relié un équipement 7, ici serveur de données d'information. to which an equipment 7 is connected, here an information data server.
En dessous du schéma des réseaux sont représentées quatre couches logiques 11 à 14 pour la transmission de données dans le GSM: couche 11: mode circuit (niveau 1 de l'OSI (Interconnexion des Systèmes Ouverts), couche 12: SLIP ou PPP (niveau 2), couche 13: routage IP (adresse INTERNET) (niveau 3), couche 14: TCP ou UDP ou autres (niveau 4) de protocole de transport. Les couches 13 et 14 deviennent les Below the network diagram are represented four logical layers 11 to 14 for the transmission of data in the GSM: layer 11: circuit mode (level 1 of OSI (Open Systems Interconnection), layer 12: SLIP or PPP (level 2), layer 13: IP routing (INTERNET address) (level 3), layer 14: TCP or UDP or others (level 4) of transport protocol. Layers 13 and 14 become the
couches 23 et 24 à leur passage dans 1'INTERNET 6. layers 23 and 24 as they pass through the INTERNET 6.
La figure 2, illustrant l'invention, diffèere de la figure 1 par le fait que le RTC 8, d'accès en mode circuit à I'INTERNET 6 (fonctionnant en mode paquet), a disparu et que le fournisseur d'accès (ISP) à INTERNET est remplacé par la passerelle 3, 4, 5 comportant des circuits 4 d'adaptation des données transmises, tel que le format, et des circuits de routage 3 et 5 pour respectivement les transmissions dans le réseau GSM 2 et l'INTERNET 6. Les circuits 4 sont en fait un Centre de Service de FIG. 2, illustrating the invention, differs from FIG. 1 by the fact that the PSTN 8, for access in circuit mode to the INTERNET 6 (operating in packet mode), has disappeared and that the access provider ( ISP) to INTERNET is replaced by the gateway 3, 4, 5 comprising circuits 4 for adapting the transmitted data, such as the format, and routing circuits 3 and 5 for respectively the transmissions in the GSM network 2 and the INTERNET 6. Circuit 4 is in fact a Service Center for
Messages Courts, SMS-C.Short Messages, SMS-C.
L'adresse IP du serveur 7, appelé par le terminal 1, est ici dans la couche 33 dans un message paquet, qui, dans cet exemple, est du type message court SMS, adapté au réseau GSM mais qui, d'une façon générale, est The IP address of the server 7, called by the terminal 1, is here in layer 33 in a packet message, which, in this example, is of the SMS short message type, suitable for the GSM network but which, in general , East
tout type de paquet.any type of package.
La couche 33, homologue de la couche 13, correspond à une couche de signalisation (niveau OSI 3) et il n'y a plus, en figure 2, l'équivalent des couches inférieures 11 et 12: toute la signalisation est transmise dans un The layer 33, homologous to the layer 13, corresponds to a signaling layer (OSI level 3) and there is no longer, in FIG. 2, the equivalent of the lower layers 11 and 12: all the signaling is transmitted in a
canal de signalisation 17 de paquet et non dans la bande utile 16 (fig. 3). signaling channel 17 of the packet and not in the useful band 16 (fig. 3).
La couche 34 correspond à la couche 14. Layer 34 corresponds to layer 14.
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Les couches 43 et 44 dans 1'INTERNET 6 correspondent respectivement Layers 43 and 44 in INTERNET 6 correspond respectively
aux couches 33 et 34.at layers 33 and 34.
Outre l'adresse permettant le routage dans le réseau "cible" 6, on peut transmettre aussi de la même façon des éléments de connexion point à In addition to the address allowing routing in the "target" network 6, point-to-point connection elements can also be transmitted in the same way.
point PPP (12).PPP point (12).
On conçoit que, les deux réseaux 2 et 6 ayant la même propriété de transmission de paquets, I'INTERNET 6 de l'exemple peut de même It is understood that, the two networks 2 and 6 having the same packet transmission property, the INTERNET 6 of the example can likewise
émettre vers le réseau GSM 2.send to the GSM network 2.
Les informations de couches supérieures (TCP, UDP, ou autre) sont The upper layer information (TCP, UDP, or other) is
contenues dans la partie "données d'usager" 16 transportées par les SMS. contained in the "user data" part 16 transported by SMS.
Les nouveaux éléments d'information (IEs) contiennent toutes les données nécessaires au formatage par le SMS-C 4 et le routeur 5 des paquets IP INTERNET. Ils comportent, en particulier, l'adresse de destination du The new information elements (IEs) contain all the data necessary for the formatting by SMS-C 4 and router 5 of IP INTERNET packets. They include, in particular, the destination address of the
paquet IP 20 et l'adresse d'origine du paquet. IP packet 20 and the original address of the packet.
La signalisation INTERNET peut être conservée en tout ou partie telle quelle, avec une adaptation de forme éventuelle, en étendant le protocole de signalisation SMS ou USSD par de nouveaux mots de code IE (Elément d'Information) représentant les signalisations INTERNET. Il s'agit donc d'un surensemble du protocole GSM classique, permettant par exemple de véhiculer des données d'adresse INTERNET via les circuits 4 et les circuits de routage 3 et 5. On ajoute donc, à la signalisation des paquets du réseau GSM 2, des mots de code représentant des The INTERNET signaling can be kept in whole or in part as it is, with an adaptation of possible form, by extending the SMS or USSD signaling protocol by new code words IE (Element of Information) representing the INTERNET signals. It is therefore a superset of the conventional GSM protocol, making it possible for example to convey INTERNET address data via circuits 4 and routing circuits 3 and 5. We therefore add, to the signaling of the packets of the GSM network 2, code words representing
signalisations du réseau INTERNET 6. INTERNET network signals 6.
Le protocole classique SMS est donc étendu en conséquence en fonction de la signalisation INTERNET, pour prendre en compte en particulier The classic SMS protocol is therefore extended accordingly according to INTERNET signaling, to take into account in particular
l'adressage IP.IP addressing.
La passerelle 3, 4, 5, et en particulier les circuits 3 et 4, est de même prévue pour traiter le protocole SMS ainsi étendu et en particulier traiter The gateway 3, 4, 5, and in particular the circuits 3 and 4, is likewise provided for processing the SMS protocol thus extended and in particular processing
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les signalisations SLIP (Protocole INTERNET de Ligne Série) et/ou PPP (Protocole Point-à-Point). La passerelle 3, 4, 5 assure aussi le formatage des paquets dans les deux sens, pour extraire et reconstituer, en unseul paquet 20, les champs 18 et 19 provenant du réseau GMS 2, et l'émettre sur I'INTERNET 6 par le routeur 5. L'opération inverse, de séparation des champs 18, 19, intervient pour les paquets 20 provenant de I'INTERNET 6. Le terminal 1 effectue les opérations inverses de celles de la passerelle 3, 4, 5 et, ainsi, le réseau GSM 2 est transparent aux SLIP (Serial Line INTERNET Protocol) and / or PPP (Point-to-Point Protocol) signals. The gateway 3, 4, 5 also ensures the formatting of the packets in both directions, to extract and reconstitute, in a single packet 20, the fields 18 and 19 coming from the GMS network 2, and transmit it on the INTERNET 6 by router 5. The reverse operation, of separation of the fields 18, 19, takes place for the packets 20 coming from the INTERNET 6. The terminal 1 performs the operations reverse from those of the gateway 3, 4, 5 and, thus, the GSM 2 network is transparent to
paquets INTERNET 20.INTERNET packets 20.
Ces adresses de destination et d'origine et tout ou partie de la signalisation peuvent, inversement, éventuellement être représentées pour leur transport par des IEs déjà définmis par le protocole GSM mais qui sont inutiles, sans objet, dans les applications d'accès à l'INTERNET (par These destination and origin addresses and all or part of the signaling can, conversely, possibly be represented for their transport by IEs already defined by the GSM protocol but which are useless, not applicable, in access access applications. 'INTERNET (by
exemple les numéros de téléphone de l'émetteur et du récepteur du SMS). example the telephone numbers of the sender and receiver of the SMS).
De toutes façons, les IEs inutiles aux applications INTERNET ne sont pas utilisés ici. On évite ainsi toute surcharge du champ de signalisation GSM 17. La figure 3 illustre la façon de transporter chaque paquet INTERNET à In any case, IEs useless to INTERNET applications are not used here. This avoids any overload of the GSM 17 signaling field. FIG. 3 illustrates the way of transporting each INTERNET packet to
travers le réseau GSM 2.through the GSM network 2.
Un paquet 15 au format GSM comporte le champ 16 de données utiles, pouvant atteindre 140 octets, et le champ 17, plus limité, de données de signalisation IE ou Eléments d'Information IE. Le paquet 20 au format INTERNET comporte de même un champ 18 de données utiles et un champ 19 de données de signalisation. Ici, la taille du champ 18 est limitée à celle du champ homologue 16. De même, les données de A packet 15 in GSM format includes field 16 of useful data, up to 140 bytes, and field 17, more limited, of IE signaling data or IE Information Elements. The packet 20 in INTERNET format likewise comprises a field 18 of useful data and a field 19 of signaling data. Here, the size of the field 18 is limited to that of the homologous field 16. Similarly, the data of
signalisation du champ 19 peuvent être logées dans le champ 17. signaling in field 19 can be accommodated in field 17.
Pour le transport du paquet 20 INTERNET à travers le réseau GSM 2, les deux champs 18 et 19 du paquet 20 sont logés dans respectivement les For the transport of packet 20 INTERNET through the GSM network 2, the two fields 18 and 19 of packet 20 are housed in the
deux champs homologues 16 et 17 du paquet 15 au format GSM. two homologous fields 16 and 17 of packet 15 in GSM format.
Ainsi, le champ GSM 16 reste réservé aux données utiles et leur offre Thus, the GSM 16 field remains reserved for useful data and their offer
donc une bande passante non dégradée. therefore an undegraded bandwidth.
7 27782977 2778297
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