JP2002503067A - 移動体データ・サービス用のシステムおよび方法 - Google Patents
移動体データ・サービス用のシステムおよび方法Info
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Abstract
Description
よび方法に関し、詳細には、無線加入者と有線ネットワークとの間のデータ・パ
ケットの送信用の改善されたシステムおよび方法に関し、更に詳細には、共通プ
ロトコルを用いた異種の遠距離通信サービス間でのデータ送信用の改善されたシ
ステムおよび方法に関する。
た連絡を取るための無線の能力を立証して以来、過去の1世紀にわたる無線通信
の革新は驚異的であった。マルコーニの発見以来、新たな有線並びに無線通信方
法,サービスおよび規格が人々によって全世界的に採択されてきている。この革
新は、特に過去十年の間に加速しており、この間、移動無線通信工業は驚異的な
成長を果たしており、これは、携帯無線機器をより小さく、廉価に、より信頼性
の高いものとしてきた多くの技術的進歩に後押しされている。移動体電話の指数
関数的成長はこれからも同様に上昇を続け、この無線ネットワークは既存の有線
ネットワークと相互に影響し合い、最終的にはそれらに追いつくであろう。
で使用されたアドバンスト・モービル・ホーン・サービス(AMPS)のような
初期の無線システムと同様に、メッセージ発信元と宛先との間に固定通信経路を
設けている。この固定回路交換技術は、システム資源すなわち基地局と移動端末
との間の無線チャンネルの専用接続または割当てと、関連する移動体通信交換局
とPSTNとの間の専用電話回線とを呼の全期間中に確立する。そのような専用
接続は一般的に比較的長時間続く音声データの連続ストリームの送信を含む音声
通信を維持するためには有用であるが、回路交換はデータ通信、特に無線データ
通信に対して非常に効率的であるというわけではない。なぜならば、短いバース
ト・データ送信はしばしば無効の長い期間が続き、その結果、資源を浪費するこ
とになるからである。
他のサービスの急増に伴って、特にパケット形式でのデータ伝送はますます広く
行われている。有線データ伝送用のより効率的なネットワーク構造を提供する努
力において、統合ディジタル通信網(ISDN)がPSTNを補うために開発さ
れ、ネットワーク・ノードとエンド・ユーザとの間の改善されたデータ・サービ
スを提供する。
の音声専用セルラシステムと共存するセルラ・ディジタル・パケット・データ(
CDPD)規格を開発した。CDPDは、既存のセルラ・インフラをカバーして
おり、空いているセルラ音声チャンネル上の不使用の空時間を利用してデータ・
パケットを送信する。
ト無線システム(GRPS)のような同様のシステムとは、不足がちな無線とア
クセス・ネットワーク移送資源との最適化を試みているが、これらのシステムは
、独立に動作し、パケット・データ接続を確立し開放するための独自の機能およ
びプロトコルと基礎システムにない機能およびプロトコルとを含むことを理解す
べきである。
ているデータ通信システムおよびプロトコルが存在することが明らかであり、そ
れぞれが例えば音声,回路交換データ,パケット・データなどの異なる特性に関
してサービスを管理する。必要とされていることは、特に無線領域で種々の型式
の情報を取り扱うための統一された機構である。
うな機構は広帯域ISDN(B−ISDN)であり、これは、数ギガbpsのパ
ケット交換速度を可能とする非同期転送モード(ATM)技術に基づいている。
ATMは、特に単一物理チャンネルで音声ユーザおよびパケット・データ・ユー
ザの両方を取り扱うように設計されたパケット交換およびマルチプレクス技術で
ある。ATMは、伝送の順序を保ちながら2つの終端点の間で固定長のデータ・
パケットの双方向伝送を支援する。より重要なことは、B−ISDN呼制御およ
びATM技術を使用して、異なる特性を有する異種のサービスが統一された方法
で取り扱われることである。B−ISDNのベアラ(bearer)・サービス
特性の例として、すべてのベアラは、すべてITU−T勧告Q.2931に見ら
れる帯域幅,遅延,遅延変動,セル損失比などのような1組のパラメータによっ
て特徴づけられている。
ービスを統一的に取り扱うための改善されたシステムおよび方法を提供すること
にある。
無線データ送信用の改善されたシステムおよび方法に向けられている。このシス
テムおよび方法は、移動体接続に際して従来の呼制御をサービス特定呼制御およ
び無線特定呼制御に分離し、通信に際して統一性を与える汎用呼制御機構を提供
し、物理および仮想チャンネル接続を取り扱うための別々の接続制御機構を可能
とすることによって動作する。
図,本発明の今回提案された実施の形態の次の詳細な説明および添付の特許請求
の範囲から得られる。
下により完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で実現
され、ここに示された実施の形態に制限されるものではなく、むしろ、これらの
実施の形態は、この開示が完璧で完全となり、当業者に本発明の範囲を完全に伝
えることを意図している。
ロック図が示されている。図示されているように、移動局(MS)10はローカ
ル移動サービス交換局(MSC)12と無線通信を行う。当業者によって理解さ
れるように、MS10は基地局(不図示)を介してMSC12と通信することが
理解されるべきである。
続される。このネットワークがATM基準B−ISDN14ネットワークである
場合には、このインタフェースは、好適には、基準制定組織によって定められた
B−ISDN NNI(ネットワーク・ノード・インタフェース)仕様を満たす
。このATM基準B−ISDNネットワークは、これに接続された多数のATM
端末局を有する。これらのATM端末局は、例えば、他のネットワークへのゲー
トウェイであり、一般的には、サービス・ノード16とここでは呼ばれる。例え
ば、図1のサービス・ノード16は送信制御プロトコル/インターネット・プロ
トコル(TCP/IP)ネットワーク(不図示)とATMネットワーク14との
間のゲートウェイとして動作することができる。
た別個の制御エンティティーに分割される。第1に、参照識別子(SCCMS)で
ここに示されている移動電話機内のサービス呼制御エンティティーは、B−IS
DN端末で見られるような標準呼制御機能を実現する。第2に、移動電話機の無
線ネットワーク特定呼制御(WCCMS)は、無線接続技術に依存する、例えばサ
ービス折衝などのような必要な無線接続呼制御機能を実現する。換言すると、M
S10の呼制御(CC)は、標準呼制御プロトコルおよび機能を使用する高レベ
ル命令エンティティー(SCCMS)と、MS10で使用されている特定の無線接
続技術および特性、例えばGSM,CDPDなどで高レベル命令を実施すること
ができる低レベル・アプリケーション特定命令エンティティー(WCCMS)とに
分割される。
御機能、例えばB−ISDNを実現するSCCMSCと、先に述べた技術依存無線 接続呼制御機能を実現するWCCMSCとに分割される。MSC12は、利用可能 な特定の無線資源および接続ネットワーク伝送資源を処理する無線ネットワーク
資源処理器(WNRH)も含む。MSC12は、以下により詳細に説明するよう
に、固定または制御交換ネットワークの少なくとも1つのサービス・ノードに向
けられた呼制御機能を処理する固定側呼制御(FCC)をさらに含む。
合わされて従来の移動システム呼制御をそれぞれ構成することが当業者によって
理解されるべきである。
続する。しかしながら、SCCMSCおよびWCCMSCが接続するMSC12とは異
なり、MS10では、SCCMSとWCCMSとの間に直接接続または関係は存在し
ない。MSCが接続するネットワークで見られるのと同様な呼制御機能をFCC
が実現することが理解されるべきである。MSC12が数種類のネットワーク、
例えばB−ISDNおよびN−ISDNに接続する場合には、MSC12は両方
のネットワークの呼制御機能と相互作用することができるFCC機能を装備しな
ければならない。すなわち、MSC12には、両方のネットワーク用のFCCが
なければならない。
ワーキング機能(IWF)モジュールもMSC12が含むことが理解されるべき
である。図2を参照すると、先に述べたMSC12内のIWFが示されており、
これはMS10からSN16への端末間ベアラ接続を提供する。しかしながら、
MS10とMSC12のIWFとの間の無線ベアラ接続はWCCプロトコルによ
って制御されることが理解されるべきである。また、図1は、MS10とサービ
ス・ノード16との間の通信において使用される制御平面エンティティーを図示
しているが、図2は、それらの間のユーザ平面ベアラ接続を図示している。イン
ター・ワーキング機能は、ユーザ・データを無線インタフェース上で使用される
フォーマットから標準固定ネットワークで使用されるフォーマットに変換する。
各コア・ネットワークに対して別々のインター・ワーキング機能が存在する。F
CCおよび固定ネットワーク呼制御エンティティーは、固定ネットワーク・ベア
ラ接続をセットアップするとともに制御する。無線ベアラ接続と固定ネットワー
ク接続との連結からなる端末間ベアラ接続は、続いて、SCCプロトコルによっ
て制御されるとともにセットアップされる。
ンダム接続手順およびシグナリング・チャンネル割当てが最初に実行されること
が理解されるべきである。
プ・メッセージをMSC12のSCCMSCに転送する。好適には、送信されたセ ットアップ・メッセージは、例えば基本呼/接続制御用の標準B−ISDNユー
ザ・ネットワーク・インタフェース(UNI)・レイヤ3仕様すなわちITU−
T勧告Q.2931を用いる既知のプロトコルに従う。
パラメータ,遅延および遅延変動によるサービスの品質などを含む。オプション
情報要素または他の変更が先に述べた標準Q.2931メッセージ・プロトコル
に対して行われてQ.2931プロトコルを無線環境により良く適合させること
ができることが理解されるべきである。
ータを調べ、そのメッセージ・パラメータを翻訳して、送信に使用される特定の
無線接続技術特性に従う。もちろん、図2に図示された先に説明したIWFモジ
ュールを使用するWCCMSC内の先に述べた翻訳処理工程は、異なる遠距離通信 システム、例えばGSMおよび広帯域符号分割多元接続(CDMA)用に異なる
パラメータおよび接続の両方を生成することが理解されるべきである。WNRH
との通信は、先に述べたWCCMSCパラメータによって決定され、これによって 資源がWNRHから要求される。ロケーションすなわち対象としているMS10
のセルおよびセクタは、共通シグナリング・チャンネル上の通常の移動体管理ト
ランザクションを介してWNRHに知られる。
定し、許諾または拒絶信号をWCCMSCに転送する。データ接続が行われて通信 が受け入れられると、WCCMSCは、その接続に必要な資源を予約するようにW NRHに要求する。WNRHは必要な資源を自身で割り当ててもよいことが理解
されるべきである。
プ・メッセージをWCCMSに送る。セットアップ要求は、例えば移動局内での資
源不足(すなわち、MS10が要求されたベアラを処理できない場合)に基づい
て、WCCMSに対して拒絶されることもできる。しかしながら、接続が受け入れ
可能である場合には、WCCMSは、アクノリッジ信号をWCCMSCに送る。前述 したアクノリッジ信号を受信すると、WCCMSCはアクノリッジ信号をMSC1 2のSCCMSCに送る。
が、メッセージをFCCに送ることが理解されるべきである。SCCMSCからの FCCメッセージのパラメータは、好適には、SCCMSからの元のセットアップ
要求のパラメータのサブセットであり、ここで、要求された接続は、参照番号1
4で図1に図示されているもののようなATMネットワークに対してである。し
かしながら、SCCMS−SCCMSCメッセージ交換のパラメータは端末間サービ スを記述しており、ATMネットワークではこれらのパラメータは好適には同じ
であることも理解されるべきである。しかしながら、N−ISDNネットワーク
の場合には、パラメータ翻訳がなされなければならない。
セージを前述したATMネットワーク14へ送り、元のセットアップ要求のSC
CMSによって示された特定のサービス・ノード16における呼制御機能と接続す
る。FCCはまた、MSC12とATMネットワーク14との間の接続用の資源
、すなわち、その間のインタフェースが先に説明したようにネットワーク・ノー
ド・インタフェース型式である交換端末を予約する。
ATMネットワーク14から受信したのち、FCCはその趣旨でメッセージをS
CCMSCに送り、SCCMSCは、続いて、接続のもう一方の端末が呼び出されてい
ることをSCCMSに通知する。FCCが接続メッセージをATMネットワーク1
4から受信すると、SCCMSCは接続メッセージをSCCMSへ送る。SCCMSは 、接続メッセージを受信すると、アクノリッジ・メッセージをSCCMSCへ返送 する。これはMS10から移動体ネットワークの特定のサービス・ノード16へ
の通し接続を行う。前述した通し接続はIWFからMS10への種々の装置を経
由した接続を含むことが理解されるべきである。続いて、SCCMSCは、特定の サービス・ノード16への通し接続を終了するATMネットワーク14に接続ア
クノリッジ・メッセージを送るようにFCCに指令する。
ユーザに接続する。呼および接続をセットアップする手順は、同じであり、使用
された特定のサービスとは無縁である。すなわち、同じ呼制御機能エンティティ
ーおよびシグナリング・プロトコルが使用され、無線および接続ネットワーク転
送資源の使用に統一的に提供する。説明したように、本発明のシステムおよび方
法は、好適には、移動体接続用のB−ISDNに類似の機構を提供する。例えば
、送信制御プロトコル/インターネット・プロトコル(TCP/IP)・ネット
ワークへのパケット・データ接続の場合には、対象としている公衆地上移動電話
網(PLMN)呼制御、例えばGSM,AMPSなどは、MS10とB−ISD
N内のようなTCP/IPネットワークに接続されたATMネットワーク14と
の間の仮想接続をセットアップする責任がある。しかしながら、この仮想チャン
ネルのセットアップは、PLMN内部の送信資源を永久に予約することはない。
代わりに、これらの資源は必要な時にだけ予約されて使用され、それによって、
不足勝ちな資源を最適化する。PLMN内部の実際のベアラ制御はWCC機能の
責任であることが理解されるべきである。
御の分離とは、パケット・データ・サービスを含むすべてのサービスの呼制御手
順の統合を可能とし、汎用の呼制御機構とすべてのサービスに対する空気インタ
フェースを介した呼制御メッセージ交換の統一を生成する。接続制御は、仮想接
続を介してPLMN内部で個別に処理される。
成に向けられた本発明の一実施の形態が、例えばインターネット・プロトコル(
IP)・データグラムをMS10とインターネット・ゲートウェイとの間で伝送
するためのIETF RFC1755(ATM上のインターネット・プロトコル
用のATMシグナリング支援)の使用に関連して説明されたが、他の実施の形態
も本発明の範囲内であると考えられるべきである。例えば、MSC12(または
、PLMN)が接続するネットワークが、ATM基準のB−ISDNネットワー
クではなく、代わりにN−ISDNネットワークまたは他の同様のネットワーク
であるかもしれない。
範囲はこの説明に制約される必要はない。代わりに、本発明の範囲は添付の特許
請求の範囲に定義されている。
をサービス特定呼制御と無線特定呼制御とに分離するための制御平面エンティテ
ィーを図示する。
Claims (17)
- 【請求項1】 移動体加入者端末をサービス・ノードに接続するための遠距
離通信システムであって、 前記移動体加入者端末と無線通信を行い、前記サービス・ノードと有線通信を
行う移動体サービス・センタと、 該移動体サービス・センタと前記移動体加入者端末との両方にあり、それらの
間の前記無線通信を調整する無線呼制御手段と、 前記移動体サービス・センタと前記移動体加入者端末との両方にあり、前記サ
ービス・ノードとの有線通信を調整するサービス呼制御手段であって、前記移動
体サービス・センタ内の前記サービス呼制御手段がその中で前記無線呼制御手段
に接続され、前記移動体加入者端末内の前記サービス呼制御手段が前記無線呼制
御手段から切り離されている、サービス呼制御手段と、 を具備する、遠距離通信システム。 - 【請求項2】 前記移動体サービス・センタ内にあって、前記無線呼制御手
段と前記サービス呼制御手段とによって使用される資源を調整する無線ネットワ
ーク資源処理手段をさらに具備する、請求項1記載の遠距離通信システム。 - 【請求項3】 前記無線ネットワーク資源処理手段が、前記無線および有線
通信が受け入れられる場合に、前記資源を割り当てる、請求項2記載の遠距離通
信システム。 - 【請求項4】 前記無線ネットワーク資源処理手段が、前記無線または有線
通信が拒絶される場合に、前記資源の割当てを拒絶する、請求項2記載の遠距離
通信システム。 - 【請求項5】 前記移動体サービス・センタ内にあり、その中で前記サービ
ス呼制御手段に接続された、前記サービス・ノードとの前記有線通信を調整する
固定側呼制御手段をさらに具備する、請求項1記載の遠距離通信システム。 - 【請求項6】 前記固定側呼制御手段が、前記有線通信がそこに装着されて
いる多数の遠距離通信ネットワークの指定された1つに従うように調整する、請
求項5記載の遠距離通信システム。 - 【請求項7】 前記移動体サービス・センタ内にあって、前記移動体加入者
端末からの無線通信を所与の有線通信モードに変換するインターワーキング機能
手段をさらに具備する、請求項1記載の遠距離通信システム。 - 【請求項8】 前記インターワーキング機能手段が、前記変換を多数の有線
通信モードの所与の1つに従うように調整する、請求項7記載の遠距離通信シス
テム。 - 【請求項9】 前記移動体サービス・センタを前記サービス・モードに接続
する非同期転送モード手段をさらに具備する、請求項1記載の遠距離通信システ
ム。 - 【請求項10】 前記非同期転送モード手段が広帯域統合サービス・ディジ
タル・ネットワークである、請求項9記載の遠距離通信システム。 - 【請求項11】 前記サービス・ノードが他の遠距離通信システムへのゲー
トウェイである、請求項1記載の遠距離通信システム。 - 【請求項12】 前記サービス・ノードが伝送制御プロトコル/インターネ
ット・プロトコル・ネットワーク間のゲートウェイである、請求項11記載の遠
距離通信システム。 - 【請求項13】 サービス・ノードと有線通信を行う移動体サービス・セン
タ(MSC)と通信を行う移動体加入者端末を有する遠距離通信システムで、前
記移動体加入者端末(MT)を前記サービス・ノードに接続する方法であって、 前記移動体加入者端末内のMSCサービス呼制御装置内で、前記移動体加入者
端末内のMTサービス呼制御装置から前記サービス・ノードへの呼セットアップ
要求を受信するステップであって、前記呼セットアップ要求がインタフェース接
続パラメータを含む、ステップと、 前記MSCサービス呼制御装置から、前記呼セットアップ要求の前記インタフ
ェース接続パラメータを前記移動体サービス・センタ内のMSC無線呼制御装置
に送るステップと、 前記移動体加入者端末と前記サービス・ノードとの間の資源リンクを確立する
ステップと、 前記資源リンクが確立されると、前記MSC無線呼制御装置から前記移動体加
入者端末内のMT無線呼制御装置に前記呼セットアップ要求への呼セットアップ
要求応答を送り、それによって、前記移動体加入者端末と前記サービス・ノード
との間の通信リンクを確立するステップと、 を具備する、方法。 - 【請求項14】 前記受信するステップで、前記呼セットアップ要求がIS
DNプロトコルに従う高レベル・メッセージである、請求項13記載の方法。 - 【請求項15】 前記資源リンクを確立するステップで、前記MSC無線呼
制御装置に接続された資源処理装置が前記資源リンクを確立する、請求項13記
載の方法。 - 【請求項16】 前記資源処理装置が、前記インタフェース接続パラメータ
を前記資源リンクに関連する複数の無線接続パラメータに変換する、請求項15
記載の方法。 - 【請求項17】 前記呼セットアップ要求を受信するステップの後に、MS
Cサービス呼制御装置が複数のサービス・パラメータを固定側呼制御装置に送り
、前記固定側呼制御装置が前記資源リンクを確立する、請求項13記載の方法。
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