JP2002525973A - 標準端末装置ユニットと高速ワイヤレスリンクとのインターフェイス - Google Patents

標準端末装置ユニットと高速ワイヤレスリンクとのインターフェイス

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JP2002525973A JP2000571608A JP2000571608A JP2002525973A JP 2002525973 A JP2002525973 A JP 2002525973A JP 2000571608 A JP2000571608 A JP 2000571608A JP 2000571608 A JP2000571608 A JP 2000571608A JP 2002525973 A JP2002525973 A JP 2002525973A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 システムはワイヤレスデータサービスを提供する。システムには、有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニット（４０）に結合されるように構成されているワイヤレスモデム（４２）が含まれている。ネットワークリモートサーバ（６０）はネットワークユニット（５８）に結合されている。ネットワークリモートサーバ（６０）はネットワークユニット（５８）に結合されている端末装置ユニット（４０）に対する端末装置ユニットアドレス要求メッセージに応答してＩＰアドレス情報を提供する。さらに、ローカルサーバ（５２）がワイヤレスモデム（４２）に結合されている。ローカルサーバ（５２）は有線ブロードキャスト媒体に結合されている端末装置ユニット（４０）からの端末装置ユニット（４０）アドレス要求メッセージに応答してＩＰアドレス情報を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワイヤレス通信システムに関する。特に本発明はデータ端末装置をワ
イヤレスデータネットワークにインターフェイスさせる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータを相互接続する大きなネットワークが容易に利用可能になってき
ており、１９８０年代半ばから絶えず発展している。最大かつ最も一般的に知ら
れているデジタルデータネットワークはインターネットである。一般的に、ネッ
トワークは２つのデータ端末間のデジタルデータの通信を提供する。インターネ
ットに加えて、多くの組織はプライベートネットワークを有しており、このプラ
イベートネットワークに対するアクセスは選択された数のユーザに限定されてい
る。例えば、会社は内部データネットワークを有していることがあり、この内部
データネットワークは有線イーサネットトポロジーを使用して、そのコンピュー
タ、サーバ、ダンプ端末、プリンタ、インベントリおよび試験装置を内部接続す
る。
【０００３】 典型的なネットワークはフレームと呼ばれるビットのグループを転送すること
に基づいて動作する。したがって、ｅメールメッセージのようなデータの全体フ
ァイルはネットワークを通して送信するために一連のフレームにセグメント化さ
れる。各フレーム中で表される実際のデータは１組のプロトコルレイヤに関係す
る一連のヘッダに付加される。各プロトコルレイヤは端末間のデータの転送に関
係する１つ以上の問題を取り扱うために専用である。
【０００４】 ほとんどのデジタルネットワークは多数のノードから構成されている。ネット
ワークを通るその道程において、フレームは一連のネットワークノードを通過す
る。ノードは一般的にノードにより検査される最上位プロトコルレイヤとノード
がデータを１つの転送プロトコルから別の転送プロトコルに変換するか否かに依
存してリピータ、ブリッジ、ルータ、スイッチあるいはゲートウェイであっても
よい。
【０００５】 ノードはリンクとして呼ばれるさまざまな異なる物理媒体を使用して接続され
てもよい。ワイヤレス通信技術の出現により、現在ではデータネットワークの中
にはワイヤレス媒体により接続されるノードを含むものもある。物理データポー
トへの有線接続に束縛されるのではなく、このようなシステムの使用を通して、
ユーザは自己の端末を遠隔位置に移動させても依然としてネットワークへのアク
セスを有する。
【０００６】 図１は地上ワイヤレス通信システム１０の例示的な実施形態である。図１は３
つのリモートユニット１２、１３および１５と、２つの基地局１４を示している
。実際には、ワイヤレス通信システムはさらに多くのリモートユニットと基地局
を持っていてもよい。図１では、リモート１２は自動車にインストールされてい
る移動電話ユニットとして示されている。図１はワイヤレスローカルループシス
テム中の固定位置リモートユニット１５と標準セルラシステム中のポータブルコ
ンピュータリモートユニット１３も示している。最も一般的な実施形態では、リ
モートユニットは任意のタイプの通信ユニットであってもよい。例えば、リモー
トユニットはハンドヘルドパーソナル通信システム（ＰＣＳ）ユニット、パーソ
ナルデジタルアシスタントのようなポータブルデータユニット、メータ読取装置
のような固定位置データユニットであってもよい。図１は基地局１４からリモー
トユニット１２、１３および１５へのフォワードリンク１８と、リモートユニッ
ト１２、１３および１５から基地局１４へのリバースリンク１９を示している。
【０００７】 いくつかの商業システムが存在しており、これらはデータおよび音声サービス
のためにユーザに対して真の移動性を提供する。図１に図示されているシステム
は符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、（移動通信用
グローバルシステム（ＧＳＭ）のような）周波数ホッピングとＴＤＭＡの組合せ
、あるいは他の変調およびアクセス技術を使用してもよい。過去では、これらの
通信技術のそれぞれを使用する標準規格は当初音声サービスを提供するために開
発されてきた。既存の音声標準規格を使用するリモートユニットは、例えばデジ
タルインターネットワーク内のノードとして機能するために、データサービスを
提供するように適合されてきた。
【０００８】 しかしながら、データのみの適用のためにより高性能のワイヤレスデータネッ
トワークが開発されてもよい。音声動作により課される制約に対する要求をなく
して、データのみのネットワークを設計することができ、これはワイヤレス音声
システムの適応により達成可能なものよりもかなり高いレートを提供する。
【０００９】 図２は従来技術のシステムを図示しており、このシステムは端末装置ユニット
３０に対してワイヤレスデジタル通信を提供する。一般的に、端末装置ユニット
３０は、デジタル情報を生成する任意のタイプの端末であってもよい。例えば端
末装置ユニット３０はパーソナルノートブックコンピュータ、プリンタ、試験装
置、サーバ、ダンプ端末あるいは他のさまざまな装置であってもよい。端末装置
ユニット３０により生成されるデジタルデータは標準デジタルリンクを通してワ
イヤレスモデム３２に渡される。例えば端末装置ユニット３０は双方向ＲＳ―２
３２Ｃバスを通してワイヤレスモデム３２に接続されてもよい。ワイヤレスモデ
ム３２はワイヤレスリンク３４とネットワークインフラストラクチャ３６へのイ
ンターフェイスを提供する。端末装置ユニット３０と、ネットワークインフラス
トラクチャ３６に接続されている他の装置との間の通信が確立されるとき、ワイ
ヤレスモデム３２と端末装置ユニット３０はＲＳ―２３２バスを介してデジタル
データを交換する。ＲＳ−２３２バスは工業的な標準シリアルリンク物理レイヤ
であり、これを通してさまざまなより高いレイヤプロトコルでフォーマットされ
たデータが通過してもよい。
【００１０】 先に言及したように、データのみのワイヤレスネットワークの出現により、デ
ータがワイヤレスリンクを通して伝わる速度は大きく増加している。実際、今日
ワイヤレスリンクを通して達成することができるデータレートは、ＲＳ−２３２
を介して送られる最大データレートを超える。ワイヤレスリンクを介しての増加
したデータ速度の利益を得るためには、ワイヤレスモデムは、ワイヤレスリンク
を通して利用可能な最高のデータレートと同様のレートで、端末装置ユニットと
データを交換しなければならない。したがって、従来技術の構成で使用されるよ
うなＲＳ−２３２リンクは制限要因となることは明らかであり、これは端末装置
ユニット３０がワイヤレスリンク３４上で利用可能な増加したデータレートを利
用するのを妨げる。
【００１１】 ワイヤレスモデムを設計する際に重要な１つの基準は端末装置ユニットとのイ
ンターフェイスが受け入れられた工業標準規格にしたがっていることである。Ｒ
Ｓ−２３２は別として、このような工業標準規格の他のものはイーサネットであ
る。イーサネットは有線適用に対して開発され、ワイヤレス環境に対して特に適
切な訳ではない。例えば、イーサネットはブロードキャストシステムである。言
い換えると、イーサネットネットワーク上のすべてのステーションはそのステー
ションが意図された宛先を表しているか否かにかかわらず、すべてのメッセージ
を受信する。各ステーションは受信フレームを検査して、そのステーションが宛
先であるか否かを決定しなければならない。そのステーションが意図された宛先
である場合には、そのフレームはそのステーションにおいて適切な処理を行うた
めにより高いプロトコルレイヤに渡される。現在のステーションが適切な宛先で
ない場合には、そのステーションは単にそのフレームを廃棄するだけである。
【００１２】 イーサネットシステム中の各ステーションにはハードウェアアドレスが割り当
てられる。このハードウェアアドレスはイーサネットインターフェイスカード上
に含まれ、永久的であり、そのイーサネットインターフェイスカードハードウェ
アに対して特有である。共通のイーサネット接続上のシグナリングを時間多重化
するイーサネットステーションのグループはサブネットと呼ばれる。イーサネッ
トサブネット上のステーションがメッセージをそのイーサネットサブネット外の
ステーションに送るときは、ステーションはそのメッセージをイーサネットサブ
ネットに関係するゲートウェイに送る。各イーサネットフレームはプリアンブル
で始まる。プリアンブルに続いて、そのフレームは宛先ステーションのハードウ
ェアアドレスと発信元ステーションのハードウェアアドレスを含む。イーサネッ
トフレーム内では、発信元アドレスは常にユニキャストアドレスであり、これは
発信元アドレスがメッセージを送っている端末装置ユニットのアドレスを常に示
していることを意味する。宛先アドレスはユニキャスト（単一ノードへ）、マル
チキャスト（ノードのグループへ）、あるいはブロードキャスト（イーサネット
サブネット上のすべてのノードへ）アドレスのいずれであってもよい。
【００１３】 スペクトルリソースの限定された利用可能性のために、ワイヤレスリンクの容
量は非常に貴重なリソースである。単一メッセージを非常に多くのステーション
にブロードキャストすると著しいリソースを消費する。この理由のために、イー
サネットタイプのブロードキャストメッセージングを使用してワイヤレスリンク
を動作させることは実用的ではない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先に述べたように、ワイヤレスリンクをデジタルデータネット
ワークに導入する際に標準端末装置ユニットインターフェイスメカニズムを使用
することは重要である。したがって、工業界には標準端末装置ユニットと高速ワ
イヤレスリンクとの間のインターフェイスを提供する必要性が存在している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
ワイヤレスモデムを使用して、ワイヤレスリンクを通してイーサネットユニッ
トのような有線ブロードキャスト媒体端末装置ユニットをネットワークユニット
に接続する。ワイヤレスリンクを通してネットワークユニットからのブロードキ
ャストメッセージの送信を避けるために、ローカルサーバがワイヤレスモデム内
に組み込まれる。端末装置ユニットがアドレスに対する要求をネットワークユニ
ットに送信するとき、ワイヤレスモデムがメッセージを傍受する。ローカルサー
バはＩＰアドレスを端末装置ユニットに割り当て、端末装置ユニットに応答する
。この方法では、端末装置ユニットを何らかの方法で修正する必要はない。
【００１６】 ワイヤレスモデムは端末装置ユニットからの有線ブロードキャスト媒体を通し
て端末装置ユニットからパケットを受信し、従来のワイヤレスプロトコルを使用
してそれをワイヤレスリンクを通してネットワークユニットに転送する。さらに
、ワイヤレスモデムは端末装置ユニットにアドレス指定されているワイヤレスリ
ンクを通して受信されたパケットを有線ブロードキャスト媒体にルーティングす
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的および効果は図面とともに以下に述べる詳細な説明からさ
らに明らかになるであろう。
【００１８】 図３はワイヤレスリンク５６を含むデータシステムを示しているブロック図で
ある。標準端末装置ユニット４０がイーサネット接続を通してワイヤレスモデム
４２に接続されている。イーサネットは有線物理レイヤと、２つ以上の端末装置
ユニットを接続するのに使用されるリンクレイヤプロトコルとを規定する。物理
レイヤはネットワーク上の２つ以上のステーション間の物理リンクを作動、維持
、および不作動させるための電気的、機械的、手続的、および機能的仕様を規定
している。電圧レベル、電圧レベル遷移のタイミング、物理データレート、最大
送信距離、物理コネクタタイプ、および他の同様な属性のようなこのような特性
は物理レイヤ仕様により規定される。リンクレイヤは物理リンクを通るデータの
信頼性ある送信を提供する。そのように行う際に、リンクレイヤは物理アドレッ
シング、ネットワークトポロジー、エラー通知、フレームの順序付け配信および
フロー制御に関係している。
【００１９】 先に言及したように、イーサネットはブロードキャストメッセージを使用して
動作する。ブロードキャストシステムでは、ネットワーク中の各ステーションは
各データフレームを調査してフレームがそのステーションに向けられているか否
かを決定する。ブロードキャストシステムでは各メッセージはネットワーク上の
すべてのステーションに送られるかもしれないので、ブロードキャストシステム
はメッセージが向けられていないステーションに対してメッセージの送信を要求
するかもしれないことから、ブロードキャストシステムはワイヤレスリンクリソ
ースの有効な使用をもたらさない。
【００２０】 したがって、図３中のワイヤレスモデム４２は、端末装置ユニット４０とワイ
ヤレスモデム４２とを接続するイーサネットシステムと、ワイヤレスリンク５６
を通してワイヤレスモデム４２とネットワークユニット５８とを接続する標準イ
ンターネットプロトコル（ＩＰ）スイートシステムとの間のゲートウェイとして
機能する。ＩＰスイートは多様な範囲のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
とワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）をインターネットワークするのに使用さ
れる。例えば、最近２０年では、ネットワークはイーサネット、トークンリング
、Ｘ．２５、フレームリレー、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）
、および非同期転送モード（ＡＴＭ）にしたがって動作するように実現されてき
た。ＩＰスイートはこれらのネットワークのそれぞれを他の任意のネットワーク
と相互接続させる手段を提供する。
【００２１】 ワイヤレスモデム４２内では、１組のトランシーバ４４および４６がイーサネ
ット接続とワイヤレスリンク接続５６のそれぞれを通しての通信を促進する。一
般的に、トランシーバ４４は標準イーサネット通信カードを備える。トランシー
バ４６は一般的にワイヤレスリンク通信モジュールを備え、無線リンクプロトコ
ルと物理レイヤ機能を実行する。プロセッサ４８はワイヤレスモデム４２の動作
を制御する。プロセッサ４８はトランシーバ４４および４６とともにメモリユニ
ット５０とインターフェイスする。メモリ５０は実行可能なプログラムコードと
ともに他の形態のデータを記憶してもよい。
【００２２】 図４は一連のプロトコルスタックを図示している図であり、各スタックは図４
の上の図３に示されている対応する機能ブロックの動作を図示している。図４の
プロトコルスタックは、ワイヤレスリンク５６を通してデータが送られている際
のシステムの動作を図示している。一般的に、各スタックはＩＰスイートの少な
くとも一部を使用して動作する。ＩＰスイートは今日の使用において最も広く実
現されているマルチベンダプロトコルスイートである。ＩＰレイヤは、普通に呼
ばれるときに各ＩＰフレームまたはデータグラムにおいて見られるＩＰアドレス
フィールドに基づいて、インターネットワークルーティングを提供する。ＩＰス
イートに関する付加的な情報は１９８１年９月付けの“インターネットプロトコ
ル：ＤＡＲＰＡインターネットプログラム：プロトコル仕様”と題するコメント
に対する要求（ＲＦＣ）７９１に見出すことができる。ＲＦＣシリーズの文書は
インターネットコミュニティに対するインターネット標準規格を指定し、改善に
対する議論および提案を要求している。
【００２３】 ＩＰアドレスはグローバル的に特有である。一般的にＩＰアドレスは、ダイナ
ミックホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）ユニットまたはブートストラッププロ
トコル（ＢｏｏｔＰ）ユニットのような、ネットワーク情報センターにより割り
当てられた３２ビット数である。グローバルに特有なアドレスにより世界中のど
このＩＰネットワークも相互に通信することができる。
【００２４】 端末装置ユニット４０とネットワークユニット５８に結合された遠端ユニット
との間の接続を確立した後に、アプリケーションレイヤプロトコルのような端末
装置ユニット４０内のより高いレベルのプロトコルレイヤがＩＰレイヤ７０に渡
されるデータを生成する。ＩＰレイヤ７０はＩＰデータグラムを生成し、このデ
ータグラムはイーサネットレイヤ７２に渡される。イーサネットレイヤ７２はＩ
Ｐデータグラムをイーサネットデータパケット中にカプセル化する。ＩＰデータ
グラム内で指定されるＩＰアドレスはネットワークユニット５８に結合された遠
端ユニットのＩＰアドレスである。したがって、イーサネットレイヤ７２はＩＰ
データグラムをイーサネットフレーム中にカプセル化し、イーサネットゲートウ
ェイとして機能するワイヤレスモデム４２のハードウェアアドレスを指定する。
端末装置ユニット４０はイーサネットリンクを通してイーサネットメッセージを
ブロードキャストし、このメッセージはワイヤレスモデム４２により受信される
。ワイヤレスモデム４２内では、イーサネットレイヤ７４はイーサネットのカプ
セル化を取り除いてＩＰデータグラムを取得し、それらをＩＰレイヤ７８に渡す
。ＩＰレイヤ７８はＩＰデータグラムをポイントツーポイントプロトコル（ＰＰ
Ｐ）レイヤ８０に渡す。ＰＰＰレイヤ８０は工業標準規格にしたがって動作し、
シリアルインターネット接続のようなさまざまなポイントツーポイント接続中で
使用するために一般的に設計されている。ＰＰＰレイヤ８０はリンク確立、構成
および、ビットまたはバイトストリームにより２つのピアーノードの接続を試験
するために使用してもよい。ＰＰＰレイヤ８０はマルチプロトコルデータグラム
をカプセル化する方法を提供する。ＰＰＰレイヤ８０は接続のために圧縮および
暗号化の方法に対するネゴシエーションも提供する。ＰＰＰレイヤ８０に関する
付加的な情報は“ポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）”と題するＲＦＣ
−１６６１に見出すことができ、当業者によく知られている。ＰＰＰに加えて、
バイトストリームによりパケットをフレーム化する任意のプロトコルを本発明と
ともに使用してもよい。
【００２５】 ＰＰＰレイヤ８０は無線リンクレイヤ（ＲＬＰ）８２とインターフェイスする
。ＲＬＰレイヤ８２は無線リンクのエラー性能を強化し、典型的な地上回線接続
のものと等価にする。ＲＬＰレイヤ８２は物理レイヤ８４とインターフェイスす
る。物理レイヤプロトコルはワイヤレスリンク信号の波形、変調、インターリー
ブ、符号化を規定している。物理レイヤ８４はワイヤレスリンク５６を通してデ
ータのフレームを送る。ネットワークユニット５８内では、対応する物理レイヤ
８６、ＲＬＰレイヤ８８、ＰＰＰレイヤ９０、およびＩＰレイヤ９２がワイヤレ
スモデム４２により実行された動作と論理的に逆を実行して、ＩＰデータグラム
を生成する。ＩＰデータグラムはインターネットワークを通して直接転送するこ
とができる。同様に、端末装置ユニット４０のＩＰアドレスを指定するＩＰデー
タグラムがネットワークユニット５８に到着したとき、類似した逆動作が実行さ
れる。
【００２６】 端末装置ユニット４０がワイヤレスリンク５６を通してＩＰデータグラムを送
信または受信できる前に、それぞれがシステム内で独立してアドレス指定される
ように、端末装置ユニット４０にはワイヤレスモデム４２とともにＩＰアドレス
が割り当てられなければならない。さらに、独立したＩＰアドレスを使用すると
、端末装置ユニット４０とワイヤレスモデム４２は相互に向けられるＩＰメッセ
ージを交換することができる。図３では、ネットワークユニット５８はネットワ
ークリモートサーバ６０と関係しており、ネットワークリモートサーバ６０は、
数ある機能の中で、標準ネットワーク情報センタープロトコルにしたがってネッ
トワークユニット５８に接続された有線端末装置ユニットからのブロードキャス
トメッセージを監視する。ＩＰアドレスをネットワーク上のステーションに割り
当てるプロセスはネットワーク管理の一部である。ネットワーク管理は、ネット
ワーク自体を通信および構成の媒体として使用して中央位置からその自己のリソ
ースを取り扱うネットワーク能力に関係している。ネットワーク管理の１つの領
域はネットワーク初期設定である。ＩＰシステムでは、設定をステーション内で
固定させるかあるいは人間のユーザによりプログラムさせるよりむしろ、ネット
ワークに各ステーションのネットワーク設定を決定させることが有効である。こ
の方法では、例えばＩＰアドレスナンバリング方式を変更することは、ネットワ
ーク中の各ステーション上での人によるＩＰアドレス変更よりむしろ、少ないサ
ーバ上での変更しか必要としない。またＩＰアドレスの割り当てをネットワーク
リモートサーバ６０に割り振ることにより、ユーザ自体はＩＰアドレスの割当プ
ロセスを理解する必要がない。
【００２７】 ＩＰスイートにしたがって動作している標準有線ネットワークでは、端末装置
ユニットに最初に電源が投入されるとき、端末装置ユニットはネットワークリモ
ートサーバ６０に向けられたメッセージをブロードキャストする。ブロードキャ
ストメッセージは端末装置ユニットの永久的なハードウェアアドレスと、ＩＰア
ドレスに対する端末装置ユニットの要求を指定する。ＢｏｏｔＰやＤＨＣＰのよ
うな、いくつかの標準ネットワーク情報センタープロトコルが開発されてきた。
ＢｏｏｔＰはイーサネットアドレスに基づいてＩＰアドレスを割り当てる簡単な
方法である。ＢｏｏｔＰに関する付加的な情報は“ブートストラッププロトコル
（ＢｏｏｔＰ）”と題するＲＦＣ−９５１で見出すことができる。ＤＨＣＰはＢ
ｏｏｔＰに対する拡張として構成されており、付加的な情報を要求ユニットに通
信することができ、付加的な情報はこれをローカルエリアネットワークホストの
初期設定に対するポピュラーな解決方法にしている。ＤＨＣＰに対する付加的な
情報は“ダイナミックホスト構成プロトコル”と題するＲＦＣ−２１３１で見出
すことができる。
【００２８】 端末装置ユニットからのブロードキャスト要求に応答して、ネットワークリモ
ートサーバ６０は返答メッセージをブロードキャストする。一般的に、返答メッ
セージはブロードキャストされる。その理由は、要求ユニットがそのＩＰアドレ
スをまだ知らず、したがってＩＰプロトコルを使用して直接的にアドレス指定さ
れることができないためである。返答メッセージは要求ユニットのハードウェア
アドレスと、そのユニットに割り当てられているＩＰアドレスを含む。先に言及
したように、図３に示されているシステムへのワイヤレスリンク５６の導入では
、ワイヤレスリンク５６の帯域幅と容量を節約して使用するためにメッセージを
ブロードキャストするのを避けることは有用である。
【００２９】 端末装置ユニット４０とワイヤレスモデム４２に電力が最初に加えられるとき
、その各々は特有のハードウェアアドレスを持つ。イーサネットシステムは、端
末装置ユニット４０とワイヤレスモデム４２がイーサネットサブネット上のステ
ーションであるようにセットアップされる。さらに、ワイヤレスモデム４２はイ
ーサネットサブネットと外部ネットワークとの間のゲートウェイとして規定され
る。
【００３０】 接続を初期設定するために使用される１つの一般的な方法は、ＰＰＰレイヤ８
０および９０に組み込まれるＩＰアドレスネゴシエーション機能を使用すること
である。しかしながら、ＰＰＰレイヤ８０および９０は複数のＩＰアドレスを取
り扱うように適合されておらず、したがってワイヤレスモデム４２と端末装置ユ
ニット４０の両方に別のＩＰアドレスを提供するように適合されていない。この
理由のために、ＩＰアドレスをネゴシエーションする新しい手段を図３のシステ
ムに組み込まなければならず、これはＰＰＰレイヤ８０および９０により提供さ
れるＩＰアドレスネゴシエーション機能に基づいておらず、ワイヤレスリンク５
６を介してブロードキャストメッセージが送信されるべきことを要求しない。
【００３１】 本発明の１つの実施形態では、ワイヤレスモデム４２にはその自己の使用のた
めにＩＰアドレスが事前割り当てされ、端末装置ユニット４０への割り当てのた
めのＩＰアドレスが供給される。割り当て可能なアドレスはローカルサーバ５２
内に記憶される。典型的な実施形態では、ローカルサーバ５２はワイヤレスモデ
ム４２を有する共通構造およびハウジングと一体化される。図５は一連の２つの
プロトコルスタック図であり、それぞれ図３で示されている対応した機能ブロッ
クの動作を図示している。図５のプロトコルスタックは、端末装置ユニット４０
とローカルサーバ５２がＢｏｏｔＰアプリケーションレイヤを使用して通信して
いるときのシステム動作を図示している。電源投入時、端末装置ユニット４０中
のＢｏｏｔＰクライアントプロトコルレイヤ９６はブロードキャストメッセージ
を生成し、それをＩＰレイヤ７０に渡す。このブロードキャストメッセージはＩ
Ｐアドレスを要求し、それ自体のハードウェアアドレスを指定する。ＩＰレイヤ
７０は要求メッセージをイーサネットレイヤ７２に渡す。イーサネットレイヤ７
２はＩＰアドレス要求メッセージを１つ以上のブロードキャストイーサネットフ
レームにカプセル化し、周知の手順にしたがいイーサネット接続によりそれらを
ブロードキャストする。
【００３２】 ワイヤレスモデム４２中のイーサネットレイヤ７４はブロードキャストイーサ
ネットフレームを受信する。イーサネットレイヤ７４はブロードキャストイーサ
ネットフレームからＩＰアドレス要求メッセージを取り出し、それをＩＰレイヤ
７８に渡す。ＩＰアドレス要求メッセージをリモートサーバ６０に転送するので
はなく、ＩＰレイヤ７８はそれをＢｏｏｔＰサーバアプリケーションレイヤ９８
に渡す。ＢｏｏｔＰアプリケーションサーバレイヤ９８は次に要求メッセージを
、ＩＰアドレスを提供するローカルサーバ内のアプリケーション１００に渡す。
ローカルサーバ５２は記憶されているＩＰアドレスの１つを端末装置ユニット４
０に割り当てる。アプリケーション１００は応答メッセージを生成し、この応答
メッセージはリバースプロトコルスタック動作により、アプリケーション１００
からＢｏｏｔＰクライアントプロトコルレイヤ９６に渡される。この方法では、
ワイヤレスリンクリソースは、ＩＰアドレス応答メッセージ用のブロードキャス
トメッセージを端末装置ユニット４０に伝えるのに使用されない。したがって、
リモートサーバ６０のこの機能は端末装置ユニット４０のために、ローカルサー
バ５２に割り当てられている。代わりに、端末装置ユニット４０は電源投入時に
事前割り当てされるＩＰアドレスを持っていてもよい。
【００３３】 ローカルサーバ５２はさまざまな方法の１つで端末装置ユニット４０に対する
ＩＰアドレスを獲得してもよい。例えば、１つの実施形態では、ワイヤレスモデ
ム４２はカスタムＩＰアドレス要求メッセージを生成して送信してもよく、この
ＩＰアドレス要求メッセージはリモートサーバ６０からの１つ以上のＩＰアドレ
スを要求する。カスタムＩＰアドレス要求メッセージはより低いレイヤプロトコ
ルではなくアプリケーションから発信され、この方法では、このような標準的な
より低いレイヤプロトコルの修正を避ける。ワイヤレスモデム４２で利用可能な
機能のライブラリへのカスタムＩＰアドレス要求メッセージの追加は大きな負担
とならない。その理由はワイヤレスモデム４２はカスタムアプリケーションレイ
ヤソフトウェアを実行させる新しいエンティティであるからである。ワイヤレス
モデム４２を修正して端末装置ユニット４０のために、そしておそらく自己のた
めにも１つ以上のＩＰアドレスを取得させることにより、端末装置ユニット４０
の修正は避けることができる。
【００３４】 他の実施形態では、ローカルサーバ５２が１組の１つ以上の永久ＩＰアドレス
を記憶していてもよい。永久ＩＰアドレスはネットワークユニット５８によりル
ーティング不可能であるとして規定された範囲内のアドレスである。この方式で
は、リモートサーバ６０中の標準ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）ユニット
が、ネットワークを通して対応するデータグラムを送る前に、ルーティング不可
能なアドレスをルーティング可能なアドレスに変換する。
【００３５】 本発明は複数の端末装置ユニットがイーサネット接続を通して接続されている
システムにも直接適用することができる。図６は単一のワイヤレスモデムが複数
の端末装置ユニットにサービスをしているワイヤレスリンクを備えたデータシス
テムを示しているブロック図である。各端末装置ユニット４０Ａ−４０Ｎは図４
および図５に示されているプロトコルスタックにしたがって動作する。電源投入
時、各端末装置ユニット４０Ａ−４０ＮはＩＰアドレス要求メッセージを送信す
る。ワイヤレスモデム４２は図５のプロトコルスタックにしたがって順番に各メ
ッセージを傍受し、ローカルサーバ５２はＩＰアドレス応答メッセージで応答す
る。いったん端末装置ユニット４０Ａ−４０ＮにＩＰアドレスが割り当てられる
と、各ユニットはイーサネットプロトコルにしたがって順番にイーサネットネッ
トワークを通して通信することができる。ワイヤレスモデム４２は適切なときに
図４に示されているプロトコルスタックにしたがって情報を処理する。またワイ
ヤレスモデム４２はワイヤレスリンク５６を通して情報を受信し、各端末装置ユ
ニット４０Ａ−４０Ｎに対するイーサネットメッセージを順番に生成することが
できる。
【００３６】 本発明はその規定している特性から逸脱することなく他の形態で実現してもよ
い。例えば、先に示した実施形態では、イーサネット接続を使用してワイヤレス
モデムを端末装置ユニットに接続している。一般的な実施形態では、接続はブロ
ードキャストメッセージングに基づく任意の有線媒体とすることができる。同様
に、ワイヤレスリンクを通してメッセージをブロードキャストするのを避けるた
めに、ＩＰアドレス割当以外の他の機能をワイヤレスモデムに移管してもよい。
１つの実施形態では、ワイヤレスモデムと端末装置ユニットは共通本体内に収納
される。例えば、ワイヤレスモデムはラップトップコンピュータ内にインストー
ルしてもよい。
【００３７】 本発明はソフトウェアとハードウェアを含むさまざまな媒体で実現してもよい
。本発明の典型的な実施形態はコンピュータソフトウェアを具備し、このコンピ
ュータソフトウェアは標準マイクロプロセッサまたは特定用途向け集積回路（Ａ
ＳＩＣ）上で実行される。
【００３８】 ワイヤレスリンク接続は複数の周知あるいは後で開発された動作プロトコルの
１つのもとで動作させてもよい。例えば、ワイヤレスリンクは時分割多元接続、
符号分割多元接続、あるいはポイントツーポイント接続をサポートする他のイン
ターフェイスを使用して動作させてもよい。
【００３９】 本発明はその精神または本質的な特性を逸脱することなく他の特定の形態で実
現させてもよい。説明した実施形態はすべての観点において例示的なものとして
のみ考えられ、制限的なものでなく、したがって本発明の範囲は先に説明によっ
てではなく添付した特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の意味およ
び特許請求の範囲の均等範囲内に入るすべての変更はそれらの範囲内に包含され
るべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、移動データおよび音声のサービスが提供される地上ワイヤレス通信シ
ステムの例示的な実施形態である。
【図２】 図２は、端末装置ユニットに対するワイヤレスデジタル通信を提供する従来シ
ステムを図示したブロック図である。
【図３】 図３は、ワイヤレスリンクを含むデータシステムを示しているブロック図であ
る。
【図４】 図４は、ワイヤレスリンクを含むデータシステムを示している図３のブロック
図に対応するプロトコル図である。
【図５】 図５は、ワイヤレスリンクを含むデータシステムを示している図３のブロック
図に対応するプロトコル図である。
【図６】 図６は、単一のワイヤレスモデムが複数の端末装置ユニットにサービスを行っ
ているワイヤレスリンクを含むデータシステムを示しているブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 グローブ、マシュー・エス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92037 ラ・ジョラ、ボルドー・アベニュ ー 2757 (72)発明者 キンバル、ロバート・エイチ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92117 サン・ディエゴ、アルゴンヌ・ス トリート 3574 (72)発明者 カーミ、ガジ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92124 サン・ディエゴ、コルテ・プラ ヤ・バルセロナ 10948 Ｆターム(参考） 5K033 AA03 CA08 CB01 CB13 DA01 DA06 DA19 DB09 DB18 EC01 EC03

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）有線ブロードキャスト媒体とワイヤレスリンク接続とに
    結合されるように構成されたワイヤレスモデムと、 ｂ）ｉ）ワイヤレスモデムに電気的に結合され、 ｉｉ）ワイヤレスモデムからの端末装置ユニットアドレス要求メッセージに
    応答してインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス情報を提供するように構成
    されたネットワークローカルサーバとを具備する装置。
  2. 【請求項２】 ワイヤレスモデムはワイヤレスリンク接続を通してネットワ
    ークリモートサーバにメッセージを送信するようにさらに構成され、メッセージ
    は割当可能なＩＰアドレスを要求する請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 ワイヤレスモデムはワイヤレスリンク接続を通してネットワ
    ークリモートサーバにメッセージを送信するようにさらに構成され、メッセージ
    は複数の割当可能なＩＰアドレスを要求する請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 ワイヤレスモデムはワイヤレスモデムにより使用するための
    複数の割当可能なＩＰアドレスの１つをとる請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 ワイヤレスモデムは１組の１つ以上の永久的に割当可能なＩ
    Ｐアドレスでプログラムされている請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 １組の１つ以上の永久的に割当可能なＩＰアドレスは少なく
    とも１つのルーティング不可能なアドレスを含む請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 ワイヤレスモデムは有線ブロードキャスト媒体へのゲートウ
    ェイとして構成されている請求項１記載の装置。
  8. 【請求項８】 ワイヤレスモデムは、 ａ）有線ブロードキャスト媒体を通してカプセル化されたＩＰメッセージを受
    信し、 ｂ）カプセル化されたＩＰメッセージを取り出し、 ｃ）対応する取出ＩＰメッセージをワイヤレスリンクを通してネットワークユ
    ニットに転送するように構成されている請求項７記載の装置。
  9. 【請求項９】 ワイヤレスモデムは、 ａ）ワイヤレスリンクを通してＩＰメッセージを受信し、 ｂ）ＩＰメッセージをカプセル化し、 ｃ）対応するカプセル化されたＩＰメッセージを有線ブロードキャスト媒体を
    通して転送するように構成されている請求項７記載の装置。
  10. 【請求項１０】 有線ブロードキャスト媒体に結合された変更されていない
    端末装置ユニットをさらに具備する請求項１記載の装置。
  11. 【請求項１１】 有線ブロードキャスト媒体に結合された複数の変更されて
    いない端末装置ユニットをさらに具備する請求項１記載の装置。
  12. 【請求項１２】 有線ブロードキャスト媒体はイーサネット（登録商標）で ある請求項１記載の装置。
  13. 【請求項１３】 インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てる
    方法において、 ａ）ポイントツーポイントプロトコルを使用してワイヤレスリンクを通してア
    ドレス要求メッセージをネットワークリモートサーバに送信し、 ｂ）ワイヤレスリンクを通してのアドレス要求メッセージに応答したネットワ
    ークリモートサーバから割当可能なＩＰアドレスを受信し、 ｃ）有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニットからＩＰアドレスに
    対する要求を受信し、 ｄ）有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニットに送信するための割
    当可能なＩＰアドレスを含む応答ＩＰアドレス割当メッセージをローカル的に発
    生させるステップを含む方法。
  14. 【請求項１４】 有線ブロードキャスト媒体はイーサネットである請求項１
    ３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 ａ）有線ブロードキャスト媒体を通してカプセル化された
    ＩＰメッセージを受信し、 ｂ）カプセル化されたＩＰメッセージを取り出し、 ｃ）対応する取出ＩＰメッセージをワイヤレスリンクを通してネットワークユ
    ニットに転送するステップをさらに含む請求項１３記載の方法。
  16. 【請求項１６】 ａ）ワイヤレスリンクを通してＩＰメッセージを受信し、 ｂ）ＩＰメッセージをカプセル化し、 ｃ）対応するカプセル化されたＩＰメッセージを有線ブロードキャスト媒体を
    通して端末装置ユニットに転送するステップをさらに含む請求項１３記載の方法
    。
  17. 【請求項１７】 ワイヤレス通信システム中でインターネットプロトコル（
    ＩＰ）アドレスを割り当てる方法において、 ａ）有線ブロードキャスト媒体を通して標準端末装置ユニットからＩＰアドレ
    スに対する要求を受信し、 ｂ）有線ブロードキャスト媒体に関係するローカルサーバにおいて応答ＩＰア
    ドレス割当メッセージを発生させ、応答ＩＰアドレス割当メッセージは割当可能
    なＩＰアドレスを含み、 ｃ）標準端末装置ユニットから有線ブロードキャスト媒体を通してカプセル化
    されたＩＰメッセージを受信し、 ｄ）カプセル化ＩＰメッセージを取り出し、 ｅ）対応する取出ＩＰメッセージをワイヤレスリンクを通してネットワークユ
    ニットに転送するステップを含む方法。
  18. 【請求項１８】 有線ブロードキャスト媒体はイーサネットである請求項１
    ７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 ａ）ワイヤレスリンクを通してＩＰメッセージを受信し、 ｂ）ＩＰメッセージをカプセル化し、 ｃ）対応するカプセル化ＩＰメッセージを有線ブロードキャスト媒体を通して
    転送するステップをさらに含む請求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 ａ）ポイントツーポイントプロトコルを使用してワイヤレ
    スリンクを通してアドレス要求メッセージをネットワークリモートサーバに送信
    する手段と、 ｂ）アドレス要求メッセージに応答したネットワークリモートサーバから割当
    可能なインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを受信する手段と、 ｃ）有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニットからＩＰアドレスに
    対する要求を受信する手段と、 ｄ）有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニットに送信するための割
    当可能なＩＰアドレスを含む応答ＩＰアドレス割当メッセージを発生させる手段
    とを具備するワイヤレスモデム。
  21. 【請求項２１】 有線ブロードキャスト媒体はイーサネットである請求項２
    ０記載の装置。
  22. 【請求項２２】 ａ）有線ブロードキャスト媒体を通してカプセル化された
    ＩＰメッセージを受信する手段と、 ｂ）カプセル化されたＩＰメッセージを取り出す手段と、 ｃ）対応する取出ＩＰメッセージをワイヤレスリンクを通してネットワークユ
    ニットに転送する手段とをさらに具備する請求項２０記載の装置。
  23. 【請求項２３】 ａ）ワイヤレスリンクを通してＩＰメッセージを受信する
    手段と、 ｂ）ＩＰメッセージをカプセル化する手段と、 ｃ）対応するカプセル化されたＩＰメッセージを有線ブロードキャスト媒体を
    通して端末装置ユニットに転送する手段とをさらに具備する請求項２０記載の装
    置。
  24. 【請求項２４】 インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てる
    装置において、 ａ）ｉ）ワイヤレスリンクを通してアドレス要求メッセージをリモートネット
    ワークサーバに送信し、 ｉｉ）アドレス要求メッセージに応答したリモートネットワークサーバから
    割当可能なＩＰアドレスを受信するように構成されたローカルサーバと、 ｂ）ｉ）有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニットからＩＰアドレ
    スに対する要求を受信し、 ｉｉ）有線ブロードキャスト媒体を通して端末装置ユニットに送信するため
    の割当可能なＩＰアドレスを含む応答ＩＰアドレス割当メッセージを発生させる
    ように構成されたプロセッサとを具備する装置。
  25. 【請求項２５】 有線ブロードキャスト媒体はイーサネットである請求項２
    ４記載の装置。
  26. 【請求項２６】 プロセッサは、 ａ）有線ブロードキャスト媒体を通してカプセル化されたＩＰメッセージを受
    信し、 ｂ）カプセル化されたＩＰメッセージを取り出し、 ｃ）対応する取出ＩＰメッセージをワイヤレスリンクを通してネットワークユ
    ニットに転送するようにさらに構成されている請求項２４記載の装置。
  27. 【請求項２７】 プロセッサは、 ａ）ワイヤレスリンクを通してＩＰメッセージを受信し、 ｂ）ＩＰメッセージをカプセル化し、 ｃ）対応するカプセル化されたＩＰメッセージを有線ブロードキャスト媒体を
    通して端末装置ユニットに転送するようにさらに構成されている請求項２４記載
    の装置。
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