JP2003523150A - パケット指向のネットワーク装置を介する双方向のデータ伝送方法 - Google Patents

パケット指向のネットワーク装置を介する双方向のデータ伝送方法

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JP2003523150A JP2001560093A JP2001560093A JP2003523150A JP 2003523150 A JP2003523150 A JP 2003523150A JP 2001560093 A JP2001560093 A JP 2001560093A JP 2001560093 A JP2001560093 A JP 2001560093A JP 2003523150 A JP2003523150 A JP 2003523150A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、コネクション指向で伝送される、データ送信装置（１）とデータ受信装置（７）との間における少なくとも１つのパケット指向のネットワーク装置（３）を介するデータセットの双方向のデータ伝送方法を達成する。本発明は以下のステップを有する。すなわち、データセットのコネクション指向のデータ伝送を可能にするためのデータセットのカプセル化に関して、データ送信装置（１）またはこのデータ送信装置（１）と接続された外部データ端末機器（６）内のコネクションに指向で伝送すべきデータセットにデータカプセル化プロトコル（１０）を割り当てるステップ。カプセル化されたデータセットを遠隔通信装置（４）を用いてデータ送信装置（１）からパケット指向のネットワーク装置（３）へとコネクション指向でもって伝送するステップ。データセットのパケット指向のデータ伝送を実現するためにデータセットのパックの分解に関して、パケット指向のネットワーク装置（３）においてデータカプセル化プロトコル（１０）を評価するステップ。データセットをパケット指向のネットワーク装置（３）からデータ受信装置（７）へとパケット指向でもって伝送するステップ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 従来技術 本発明は、少なくとも１つのパケット指向のネットワーク装置を介してデータ
送信装置とデータ受信装置との間においてデータセットを双方向にデータ伝送す
るための方法に関する。
【０００２】 本発明を任意の遠隔通信装置に使用できるが、本発明並びに本発明が基礎とす
る問題を、移動無線通信システムにおける無線コネクションに関して説明する。
【０００３】 原則的に２つの異なるデータ伝送方式が存在する。一方はコネクション交換な
いしコネクション指向の伝送であり、他方はパケット交換ないしパケット指向の
データ伝送である。
【０００４】 コネクション指向のデータ伝送では、データ送信装置、例えばモデムまたは移
動無線電話とデータ受信装置との間には持続的なコネクションが存在し、このコ
ネクションを介してデータ転送を行う。このコネクションは例えば移動無線網を
介して最初に構築され、データ伝送が行われた後に再び終了される。
【０００５】 パケット指向のデータ伝送では、データ送信装置及びデータ受信装置は直接的
にコネクションのみを介して相互に接続されるのではなく、複数のデータ送信装
置及びデータ受信装置によって使用される少なくとも１つのネットワークを介し
て相互に接続される。交換すべきデータはデータ伝送のためにパケットに統合さ
れ、付加されたアドレス情報によってデータ送信装置からデータ受信装置へと案
内される。したがって種々のデータ送信装置及びデータ受信装置からのデータパ
ケットを、１つの同一の伝送媒体を介して伝送することができる。ここではいわ
ゆる論理コネクションのみが存在する。
【０００６】 上述したコネクション指向のデータ伝送の利点は、相応のユーザまたは相応の
装置に何時でもデータ伝送容量が保証されていることである。
【０００７】 同様に上述したパケット指向のデータ伝送の利点は、大容量のデータとデータ
伝送容量との間のデータ伝送効率がより良くなるということであり、すなわちデ
ータ伝送容量は１つの論理コネクションによっては使用し尽くされず、残りの容
量を他の論理コネクションによって使用することができる。
【０００８】 したがって通常の場合、音声伝送サービスは殆どの場合コネクション指向のデ
ータ伝送でもって供給され、一方例えばコンピュータネットワーキングまたはイ
ンターネットアクセスのような情報技術の分野からなるサービスはパケット指向
のデータ伝送を使用する。
【０００９】 ネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、統合サービスディジタル通信（
ＩＳＤＮ）及びＧｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＧＳＭ）は、例えば音声伝送、ファックス伝送などのコネ
クション指向のサービスを提供する。
【００１０】 これに対して、例えばネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）はパケット指向のサービスを提供する。ネット
ワーク、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎ（ＧＳＭ）を補完するネットワーク、汎用パケット無線サービス（
ＧＰＲＳ）はパケット指向のサービスを達成する。ここでＧＰＲＳは、サービス
プロバイダ例えばインターネットから、ネットワークプロバイダを介する、また
例えば無線コネクションを介する移動ターミナルまでのパケット指向のサービス
を可能にする。
【００１１】 本発明が基礎とする問題は一般的に以下のことである。すなわち、一部がコネ
クション指向で伝送される場合であっても、使用者（ユーザ）によってパケット
指向のネットワークを直接的に使用する手段を提供することである。
【００１２】 現在のところ従来技術においては、この問題を解決するための以下のアプロー
チがなされている。
【００１３】 通常の場合コネクション指向のサービスに関しては、例えばパーソナルコンピ
ュタータまたはラップトップによって例えばインターネットサービスプロバイダ
（ＩＳＰ）を介するインターネットへのアクセスを提供する、ＰＳＴＮを介する
モデム接続のようなダイアルアップ手段がある。パーソナルコンピュータないし
ラップトップにとっては、直接的なパケット指向のネットワーク接続と比較して
も相違は無い。何故ならばデータ伝送パケットは「カプセル化」されて、すなわ
ちデータプロトコルを用いてパックされて、コネクション指向のネットワークを
介して伝送することができるからである。データ伝送パケットのこの「カプセル
化」のための公知のプロトコルは、例えばポイント・ツー・ポイントプロトコル
（ＰＰＰ）またはシリアル回線インターネットプロトコル（ＳＬＩＰ）である。
これらのプロトコルはユーザの側で伝送すべきデータパケットに割り当てられ、
ダイアルアップノードにおいて、例えばインターネットサービスプロバイダにお
いて取り出される。
【００１４】 上述のアプローチにおける欠点として以下の事実が明らかになった。すなわち
、パケット指向のサービスもコネクション指向のサービスも提供するネットワー
クプロバイダが、画一的でないアドレッシングメカニズム並びに非効率的なデー
タ伝送を供給せざるを得ないということである。何故ならばネットワークプロバ
イダは、場合によってはパケット指向の伝送が存在するにもかかわらず、パケッ
トデータをコネクション指向でもって例えばインターネットサービスプロバイダ
（ＩＳＰ）に伝送しなければならないからである。
【００１５】 発明の利点 請求項１に記載されている特徴を有する本発明の方法は、上述の問題を解決す
るための公知のアプローチと比べて、相応のネットワーク装置の内部ネットワー
クにおいて、伝送すべきデータが専らパケット指向で伝送されるという利点を有
する。
【００１６】 本発明が基礎とする着想は以下のことである。すなわち、ここではコネクショ
ン指向で伝送される、データ送信機とデータ受信機との間において少なくとも１
つのパケット指向ネットワーク装置を介してデータセットを双方向にデータを伝
送するための方法は以下のステップを有する。
【００１７】 データセットのコネクション指向のデータ伝送を可能にするためのデータセッ
トのカプセル化に関して、データ送信装置またはデータ送信装置と接続されてい
る外部のデータ端末機器内のコネクション指向で伝送すべきデータセットに、デ
ータカプセル化プロトコルを割り当てるステップ。
【００１８】 カプセル化されたデータセットを少なくとも１つの遠隔通信装置を用いて、デ
ータ送信装置からパケット指向のネットワーク装置へとコネクション指向でもっ
て伝送するステップ。
【００１９】 データセットのパケット指向のデータ伝送を可能にするためのデータセットの
パックの分解に関して、パケット指向のネットワーク装置においてデータカプセ
ル化プロトコルを評価するステップ。
【００２０】 データセットをパケット指向のネットワーク装置からデータ受信装置へとパケ
ット指向でもって伝送するステップ。
【００２１】 これらのステップは、上述したように、内部ネットワークにおいて専らパケッ
ト指向でもってデータを伝送することができるという利点をネットワークプロバ
イダに提供する。したがって画一的なアドレッシングメカニズムは十分なもので
ある。さらに、データをパケット指向でもって伝送するので、データ伝送容量の
より良好な使用に基づきデータ伝送効率を高めることができる。
【００２２】 さらには、ネットワーク装置のプロバイダとインターネットサービスプロバイ
ダが同一である場合には、伝送すべきデータパケットはより最適に伝送ないしル
ーティングされる。
【００２３】 さらに、ネットワーク装置を介する純粋なパケット指向のデータ伝送は種々の
課金モデルを可能にする。つまり接続時間の他に、同様にデータの量、データパ
ケットの個数、データパケットなどの様式または使用形態に応じた課金、ないし
は一貫したパケットモードと等価である課金モデルが考えられる。
【００２４】 従属請求項には、請求項１に記載したデータ伝送方法の有利な実施形態及び改
善実施形態が記載されている。
【００２５】 有利な実施形態によれば、データ送信装置からパケット指向のネットワーク装
置へとデータセットを伝送する遠隔通信装置のコネクション媒体として、移動無
線網が使用される。したがって、例えば移動無線網とインターネットサービスプ
ロバイダとの間のデータ交換は１つの無線網を介して行われる。
【００２６】 別の有利な実施形態によれば、データカプセル化プロトコルの評価は無線基地
局制御装置（ＲＮＣ）（パケット指向のネットワーク装置）において行われる。
これによって、ネットワーク装置においては既に最初の時点で、また続けて全体
のネットワーク装置にわたりパケット指向のデータ伝送が行われることが保証さ
れる。したがってネットワーク装置のプロバイダは、データプロトコルの適合だ
けを行えばよい。
【００２７】 別の有利な実施形態によれば、データカプセル化プロトコルの評価を遠隔通信
装置の基地局においても実施することができる。
【００２８】 別の有利な実施形態によれば、遠隔通信装置によってコネクション指向のデー
タ伝送もパケット指向のデータ伝送もサポートされる。これによってネットワー
クプロバイダは、例えばプロバイダの無線区間リソースないし最大性能に依存し
てそのプロバイダのサービスを、エアインタフェースを介してコネクション指向
もしくはパケット指向でもって伝送する可能性を有する。
【００２９】 つまり、パケット指向のリアルタイムマルチメディアサービス、例えばＩＴＵ
−Ｔ Ｈ．３２３では、エアインタフェースを介してパケットを多数使用する場
合、そのようなサービスに関してコネクション指向のエアインタフェースを介す
るパケットモードへと結果的に切り換えることないしダイナミックに切り換える
ことは重要であると言える。
【００３０】 別の有利な実施形態によれば、データ送信装置によってコネクション指向のデ
ータ伝送もパケット指向のデータ伝送もサポートされる。
【００３１】 パケット指向のデータ伝送をサポートするデータ端末機器、例えばモデムまた
は移動電話は、煩雑な構造のためにより費用がかかるものである。したがって、
例えばローエンド／ローコスト（Low-End／Low-Cost）ターミナルのようなパケ
ット能力の無いエアインタフェースを備えた端末機器は、パケット能力のあるエ
アインタフェースを備えたデータ端末機器と同一の性能を有することができる。
ここでアプリケーションの観点からは、パケットサービス全般についての差異は
無い。しかしながら上述のように、２つの伝送方式を切り換えるのであれば、デ
ータ端末機器はコネクション指向のデータ伝送もパケット指向のデータ伝送もサ
ポートする必要がある。
【００３２】 別の有利な実施形態によれば外部のデータ端末機器は、例えはパーソナルコン
ピュータまたはラップトップとして構成されている。
【００３３】 図面 本発明の実施例を図面に図示し、以下詳細に説明する。ここで図１は、従来技
術による一貫したパケットモードのためのネットワークアーキテクチャ及びプロ
トコル構造のブロック図である。図２は、本発明の実施形態によるコネクション
指向のエアインタフェースを介するパケットモードのためのネットワークアーキ
テクチャ及びプロトコル構造のブロック図である。図３は、本発明の実施形態に
よるコネクション指向のエアインタフェースまたは一貫したパケット指向のエア
インタフェースを介する組み合わされたパケットモードのためのネットワークア
ーキテクチャ及びプロトコル構造のブロック図である。
【００３４】 実施例の説明 図面における同一の参照記号は、同一または機能的に同一の構成要素を表す。
【００３５】 図２は、本発明の実施例による双方向のデータ伝送に関する構成要素のブロッ
ク図並びに重要なプロトコル要素を示す。
【００３６】 この実施例においては、ラップトップ６、択一的にはパーソナルコンピュータ
内の伝送すべきデータは、インターネットプロトコル（ＩＰ）９及びポイント・
ツー・ポイントプロトコル（ＰＰＰ）１０によってパックされる。ＩＰプロトコ
ル９は、パーソナルコンピュータ６から少なくとも１つのネットワーク、この場
合ではインターネット上のサービスプロバイダ２を介するデータ受信装置７への
データのコネクションレスの転送を管理する。ＩＰプロトコル９はＯＳＩ参照モ
デルのレイヤ３に配置されている。
【００３７】 ＰＰＰプロトコル１０はＯＳＩプロトコルのレイヤ２にあり、ダイアルアップ
接続を介するシリアルデータ転送に使用される。ＰＰＰプロトコル１０は所期の
ように、伝送すべきデータセットをカプセル化するためにこのデータセットをパ
ックし、コネクション指向の伝送によるデータ伝送を実現する。パケット指向の
データ伝送の場合には、ＰＰＰプロトコル１０を用いてデータセットをそのよう
にパックすることは必要ではない。データカプセル化プロトコル１０は、ラップ
トップ６においてコネクション指向で伝送すべきデータセットに割り当てられる
。
【００３８】 ラップトップ６はシリアル赤外線インタフェース（ＩｒＤＡ）１１を介して、
この例では移動電話１である無線ターミナル１と接続することができる。この赤
外線インタフェース１１を介して、カプセル化ないしパックされたデータセット
がラップトップ６から移動電話１に伝送される。
【００３９】 パックされたデータセットは移動電話１において、論理チャネルを制御する無
線リンク制御プロトコル（ＲＬＣプロトコル）１４、及びＯＳＩ参照モデルレイ
ヤ２の下位層であって、種々の仕様に応じた伝送媒体へのアクセスを制御するメ
ディアアクセス制御プロトコル（ＭＡＣプロトコル）１５のような別のプロトコ
ル構造を通過する。カプセル化されたデータセットは、移動電話１からエアイン
タフェース１２ないし移動無線網を介して、コネクション指向でもって遠隔通信
サービス４の基地局８（ノードＢ）へと伝送される。ここで移動電話１と基地局
８ないしこの基地局８と接続されたネットワーク装置３との間には持続的なコネ
クションが存在し、このコネクションを介してデータ転送が行われる。したがっ
て何時でも所定のデータ伝送容量が保証される。
【００４０】 画一的なアドレッシングメカニズムを実現するために、パックされないデータ
はコネクション指向でもって、またアンパックされたデータはパケット指向でも
って、ネットワーク３を介して２つの異なる伝送方式としてインターネットサー
ビスプロバイダ（ＩＳＰ）２に伝送されるべきである。すなわち無線基地局制御
装置（ＲＮＣ）５までは、伝統的な音声サービスの場合のように純粋なコネクシ
ョン指向のデータ伝送コネクションが存在する。本発明の実施例においては、ネ
ットワーク装置３を介する全てのデータはパケットモードの場合のようにパケッ
ト指向で伝送される。このためにデータカプセル化プロトコル１０、すなわちＰ
ＰＰプロトコル１０が、パックされたデータセットをアンパックするために無線
基地局制御装置５ないし選択的に基地局８において既に評価ないしターミネート
される。
【００４１】 コネクション指向のデータ伝送からパケット指向のデータ伝送への切換は、無
線ネットワーク制御装置５においてＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）
１６を通過する際に行わる。ここでＧＰＲＳは汎用パケット無線サービスの略語
である。これによって全体のネットワーク装置３を介する全てのデータを、純粋
なパケット指向で伝送することができる。図１に示したような慣例のパケット指
向データ伝送と比較すると、無線ネットワーク制御装置５においては、ＰＰＰプ
ロトコル１０の評価が、一貫したパケットモードのために必要であるパケットデ
ータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）と代わっている。
【００４２】 その次にアンパックされたデータセットが、パケット指向のネットワーク装置
３からインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）２を用いてパケットネット
ワーク、例えばインターネットを介して目的の受信機７へとパケット指向で伝送
される。
【００４３】 図３にはデータ伝送に関する構成要素並びに組み合わされたパケットモードに
該当するプロトコル構造のブロック図が図示されている。ここでは選択的にコネ
クション指向でもって、または一貫してパケット指向でもってエアインタフェー
ス１２を介して伝送することができる。個々の構成要素並びに相応のプロトコル
要素は既述の機能を有する。
【００４４】 前述した実施例とは異なり、ここではインターネットプロトコルは直接的に移
動電話１において実行される。したがってＰＰＰプロトコル１０を実行するため
に外部のラップトップ６並びにコンピュータ６は必要ない。これに対して必要な
ＰＰＰプロトコル要素１０は、複数の層からなるプロトコルスタックの移動電話
１に組み込まれた構成部分である。
【００４５】 さらにこの実施例における移動電話１は、従来技術による図１に示したような
一貫したパケットデータ伝送も、コネクション指向のエアインタフェース１２を
介するパケットモードもサポートする。
【００４６】 このことは図３においては、プロトコル要素、ポイント・ツー・ポイント（Ｐ
ＰＰ）１０もパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）１３も共
に存在することによって示されている。したがって一方では、パックされたデー
タセットをコネクション指向でもってデータ伝送するために、ＰＰＰプロトコル
１０を用いて伝送すべきデータセットをカプセル化することが必要であり、他方
ではデータセットをパケット指向で伝送するためにプロトコル要素ＰＤＣＰ１３
が必要である。
【００４７】 ユーザにとってはこれら２つの伝送方式の間に相違は無いが、しかしながらネ
ットワークプロバイダは自身の無線区間リソースないし最大性能に依存してその
プロバイダのサービスを、エアインタフェース１２を介してコネクション指向ま
たはパケット指向でもって提供ないし実施する手段を有する。したがって、エア
インタフェース１２を介するパケットの使用ないしデータ量が多い場合に、例え
ばパケット指向でもってデータを伝送する際には、コネクション指向のエアイン
タフェースを介するパケットモードへの切り換え、ないしこれら２つのモード間
の切り換えを行うことは有効である。このためにデータ送信装置１によっても遠
隔通信装置によっても、コネクション指向のデータ伝送及びパケット指向のデー
タ伝送がサポートされる必要がある。
【００４８】 本発明を有利な実施例に基づいて説明してきたが、本発明はそれに制限される
のではなく、多種多様に変更することができる。
【００４９】 例えば、既述した本発明の実施例において使用されたプロトコル要素の代わり
に、同一の機能を有するプロトコル要素を使用することができる。
【００５０】 つまり、例えばカプセル化プロトコルはシリアル回線インターネットプロトコ
ル（ＳＬＩＰ）またはブルートゥースインタフェースによるコネクションまたは
パーソナルコンピュータメモリカード国際団体（ＰＣＭＣＩＡ）コネクションに
よっても実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による一貫したパケットモードのためのネットワークアーキテクチャ
及びプロトコル構造のブロック図である。
【図２】 本発明の実施形態によるコネクション指向のエアインタフェースを介するパケ
ットモードのためのネットワークアーキテクチャ及びプロトコル構造のブロック
図である。
【図３】 本発明の実施形態によるコネクション指向のエアインタフェースまたは一貫し
たパケット指向のエアインタフェースを介する組み合わされたパケットモードの
ためのネットワークアーキテクチャ及びプロトコル構造のブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨーゼフ ラウメン ドイツ連邦共和国 ヒルデスハイム ハン ゼリング 56 (72)発明者 グナー シュミット ドイツ連邦共和国 ヴォルフェンビュッテ ル ツィーゲンベルク ６ (72)発明者 ジークフリート ベーア ドイツ連邦共和国 プフォルツハイム ベ ルヒェンシュトラーセ ９ (72)発明者 マーク ベックマン ドイツ連邦共和国 ハーメルン フォーゲ ルヴェーク ７ Ｆターム(参考） 5K030 HA01 HA08 HC01 HC09 HD05 JL01 JT09 5K067 AA11 CC08 DD11 EE02 EE10 EE16 HH21 【要約の続き】 （７）へとパケット指向でもって伝送するステップ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コネクション指向で伝送し、 少なくとも１つのパケット指向のネットワーク装置（３）を介する、データ送
    信装置（１）とデータ受信装置（７）との間におけるデータセットの双方向のデ
    ータ伝送方法において、 データセットのコネクション指向のデータ伝送を実現するためのデータセット
    のカプセル化に関して、前記データ送信装置（１）または該データ送信装置（１
    ）と接続されている外部データ端末機器（６）内のコネクション指向で伝送すべ
    きデータセットにデータカプセル化プロトコル（１０）を割り当てるステップと
    、 該カプセル化されたデータセットを、少なくとも１つの遠隔通信装置（４）を
    用いて、前記データ送信装置（１）から前記パケット指向のネットワーク装置（
    ３）へとコネクション指向でもって伝送するステップと、 前記データセットのパケット指向のデータ伝送を実現するためのデータセット
    のパックの分解に関して、前記パケット指向のネットワーク装置（３）において
    データカプセル化プロトコル（１０）を評価するステップと、 前記データセットを前記パケット指向のネットワーク装置（３）からデータ受
    信装置（７）へとパケット指向でもって伝送するステップとを有することを特徴
    とする、データセットの双方向のデータ伝送方法。
  2. 【請求項２】 前記データ送信装置（１）から前記パケット指向のネットワ
    ーク装置（３）へとデータセットを伝送する前記遠隔通信装置（４）のコネクシ
    ョン媒体として移動無線網を使用する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記データカプセル化プロトコル（１０）の評価を、前記遠
    隔通信装置（４）のＲＮＣ（無線基地局制御装置）装置（５）において実施する
    、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記データカプセル化プロトコル（１０）の評価を、前記遠
    隔通信装置（４）の基地局（８）において実施する、請求項１から３のいずれか
    １項記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記遠隔通信装置（４）は、コネクション指向のデータ伝送
    もパケット指向のデータ伝送もサポートする、請求項１から４のいずれか１項記
    載の方法。
  6. 【請求項６】 前記データ送信装置（１）は、コネクション指向のデータ伝
    送もパケット指向のデータ伝送もサポートする、請求項１から５のいずれか１項
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記外部データ端末装置（６）は、例えばパーソナルコンピ
    ュータまたはラップトップとして構成されている、請求項１から６のいずれか１
    項記載の方法。
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