JP3148800B2 - 移動データ通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動無線通信回線におい
て高速且つ経済的なディジタル信号を送受信する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動局と基地局との間でディジタ
ル無線通信が実現されている場合であっても、移動局と
通信相手であるホスト局にそれぞれアナログのモデムを
設置し、両者の間の伝送路をアナログ伝送路として使用
していた。即ち、図８に示すように、移動局におけるデ
ータ端末装置からのディジタル信号をモデムで音声帯域
のアナログ信号に変換した後、無線区間及び伝送路を経
てホスト局に送り、ホスト局のモデムで再度ディジタル
信号に変換した後、相手側のデータ端末装置に送り通信
を実現していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、無線の基地局
とホスト局とは有線伝送路を介してアナログのモデム通
信を行うという制約から高速なデータ通信を安定して行
うことは困難であり、且つアナログ網を経由することか
ら接続に要する時間も長いという欠点があった。本発明
は、上記のような従来の欠点を解消し、高速なデータ通
信を安定に行うことができ且つ接続遅延が少ない通信方
法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するため、基地局と移動局との間でディジタル
無線通信を行う方法であって、基地局と移動局との間で
ディジタル無線通信を行い、基地局からディジタル伝送
路網を経由して接続されたデータ端末装置と移動局に接
続されたデータ端末装置とがデータ通信を行う移動デー
タ通信方法において、移動局においてはデータ端末装置
からの速度と無線区間の速度との間の変換を行い、基地
局においてはI.460変換則により無線区間の速度とＩＳ
ＤＮの速度との間の変換を行い、ホスト局のターミナル
アダプタにおいてはＩＳＤＮの速度と無線区間の速度と
の間の変換及び無線区間の速度と移動局のデータ通信端
末の速度との間の変換を行うことを特徴とする。本発明
は、データ端末装置からの信号を移動局と基地局とで２
段階の速度変換を行うことによってディジタル伝送路で
規定された信号速度に変換して接続することにより、高
速なデータ通信を実現する。

【０００５】そして、本発明においては、移動局からの
発呼により移動局とホスト局とがデータ通信を行う場合
は、移動局において音声信号用のコーディックからデー
タ通信用の速度変換回路に切替え、且つその信号形式情
報を移動局から基地局に転送し、基地局においてはこの
情報に基づいて音声信号用のコーディックからデータ通
信用の速度変換回路に切替え、且つその信号形式情報を
ディジタル伝送路を経由してホスト局に転送する。

【０００６】また、ホスト局からの発呼によりホスト局
と移動局とがデータ通信を行う場合は、ホスト局はその
データとその信号形式情報をディジタル伝送路を経由し
て基地局に転送し、基地局において音声信号用のコーデ
ィックからデータ通信用の速度変換回路に切替え、且つ
その信号形式情報を移動局に転送し、移動局においては
この情報に基づいて音声信号用のコーディックからデー
タ通信用の速度変換回路に切替える。

【０００７】本発明においては、移動局と基地局との無
線区間で発生した信号誤りに対しては、移動局と基地局
との間では誤り制御を行わず、移動局のデータ端末装置
で動作しているプログラムとホスト局のデータ端末装置
で動作しているプログラムとの間で信号の誤りを検出し
て誤り制御を行うことが望ましい。

【０００８】

【作用】本発明は、データ通信を行う際、移動局におい
ては、音声信号用のコーディックを速度変換回路に切替
え、データ端末装置の信号を無線区間の信号に変換し、
基地局においては、音声信号用のコーディックを速度変
換回路に切替え、無線区間の信号をディジタル伝送路の
信号に変換し、更に回線制御局からディジタル伝送路を
経由してデータ端末装置と接続する。従って、音声通信
用として設計された移動局及び基地局に対して僅かな改
造を行うことにより、信頼性の高いデータ通信方法を実
現できる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す図である。先ず
音声の通信を行う場合を説明する。音声の通信を行う場
合は、移動局ａの送受話器１からの信号はコーディック
２でディジタル信号に変換され、切替回路３で無線機４
に送られる。無線機４で無線信号に変調され、アンテナ
５から基地局ｂに送信される。

【００１０】基地局ｂのアンテナ６で受信した電波は無
線機７でディジタル信号に復調される。このディジタル
信号は切替回路８からコーディック９に送られ、コーデ
ィック９でディジタル信号に変換され、切替回路10を経
て回線制御局11でＩＳＤＮの信号に変換され、音声信号
である旨の伝達能力が付加され、ＩＳＤＮ網12を経由し
てディジタル電話機13に接続されて音声通話ができる。
なお、逆方向の音声は上記と逆の経路で転送されて音声
通話ができる。

【００１１】次にデータ通信を行う場合を説明する。デ
ータ通信を行う場合は、移動局のデータ端末装置14から
のディジタル信号はシリアル信号で速度変換回路15に送
られる。速度変換回路15で無線区間の信号速度に変換さ
れ、切替回路３を経由して無線機４に送られる。無線機
４で無線信号に変調され、アンテナ５から基地局ｂに送
信される。

【００１２】基地局ｂのアンテナ６で受信された電波は
無線機７でディジタル信号に復調される。このディジタ
ル信号は切替回路８から速度変換回路16に送られ、この
速度変換回路16でＩＳＤＮ信号速度に変換された後、切
替回路10をへて回線制御局11でＩＳＤＮ信号に変換さ
れ、ＩＳＤＮ網12を経由してターミナルアダプタ17に接
続される。ターミナルアダプタ17から出力されたディジ
タル信号はデータ端末装置18に転送される。なお、逆方
向のディジタル信号は上記と逆の経路で転送されてデー
タ通信ができる。

【００１３】本発明のこの実施例においては、ディジタ
ル伝送路であるＩＳＤＮ網を用いることにより高品質の
通信が実現でき、且つホスト側は市販のターミナルアダ
プタを使用することができるため、音声用として設計さ
れた無線通信設備に対して僅かな改造を加えるのみで高
速データ通信を行うことができるという利点を有する。

【００１４】次に、図１の実施例の移動局側から発呼す
る場合を図２のフローチャートを用いて更に詳細に説明
する。先ず移動局から音声の通信を行う場合を説明す
る。101 でデータ通信か否かを判断し、音声通信である
時は102 で切替回路３（図１）を音声側Ａ側に切替え
る。次に103 で伝達能力を「音声」に設定し、この情報
を基地局に転送する。次に104 でコーディック２の動作
を開始する。

【００１５】一方、基地局は移動局からの伝達能力を受
け取るとその内容を105 で判断し、音声通信である時は
106 で切替回路８をＡ側に切替え、107 で移動局から転
送された伝達能力を「音声」として回線制御局に転送す
る。次に108 でコーディック９の動作を開始する。回線
制御局は基地局から転送された伝達能力を109 で「音
声」としてＩＳＤＮ網に転送する。ＩＳＤＮ網は音声通
信として接続動作を行う。

【００１６】次に、移動局からデータ通信を行う場合を
説明する。101 でデータ通信か否かを判断し、データ通
信である時は110 で切替回路３をデータ通信側Ｂ側に切
替える。次に111 で伝達能力を「非制限ディジタル」
に、低位レイヤ整合性情報要素を例えば「V.110 、19.2
kbps」に設定し、この情報を基地局に転送する。次に11
2 にて速度変換回路15の動作を開始する（無線区間の速
度が32kbpsであり、データ端末装置の速度が19.2kbpsで
ある場合、速度変換回路15はV.110 の変換則で19.2kbps
から32kbpsに速度変換する）。

【００１７】一方、基地局は移動局からの伝達能力等の
情報を受け取るとその内容を105 で判断し、「非制限デ
ィジタル」、「V.110 、19.2kbps」であることを検出す
ると113 で切替回路８、10をＢ側に切替え、114 で移動
局から転送された伝達能力を「非制限ディジタル」と
し、低位レイヤ整合性情報要素を「V.110 、19.2kbps」
として回線制御局に転送する。次に115 で速度変換回路
16の動作を開始する（無線区間の速度が32kbpsであり、
ＩＳＤＮの信号速度は64kbpsであるから、速度変換回路
16はI.460 変換則で32kbpsから64kbpsに速度変換す
る）。

【００１８】回線制御局は109 で基地局から転送された
伝達能力を「非制限ディジタル」とし、低位レイヤ整合
性情報要素を「V.110 、19.2kbps」としてＩＳＤＮ網に
転送する。ＩＳＤＮ網はディジタル通信として接続動作
を行う。

【００１９】次に、音声とデータ通信との切替えの手順
を説明する。移動局においては、制御部19が切替回路３
に切替えの指示を行うと共に無線区間にその旨の情報を
付加する。基地局においては、制御部20が無線信号から
前記情報を取り出し切替回路８及び10に切替えの指示を
行うと共に、回線制御局11にその旨の情報を送出する。

【００２０】ここで、伝達能力とは、発信端末装置がデ
ィジタル通信網（ＩＳＤＮ網）に対して要求する64kbps
音声伝送、64kbps非制限ディジタル伝送等の網内回線の
伝送能力を表すパラメーターであり、JT-Q931 「ＩＳＤ
Ｎユーザ・網インタフェースレイヤ３概要」に示されて
いるようなものである。また、低位レイヤ整合性とは、
端末機能をＯＳＩ７層モデルの１〜３層に対応して詳細
に記述するためのパラメーターであり、JT-Q939 「ＩＳ
ＤＮテレコミュニケーションサービスのための典型的Ｄ
ＳＳ１サービス識別コーディング」に示されているよう
なものである。

【００２１】次に、図１の実施例の通信網の端末装置側
から発呼する場合を図３のフローチャートを用いて更に
詳細に説明する。先ず端末装置から音声の通信を行う場
合を説明する。回線制御局は201 でＩＳＤＮ網からの着
信信号に含まれる伝達能力、低位レイヤ整合性等の情報
を基地局に転送する。基地局は202 で前記情報の内容か
ら音声通信であることを判断すると、203 で切替回路８
及び10をＡ側に切替える。次に204 で情報を移動局に転
送する。次に205 でコーディック９の動作を開始する。

【００２２】一方、移動局は206 で伝達能力の判断を行
い、音声信号であることを検出すると207 で切替回路３
をＡ側に切替える。次に208 でコーディック２の動作を
開始する。

【００２３】次に、端末装置からデータ通信（V.110 、
19.2kbps）を行う場合を説明する。回線制御局は201 で
ＩＳＤＮ網からの着信信号に含まれる伝達能力、低位レ
イヤ整合性等の情報を基地局に転送する。基地局は202
で前記情報の内容からデータ通信であることを判断する
と、209 で切替回路８及び10をＢ側に切替える。次に21
0 で情報を移動局に転送する。次に211 で速度変換回路
16の動作を開始する（無線区間の速度が32kbpsであり、
ＩＳＤＮの信号速度は64kbpsであるから、速度変換回路
16はI.460 変換則で32kbpsから64kbpsに速度変換す
る）。

【００２４】一方、移動局は206 で基地局からの伝達能
力の判断を行い、データ通信であることを検出すると、
212 で切替回路３をＢ側に切替える。次に213 で速度変
換回路15の動作を開始する（無線区間の速度が32kbpsで
あり、データ端末装置の速度が19.2kbpsである場合、速
度変換回路15はV.110 変換則で19.2kbpsから32kbpsに速
度変換する）。

【００２５】次に、音声とデータ通信との切替えの手順
を説明する。基地局においては、制御部20が、回線制御
局11からの制御情報により切替回路８及び10に切替えの
指示を行うと共に無線区間にその旨の情報を付加する。
移動局においては、制御部19が無線信号から前記情報を
取り出し切替回路３の切替えの指示を行う。

【００２６】なお、通信速度として19.2kbpsのみを説明
したが、V.110 変換則を用いて 300、 600、1200、240
0、4800、9600bps 等の同期通信、非同期通信が可能で
ある。また、非同期通信に限れば、無線区間でスタート
ビットとストップビットとを伝送しないようにすること
により、38.4kbpsの通信が可能である。

【００２７】図４には、移動局のデータ端末装置とホス
ト局のデータ端末装置との間の信号を中継するブロック
の概略（ａ）を示し、その上段にそれぞれの機能（ｂ）
を示す。次に図４を用いて、移動局のデータ端末装置と
ホスト局のデータ端末装置との通信プログラムの機能構
造を説明する。

【００２８】移動局のデータ端末装置は物理層301 、誤
り制御機能を有する下位層302 及び高機能処理を行う高
位層303 に大別される。同様に、ホスト局のデータ端末
装置は物理層304 、誤り制御機能を有する下位層305 及
び高機能処理を行う高位層306 に大別される。物理層30
1 及び304 はシリアル端子との物理的接続を行い、下位
層からの信号を、移動局においては速度変換回路15に転
送し、ホスト局においてはターミナルアダプタ17に転送
すると同時に逆方向即ちシリアル端子からの信号を下位
層に転送する機能を有する。

【００２９】下位層302 及び305 は互いに通信相手の下
位層との信号の送受信における誤りを検出して再送制御
等を行う機能を有し、これにより高品質の通信を実現す
る。具体的には、物理層から信号を受取り、その中に含
まれる誤り制御信号を復号し、誤りがない場合は制御信
号を取り除いた信号を高位層に送信し、誤りがある場合
は物理層に再送要求信号を送出する。また、物理層から
の再送要求信号が受信された場合は物理層に信号を再送
する。一方、高位層303 及び306 からの信号に対して誤
り制御のための信号を付加して物理層に転送する機能を
有する。

【００３０】高位層303 及び306 は下位層からの信号を
受信しユーザーに情報を表示し、ユーザーからのキーボ
ード情報を下位層に転送する機能を有する。以上のよう
な高位、中位及び低位の各層の機能により移動局とホス
ト局とでデータ通信が実現されるが、この実施例では移
動局と基地局との間の無線回線で生じた信号の誤りは、
移動局とホスト局とのデータ端末装置の通信プログラム
の下位層の誤り制御機能が処理している。

【００３１】図４の方法においては、無線通信回線での
信号誤り制御機能を付加することなく、通常の有線ＬＡ
Ｎ用等の誤り制御機能を有するプログラム、例えば下位
層にTCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet
Protocol ）をシリアル接続するSLIP（IP over Sirial
Line ）又はPPP （Point-to-Point Protocol ）という
プロトコルを使用することにより、SLIP又はPPP とTCP
とで実現される信号誤り制御を利用でき、通常のイーサ
ネットで使用されているTCP/IP上で使用できる高位層の
プログラム、例えばテルネット等を利用することがで
き、高品質な通信を容易に実現できるという利点を有す
る。

【００３２】なお、この実施例においては、回線制御局
は複数の基地局を統括制御する機能を有することとされ
ているが、この回線制御局がなくても本発明は実施でき
ることは勿論である。

【００３３】次に、図５を用いて、非同期38.4kbpsの移
動データ通信を行う場合を説明する。ＩＳＤＮで用いら
れる600bps〜19.2kbpsのデータ端末装置用の信号を64kb
psに変換するには２段階速度変換法が採用され、先ず60
0bps〜19.2kbpsの信号をV.110 変換則で32kbpsの中間速
度に変換した後、I.460 変換則で64kbpsに変換する。し
かし、この方法では中間速度が32kbpsの場合には19.2kb
psしか伝送できなかった。この実施例は、無線区間の伝
送路の中間速度が32kbpsの場合に非同期38.4kbpsの移動
データ通信を行う例である。

【００３４】移動局のデータ端末装置からの信号（非同
期38.4kbps）は速度変換回路15（図１）により、スター
トビットとストップビットが除かれたデータビット（８
ビット）に同期用の信号が付加され、32kbpsの信号とし
て伝送される。この時、38.4kbps×8/10＝30.72kbps で
あるから、32kbpsの伝送路には残りの1.28kbps分の同期
用の信号を追加することができる。言い換えると、1.28
kbps分は1.28÷32＝0.04であるから、データ９６ビット
に４ビットの同期用の信号を付加することができる。

【００３５】図５を参照すると、（ａ）は上記のデータ
９６ビットに４ビットの同期用の信号を付加する場合で
あり、その外に、（ｂ）のようにデータ４８ビットに２
ビットの同期用の信号を付加する場合、（ｃ）のように
データ２４ビットに１ビットの同期用の信号を付加する
場合等も考えられる。

【００３６】基地局では受信した信号（32kbps）は速度
変換回路16でI.460 変換則により64kbpsに変換され、回
線制御局11に転送される。このようにすれば、32kbpsの
伝送路を用いて非同期38.4kbpsの伝送を行うことができ
る。また、同様の変換方法により、16kbpsの伝送路で1
9.2kbpsの伝送を、8kbps の伝送路で9.6kbps の伝送
を、4kbps の伝送路で4.8kbps の伝送を、2kbps の伝送
路で2.4kbps の伝送を、1kbps の伝送路で1.2kbps の伝
送を、500bpsの伝送路で600kbps の伝送を、それぞれ行
うことができる。

【００３７】次に、図６を用いて移動局の他の構成例を
説明する。図６において、移動機401 には送受話器１、
コーディック２、切替回路３、無線機４、アンテナ５、
速度変換回路15、制御部19が具えられている。移動機40
1とデータ端末装置14とは速度変換回路15を介して接続
される。これらの間のインタフェースにはRS232Cに準拠
するシリアル信号を採用すれば汎用性が大きい。このよ
うにすれば、データ端末装置としてパーソナルコンピュ
ータ等の汎用機器を利用することができる。

【００３８】次に、図７を用いて移動局の更に他の構成
例を説明する。図７において、移動機402 には送受話器
１、コーディック２、切替回路３、無線機４、アンテナ
５、制御部19が具えられている。データ端末装置14には
速度変換回路15が拡張スロットに内蔵されている。この
拡張スロットは、パーソナルコンピュータ用のモデム用
スロット或いはPCMCIA（Personal Computer Memory Car
d International Association ）が標準化したスロット
等を用いることができる。このようにすれば、本発明の
実施のために汎用のパーソナルコンピュータを利用する
ことができ、移動機を小形化することも可能になる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような優れた効果を奏する。 (1) ＩＳＤＮ網を介して通信を行うため、高速なディジ
タル通信を安定に行うことができ、且つ制御遅延の少な
い方法を提供することができる。 (2) 音声通信用として設計された移動局、基地局及び回
線制御局に僅かな改造を施すだけで、ＩＳＤＮ網及びホ
スト側は何等変更することなしに高速ディジタル通信網
を実現できる。 (3) ＬＡＮにアクセスする場合は、ＬＡＮ用に開発され
た通信プロトコルを利用して誤り制御を行うことが可能
なため、無線区間での誤り制御を行うことなく、高信頼
性の通信を実現でき、且つＬＡＮを経由してインターネ
ットへのアクセスが容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例において移動局側から発呼する場
合の手順を示すフローチャートである。

【図３】図１の実施例において通信網の端末装置側から
発呼する場合の手順を示すフローチャートである。

【図４】移動局のデータ端末装置とホスト局のデータ端
末装置との通信プログラムの機能構造を説明する図であ
る。

【図５】信号のビット構成を説明する図である。

【図６】移動局の他の構成例を示すブロック図である。

【図７】移動局の更に他の構成例を示すブロック図であ
る。

【図８】従来の移動通信方式を説明する図である。

【符号の説明】

ａ 移動局 ｂ 基地局 １ 送受話器 ２、９ コーディック ３、８、１０ 切替回路 ４、７ 無線機 ５、６ アンテナ １１ 回線制御局 １２ ＩＳＤＮ網 １３ ディジタル電話機 １４、１８ データ端末装置 １５、１６ 速度変換回路 １７ ターミナルアダプタ １９、２０ 制御部 ４０１、４０２ 移動機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−164490（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218984（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−193863（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−22475（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141733（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04Q 7/00 H04B 7/26 H04L 12/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基地局と移動局との間でディジタル無線通
   信を行い、基地局からＩＳＤＮ網を経由して接続された
   データ端末装置と移動局に接続されたデータ端末装置と
   がデータ通信を行う移動データ通信方法において、 移動局においてはデータ端末装置からの速度と無線区間
   の速度との間の変換を行い、基地局においてはＩ．４６
   ０変換則により無線区間の速度とＩＳＤＮの速度との間
   の変換を行い、ホスト局のターミナルアダプタにおいて
   はＩＳＤＮの速度と無線区間の速度との間の変換及び無
   線区間の速度と移動局のデータ通信端末の速度との間の
   変換を行い、移動局からの発呼により移動局とホスト局とがデータ通
   信を行う場合は、移動局において音声信号用のコーディ
   ックからデータ通信用の速度変換回路に切替え、且つそ
   の信号形式情報を移動局から基地局に転送し、基地局に
   おいてはこの情報に基づいて音声信号用のコーディック
   からデータ通信用の速度変換回路に切替え、且つその信
   号形式情報をＩＳＤＮ網を経由してホスト局に転送する
   ことを特徴とする移動データ通信方法。
2. 【請求項２】基地局と移動局との間でディジタル無線通
   信を行い、基地局からＩＳＤＮ網を経由して接続された
   データ端末装置と移動局に接続されたデータ端末装置と
   がデータ通信を行う移動データ通信方法において、 移動局においてはデータ端末装置からの速度と無線区間
   の速度との間の変換を行い、基地局においてはＩ．４６
   ０変換則により無線区間の速度とＩＳＤＮの速度との間
   の変換を行い、ホスト局のターミナルアダプタにおいて
   はＩＳＤＮの速度と無線区間の速度との間の変換及び無
   線区間の速度と移動局のデータ通信端末の速度との間の
   変換を行い、 ホスト局からの発呼によりホスト局と移動局とがデータ
   通信を行う場合は、ホスト局はそのデータとその信号形
   式情報をＩＳＤＮ網を経由して基地局に転送し、基地局
   において音声信号用のコーディックからデータ通信用の
   速度変換回路に切替え、且つその信号形式情報を移動局
   に転送し、移動局においてはこの情報に基づいて音声信
   号用のコーディックからデータ通信用の速度変換回路に
   切替えることを特徴とする移動データ通信方法。
3. 【請求項３】基地局と移動局との間でディジタル無線通
   信を行い、基地局からＩＳＤＮ網を経由して接続された
   データ端末装置と移動局に接続されたデータ端末装置と
   がデータ通信を行う移動データ通信方法において、 移動局においてはデータ端末装置からの速度と無線区間
   の速度との間の変換を行い、基地局においてはＩ．４６
   ０変換則により無線区間の速度とＩＳＤＮの速度との間
   の変換を行い、ホスト局のターミナルアダプタにおいて
   はＩＳＤＮの速度と無線区間の速度との間の変換及び無
   線区間の速度と移動局のデータ通信端末の速度との間の
   変換を行い、 移動局と基地局との無線区間で発生した信号誤りに対し
   ては、移動局と基地局との間では誤り制御を行わず、移
   動局のデータ端末装置で動作しているプログラムとホス
   ト局のデータ端末装置で動作しているプログラムとの間
   で信号の誤りを検出して誤り制御を行うことを特徴とす
   る移動データ通信方法。