JP3869979B2 - 移動体通信端末におけるデータ通信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ通信方法、より具体的にはデータの送信側および受信側の双方が移動体通信端末の場合に有利に適用されるデータ通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報機器の小型軽量化やインターネットの普及により、外出先でもネットワークにアクセスして手軽に情報のやり取りができるようになった。このように外出先でネットワークにアクセスする場合、例えばPHS端末や携帯電話機等を通信手段として利用することで、何処にいても情報のやり取りを行うことができる。特にPHS端末の場合には、携帯電話機に比べて高速なデータ伝送が可能なので、この種の通信手段としては適している。
【0003】
例えばPHS端末を用いてデータ伝送を行う場合、音声通話と異なりデータ伝送の場合には、送信したデータが正確に相手方で受信されなければならない。すなわち、音声通話であれば、例えば受信電界強度の低下やフェージング等により、相手の音声が途切れて聴き取りにくい場合でも、ある程度はその内容を理解することはできる。しかし、データ伝送の場合に伝送されたデータが化けて相手に届けられると、情報としての価値が全く無くなってしまう。
このため、データ伝送の場合には電気的、論理的な信号の形式、送受信の手順、誤り検出の方法等を定めたプロトコルが必要となる。このようなプロトコルとして、PHS端末ではPHS Internet Access Forum Standard(PIAFS)が定められている。PIAFSの伝送方式は、PHSの32kbit/s非制限ディジタルベアラ、もしくは64kbit/s非制限ディジタルベアラを用いて高品質にデータを伝送する伝送制御手順を提供するものである。
【0004】
PIAFSはインバンドネゴシエーション手順とARQ伝送手順とで構成される。インバンドネゴシエーション手順とは、今後の画像伝送、将来の新伝送方式に対応可能とするための手順である。また、ARQ伝送制御手順とは、PHS通信フェーズにおけるレイヤ2に位置付けられる誤り制御手順である。図5はデータリンク起動側1とデータリンク起動側2の2台のPHS端末で、PIAFSによるデータ伝送を行った場合の動作を示したシーケンス図である。
2台のPHS端末間の通信路が形成された後、PIAFSに移行すると、図5に示すように、データリンク起動側1とデータリンク起動側2は初めにARQ同期処理を行う。次に、データリンク起動側1とデータリンク起動側2は、相互に通信パラメータの設定要求を行い、それぞれ相手側から設定要求を受信すると、通信パラメータ設定受付を返送する。そして、通信パラメータの設定受付を受信すると、設定要求および設定受付で同期を確立するネゴシエーションフェーズを終了し、データフェーズに移行してデータの伝送を開始する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術では、一方のデータリンク起動側が通信パラメータ設定受付を受信してネゴシエーションフェーズを終了した場合、相手方のデータリンク起動側が同様にネゴシエーションフェーズを終了していなくてもデータの送信処理(または受信処理)を開始する。すなわち、通信パラメータネゴシエーション時に制御フレームの競合が発生し且つ、データリンク起動側1からの通信パラメータ設定受付が、誤り(エラー受信等)により図5の受信不可に示すようにデータリンク起動側2へ届かなかった場合、データリンク起動側2は再度通信パラメータの設定要求をデータリンク起動側1に対して行う。
一方、データリンク起動側1はデータの伝送処理に移行しているため、継続してデータの伝送処理を実行しようとする。このため、データリンク起動側1とデータリンク起動側2との間で通信が成り立たなくなり、10秒後にタイムアウトになってリンクを解放する切断処理を実行してしまう。
【0006】
データリンク起動側1とデータリンク起動側2がともに移動体通信端末の場合、フェージングや弱電界等の影響により、それぞれの端末の通信状態が通信路が形成された後に一時的に悪化することがある。しかしながら、従来技術ではこのような通信路を形成した後に、双方の端末で通信状態が悪化することがあることを前提に通信手順を定めたものでは無かった。すなわち、従来技術では移動体通信端末と固定網に接続された端末間を主に考えた通信手順になっていた。
したがって、一方の端末がデータの伝送処理に移行した場合には、相手方の端末もデータの伝送処理を実行するものとして通信手順が定められていた。このため、フェージングや弱電界等の影響により一方の端末がデータの伝送処理に移行できなかった場合、制御不能となってリンクの解放(切断)処理に移行してしまうという問題があった。
【0007】
本発明はこのような従来技術の課題を解決し、データリンク起動側1とデータリンク起動側2がともに移動体通信端末の場合でも、データ伝送の成功率を高めることが可能な移動体通信端末におけるデータ通信方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、第1の移動体通信端末と第2の移動体通信端末におけるデータ通信方法であって、前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末とが通信を行う通信路が形成されると、前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末との同期を確立するネゴシエーションフェーズに入り、前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末は、互いの端末に対して設定要求の送信を行い、前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末は、前記設定要求を受信すると設定受付の返送を行い、前記設定要求の送信に対して相手側から返送された前記設定受付を受信すると、前記ネゴシエーションフェーズを終了する移動体通信端末におけるデータ通信方法において、前記第1の移動体通信端末は前記第2の移動体通信端末からの前記設定受付を受信してデータ伝送を行うデータフェーズに移行して第1のデータを送信し、前記第2の移動体通信端末は前記第1の移動体通信端末からの前記設定受付を所定時間内に受信できない場合、前記第1の移動体通信端末に再度設定受付を送信し、該再度設定受付を受信した前記第1の移動体通信端末は前回送信した第1のデータに続く第2のデータを送信し、前記第2の移動体通信端末は前記再度設定受付を送信後に前記第1の移動体通信端末からの第1のデータを受信すると前記第1の移動体通信端末と同期を確立するために再度設定要求を送信し、前記第1の移動体通信端末が前記第2の移動体通信端末から前記再度設定要求を受信すると前記第1の移動体通信端末は前記第2の移動体通信端末と再度ネゴシエーションフェーズに入り、第1及び第2の移動体通信端末間双方の通信の維持を確保する。
【0009】
また、本発明によれば、前記第1の移動体通信端末は、受信した前記第2の移動体通信端末からの再度設定要求から再度前記ネゴシエーションフェーズに戻り、再びデータフェーズに移行する場合、前記データフェーズに移行した際に送信したデータを含めて最初からデータの伝送を行う。さらに、前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末との通信路が形成され、音声通話を行った後にデータ通信を行う旨のキー操作を行うと、これをトリガとして前記ネゴシエーションフェーズおよび前記データフェーズが実行される。さらに、前記データフェーズが実行されてデータ伝送が終了すると、前記音声通話を行うモードに自動的に移行する。さらに、前記データ伝送が終了すると、可聴または可視表示にてデータ伝送の終了を通知する。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による移動体通信端末におけるデータ通信方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では本発明による移動体通信端末におけるデータ通信方法が有利に適用されるPHS端末を例に説明するが、本発明は特にPHS端末に限定されるものでは無く、移動体通信端末同士のデータ通信であれば本発明は適用可能である。
【0011】
図2を参照すると、本発明による移動体通信端末におけるデータ通信方法を、PHS網と無線接続されるPHS端末に適用したときの実施の形態を示す機能ブロック図が示されている。図2に示したPHS端末は、PIAFSのようなデータ伝送を行うためのプロトコルによって、高品質なデータ伝送を行うことが可能な端末である。すなわち、このPHS端末は、例えばメール機能における文字メッセージの送受信や、当該端末と接続されたパーソナルコンピュータ等の情報機器のデータ伝送等を、データ伝送プロトコルによって送受信する。
【0012】
図2において、アンテナ10は、通話エリアの無線基地局(図示せず)とデータのやり取りを行うために、電波の輻射あるいは受信を行う。このアンテナ10にはRF部12が接続されている。RF部12は、アンテナ10で受信した信号を増幅および周波数変換してベースバンド部14に復調用信号を出力するRF受信回路と、ベースバンド部14からの音声変調信号を増幅および周波数変換してアンテナ10に出力する送信回路とにより構成されている。ベースバンド部14は、CPU16およびコーデック18に接続され、このCPU16の制御により音声信号や発信者番号を含むアンテナ10から受信したRF信号の変復調を行う。
【0013】
コーデック18は、デジタル信号をアナログ信号に、またアナログ信号をデジタル信号に変換する変換器である。すなわち、コーデック18は、CPU16の制御により、ベースバンド部14やCPU16から入力したデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換してスピーカ(SP)24に出力するとともに、マイク(MIC)22より入力したアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換してベースバンド部14に出力する。コーデック18はまた、DTMFレシーバ20に接続され、ベースバンド部14から入力したデジタル信号をアナログ信号に変換してDTMFレシーバ20に出力する。
【0014】
DTMFレシーバ20は、コーデック18から入力した信号がDTMF信号の場合に、その内容をCPU16に出力する。すなわち、DTMFレシーバ20は、例えば発呼者よりキー入力されたDTMF信号を受信すると、その情報をCPU16に出力する。
CPU16は、PHS端末の全体の制御を行う制御部であり、その内部にプログラム等が書き込まれた不揮発性メモリであるROM16aとRAM16bが内蔵されている。RAM16bには、呼処理を行うにあたって一時的に記憶されるデータ、例えば呼設定時に受信した発信側端末の電話番号等の各種情報が記憶される。RAM16bにはまた、送信データや受信データ等のデータ伝送のデータが一時的に格納される。
【0015】
RAM16bに一時的に格納された受信データは、CPU16に接続されているE2 PROM17やコネクタ19を介して接続されている外部のパーソナルコンピュータ等の情報機器(図示せず)に送られる。E2 PROM17には、メール機能により受信した文字メッセージや電話帳の登録データ等の電源をオフしたときでも消去しない各種のデータが格納されている。
CPU16にはまた、発信側端末の電話番号や文字メッセージ等を表示する表示部26と、発呼先の電話番号や文字等を入力するテンキー、電源のオンオフを行う電源キー、または発呼処理を行う発呼キー等の各種キーにより構成されたキー入力部28とが接続されている。
【0016】
表示部26は、データ伝送プロトコルにより相手方端末とデータ伝送を行っている場合、データ伝送中である旨を表示するとともに、データ伝送が終了した場合にはそのことも表示する。また、データ伝送が終了した場合には、スピーカ24よりデータ伝送を終了したことを音声または可聴音にて通知する。さらに、本実施の形態では、キー入力部28には、データ伝送プロトコルを起動するトリガーキーを備えている。
【0017】
本実施の形態におけるデータ伝送手順は高位のプロトコルに対して種々のサービスを提供するが、これらデータ伝送のプロトコルおよび高位のプロトコルは実質的にCPU16により行う。データ伝送のプロトコルで提供するサービスとしては、「データリンクの設定と解放」、「エラー検出/再送によるエラーフリー伝送路の提供」、「全2重伝送路の提供」、「フロー制御」、「ビット透過性」、「連続するデータの継続関係の伝達」、「高いビットエラー率下での高スループットチャネルの提供」、「文字メッセージの分割と組立」等がある。
【0018】
図3は本実施の形態のPHS端末における通信処理の流れを示したシーケンス図である。図3において、PS1およびPS2は本実施の形態におけるPHS端末であり、CSは基地局(および網)である。PS1から発呼処理が行われて網に対してPS2の電話番号が送信されると、網はPS2に対して着呼要求を行う。この着呼要求に対してPS2が応答すると、網はPS2が応答したことをPS1に通知するとともに、PS1とPS2にそれぞれ通話路チャンネルを割り当てて通信路を形成する。
【0019】
これにより、通話状態になってPS1とPS2とが通話しているときに、文字メッセージの送受信処理を起動するか、またはコネクタ19を介して情報機器を接続してデータ伝送を実行するキー操作が行われると、データ伝送プロトコルが起動して音声通信を行う通話モードからデータ伝送を行うデータ伝送モードに移行する。このとき、表示部26にはデータ伝送モード中であることが表示される。
【0020】
データ伝送プロトコルによってデータ伝送が無事終了すると、表示部26にはデータ伝送完了通知が表示されるとともに、スピーカ24よりその旨が出力される。また、もし、データ伝送が失敗した場合、表示部26にはデータ伝送が失敗したことが表示されるとともに、スピーカ24よりその旨が出力される。なお、このような表示部26の表示やスピーカ24からの出力は、使用者が任意に設定でき、いずれか一方の通知のみとすることも勿論可能である。
データ伝送プロトコルが終了すると、自動的に通話状態に戻ることができるので、データ伝送後にPS1とPS2とは引き続き通話を行うことができる。なお、ここでは最初に通話を行い、途中からデータ伝送に移行したので、自動的に通話状態に戻るようにしているが、勿論、データ伝送のみを行う場合はデータ伝送後に自動的に切断処理を行うようにすることもできる。
【0021】
図4は図3に示したシーケンス図において、データ伝送プロトコルに入るまでのより詳細なシーケンスを示したものである。なお、図4では、符号CSはPHS端末PS1と通信を行うPHS基地局であり、それ以外の網側およびPHS端末PS2と通信を行う基地局は略して記載していない。
PS1とCSはSTD−28のシーケンスによって呼の接続処理を実行する。すなわち、PS1がPS2の電話番号を入力後、発呼処理を行うと、リンクチャネル確立要求がCSに対して行われ、リンクチャネルの割当てがCSからPS1に対して行われる。そして、この間で同期バーストが行われ、SABMおよびUA後、呼の設定が行われる。
【0022】
その後、呼設定、定義情報、機能要求、認証等をPS1とCS間でやり取りした後、被呼者端末であるPS2を呼び出し、これが応答するとPS1とPS2との間で通信路が形成される。通信路形成後、PS1からPS2に同期確立が行われ、これに対してPS2からPS1に同期受付が行われる。これによって、ARQ同期処理が終了する。この同期処理が終了すると、次に同期確立を行うため、PS1からPS2に対して通信パラメータ設定要求が行なわれ、PS1がPS2から通信パレメータ設定受付を受理すると、同期確立が終わってPS1はPS2にデータを送信する。
【0023】
図1は図3に示したデータ伝送プロトコルの詳細な処理手順を示したシーケンス図である。なお、ここでは図3のPS1をデータリンク起動側1、PS2をデータリンク起動側2としている。また、データ伝送プロトコルは、端末間同士で行われ、網側は通話路を提供しているだけなので図1では略して記載していない。さらに、以下の説明では、理解を容易にするために、データリンク起動側1からデータリンク起動側2にデータを送信する場合を説明する。なお、本実施の形態のデータ通信におけるデータは、多数のスロットを利用することで、データパケット(データ量)を32kあるいは64kとすることが容易に行えることはいうまでもない。
【0024】
データ伝送プロトコルが開始されると、データリンク起動側1とデータリンク起動側2は、初めにARQフレームの同期をとるフレームを送出してARQ同期処理を行う。ARQフレームの同期処理の後、データリンク起動側1とデータリンク起動側2は同期確立のためのネゴシエーションフェーズに移行する。ネゴシエーションフェーズに移行すると、データリンク起動側1はデータリンク起動側2に対して通信パラメータ設定要求を送出し(起動1−1)、同様に、データリンク起動側2はデータリンク起動側1に対して通信パラメータ設定要求を送出する(起動2−1)。
【0025】
データリンク起動側1は、データリンク起動側2より起動2−1の通信パラメータの設定要求を受信すると、通信パラメータ設定受付を返送する(起動1−2)。また、データリンク起動側2は、データリンク起動側1より起動1−1の通信パラメータの設定要求を受信すると、通信パラメータ設定受付を返送する(起動2−2)。データリンク起動側1は、データリンク起動側2より起動2−2の通信パラメータの設定受付を受信すると、データ伝送を行うデータフェーズに移行し、データフレームを用いてデータリンク起動側2に対してデータを送信する(起動1−3)。
【0026】
一方、データリンク起動側2では、この時、例えばフェージングや弱電界等の要因により、データリンク起動側1から送信された起動1−2の通信パラメータ設定受付を所定の時間内に受信できないと、再度、通信パラメータの設定受付をデータリンク起動側1に対して送信する(起動2−3)。これに対してデータリンク起動側1は、データリンク起動側2より起動2−3における通信パラメータの設定受付を受信すると、起動1−3で送信した次のデータを送信する(起動1−4)。
【0027】
データリンク起動側2は、データリンク起動側1より起動1−3のデータを受信すると、再度同期確立をやり直すために、通信パラメータの設定要求をデータリンク起動側1に対して送信する(起動2−4)。データリンク起動側1は、データリンク起動側2より起動2−4の通信パラメータの設定要求を受信すると、自分が送信したデータ番号と起動側2が送信したデータ番号が合わないので、データリンク起動側2がネゴシエーションフェーズからデータフェーズに移行していないと判断する。そして、データリンク起動側1は、再度、ネゴシエーションフェーズを行うため、通信パラメータ設定要求をデータリンク起動側2に送信する(起動1−5)。
【0028】
データリンク起動側2は、起動1−4のデータを受信すると、起動2−4と同様にデータリンク起動側1に対して通信パラメータの設定要求を行う(起動2−5)。データリンク起動側1は、起動2−5の通信パラメータの設定要求を受信すると、データリンク起動側2に対して通信パラメータの設定受付を返送する(起動1−6)。同様に、データリンク起動側2は、起動1−5の通信パラメータの設定要求を受信すると、データリンク起動側1に対して通信パラメータの設定受付を返送する(起動2−6)。
【0029】
データリンク起動側1は、データリンク起動側2より起動2−6の通信パラメータ設定受付を受信すると、データフェーズに移行し、起動1−3で送信した最初のデータをデータフレームを用いてデータリンク起動側2に送信する。データリンク起動側2は、データリンク起動側1より起動1−6の通信パラメータ設定受付を受信すると、データフェーズに移行して、データフレームを用いてデータリンク起動側1にデータを送信する(起動2−7)。このとき、データリンク起動側2からデータリンク起動側1に対して送信するデータが無い場合にはデータフレームのみを送信する。以後、データの送信が終了するまで、データフェーズにおけるデータ伝送が行われる。
【0030】
このように本実施の形態では、データリンク起動側2がデータリンク起動側1に送信した通信パラメータ設定要求に対する起動側1からの通信パラメータ設定受付を受信できないときには、起動側2は再度通信パラメータ設定要求を送信する。そして、データリンク起動側1がこの要求に対して通信パラメータ設定要求をデータリンク起動側2に送信することで、端末間双方の通信の維持を確保することが可能となる。
【0031】
したがって、ネゴシエーションフェーズにおける制御フレームが相手と競合した場合、相手からの制御フレームの処理を優先させるために、通信の不確定要素を排除することができる。また、無線区間の通信の不確定要素(例えばフェージングや弱電界等の電波状態の悪化)をできるだけ排除できる。さらに、通信パラメータ設定にてデータの競合(輻輳)とデータの未受信に対するネゴシエーション時の確度を上げることができるので、データ伝送の成功率をより高くすることが可能となる。
【0032】
なお、図1ではデータリンク起動側2が受信不可の場合を説明したが、勿論、データリンク起動側1が受信不可の場合であっても同様に適用可能である。何れの場合であっても、自送信データ番号を判断することで、起動側1または起動側2の状態を判断する。すなわち、通信チャネルが1チャネルの場合であっても、2チャネル以上の場合であっても、同様に、起動側1と起動側2は、「要求」に対して「受付」が無い場合、送信されてきた「要求」のデータ番号をそれぞれのチャネルで独立もしくは相互に認識し、データ番号が更新されていない場合には、その要求に対して「受付」を送信し、通信をより確実に成立させる。また、送信したデータ番号が合わなくなった場合、既に送信済のデータまで逆上ってデータの送信を行う。
【0033】
【発明の効果】
このように本発明の移動体通信端末におけるデータ通信方法によれば、フェージングや弱電界等により電波状態が悪化して一時的に通信が途切れた場合でも、制御不能となってリンクを解放することが無い。したがって、移動体通信端末間におけるデータ伝送の成功率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による移動体通信端末におけるデータ通信方法の実施の形態を示すシーケンス図。
【図2】本発明による移動体通信端末をPHS端末に適用したときの機能ブロック図。
【図3】本発明による移動体通信端末におけるデータ通信方法の実施の形態の動作を示すシーケンス図。
【図4】図3におけるデータ伝送プロトコルに入るまでのより詳細なシーケンス図。
【図5】従来技術における移動体通信端末のデータ通信方法を示したシーケンス図。
【符号の説明】
10 アンテナ
12 RF部
14 ベースバンド部
16 CPU
16a ROM
16b RAM
17 E2 PROM
18 コーデック
19 コネクタ
20 DTMFレシーバ
22 マイク
24 スピーカ
26 表示部
28 キー入力部
Claims (5)
- 第1の移動体通信端末と第2の移動体通信端末におけるデータ通信方法であって、
前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末とが通信を行う通信路が形成されると、
前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末との同期を確立するネゴシエーションフェーズに入り、
前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末は、互いの端末に対して設定要求の送信を行い、
前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末は、前記設定要求を受信すると設定受付の返送を行い、
前記設定要求の送信に対して相手側から返送された前記設定受付を受信すると、前記ネゴシエーションフェーズを終了する移動体通信端末におけるデータ通信方法において、
前記第1の移動体通信端末は前記第2の移動体通信端末からの前記設定受付を受信してデータ伝送を行うデータフェーズに移行して第1のデータを送信し、前記第2の移動体通信端末は前記第1の移動体通信端末からの前記設定受付を所定時間内に受信できない場合、前記第1の移動体通信端末に再度設定受付を送信し、
該再度設定受付を受信した前記第1の移動体通信端末は前回送信した第1のデータに続く第2のデータを送信し、
前記第2の移動体通信端末は前記再度設定受付を送信後に前記第1の移動体通信端末からの第1のデータを受信すると前記第1の移動体通信端末と同期を確立するために再度設定要求を送信し、
前記第1の移動体通信端末が前記第2の移動体通信端末から前記再度設定要求を受信すると前記第1の移動体通信端末は前記第2の移動体通信端末と再度ネゴシエーションフェーズに入り、
第1及び第2の移動体通信端末間双方の通信の維持を確保することを特徴とする移動体通信端末におけるデータ通信方法。 - 請求項1に記載の移動体通信端末におけるデータ通信方法において、前記第1の移動体通信端末は、受信した前記第2の移動体通信端末からの再度設定要求から再度前記ネゴシエーションフェーズに戻り、再びデータフェーズに移行する場合、前記データフェーズに移行した際に送信したデータを含めて最初からデータの伝送を行うことを特徴とする移動体通信端末におけるデータ通信方法。
- 請求項1に記載の移動体通信端末におけるデータ通信方法において、前記第1の移動体通信端末と前記第2の移動体通信端末との通信路が形成され、音声通話を行った後にデータ通信を行う旨のキー操作を行うと、これをトリガとして前記ネゴシエーションフェーズおよび前記データフェーズが実行されることを特徴とする移動体通信端末におけるデータ通信方法。
- 請求項3に記載の移動体通信端末におけるデータ通信方法において、前記データフェーズが実行されてデータ伝送が終了すると、前記音声通話を行うモードに自動的に移行することを特徴とする移動体通信端末におけるデータ通信方法。
- 請求項4に記載の移動体通信端末におけるデータ通信方法において、前記データ伝送が終了すると、可聴または可視表示にてデータ伝送の終了を通知することを特徴とする移動体通信端末におけるデータ通信方法。
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JPH09247751A (ja) | 無線通信システム |
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