JP4659312B2 - Ｕｍ及びＲｍインターフェース上で取り決めされたオプションに応じてＰＰＰパケットを選択的にフレーム化及び脱フレーム化する - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線データサービスの分野に関する。更に詳しくは、本発明は、無線通信機器（ＭＴ２）を介して端末装置（ＴＥ２）とインターワーキング機能（ＩＷＦ）との間で無線データ通信プロトコルを提供するための、新規で改良された方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットワーキング、すなわち個々のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を接続することは、急速に、大変一般的になっている。インフラストラクチャー及び関連したプロトコルは、一般に“インターネット”と呼ばれ、よく知られ、広く用いられる。ポイント・トゥー・ポイントプロトコル（ＰＰＰ）は、従来から知られているようにインターネットと接続する一般的な方法である。このＰＰＰは、１９９４年７月のRequest for Comment(RFC) 1661, The Point-to-Point Protocol (PPP), Network Groupに記載されており、以下、参照として本明細書に組み込まれる。ＰＰＰは、ポイント・トゥー・ポイントリンク上でのマルチプロトコルデータグラムを転送するための標準的な方法を提供する。
【０００３】
ＰＰＰは、３つの主要な要素を含む。
【０００４】
１．マルチプロトコルデータグラムをカプセル化する方法、
２．データリンク接続を確立し、設定(configure)し、検査するためのリンク制御プロトコル（Link Control Protocol :LCP）、
３．異なるネットワーク層プロトコルを確立し、設定するためのネットワーク制御プロトコルのファミリー、である。
【０００５】
図１は、無線データ通信システムの高レベルのブロック図を示す。図１において、移動端末（ＴＥ２機器）１０２は、無線通信システムを介してＩＷＦ１０８と通信する。この無線通信システムは、無線通信機器（ＭＴ２）、基地局／移動切換センター（ＢＳ／ＭＳＣ）１０６を含む。図１において、ＩＷＦ１０８は、インターネットへのアクセスポイントとして機能する。ＩＷＦ１０８は、ＢＳ／ＭＳＣ１０６と接続され、しばしばＢＳ／ＭＳＣと同じ場所に設けられる。ＢＳ／ＭＳＣ１０６は、従来から知られているように従来の無線基地局としてもよい。ＴＥ２機器１０２は、ＭＴ２機器１０４と接続され、ＭＴ２機器１０４は、ＢＳ／ＭＳＣ１０６及びＩＷＦ１０８を無線通信を行う。
【０００６】
ＴＥ２機器１０２とＩＷＦ１０８との間でのデータ通信を可能とするための多くのプロトコルが存在する。例えば、"Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems: Packet Data Services"と題してTelecommunications Industry Association (TIA)/Electronics Industries Association (EIA) Interim Standard IS-707.5が１９９８年２月に発行されており、参照として本明細書に組み込まれる。これによれば、TIA/EIA IS-95広帯域拡散スペクトルシステムにおいてパケットデータ送信を行えるようサポートするために必要なことが定義されている。ＢＳ／ＭＳＣ１０６及びＩＷＦ１０８を、このTIA/EIA IS-95広帯域拡散スペクトルシステムの一部とすることができる。IS707.5により、ＴＥ２機器１０２とＭＴ２機器１０４との間のリンク（Ｒｍインターフェース）、及びＭＴ２機器１０４とＢＳ／ＭＳＣ１０６との間のリンク（Ｕｍインターフェース）、及びＢＳ／ＭＳＣ１０６とＩＷＦ１０８との間のリンク（Ｌインターフェース）上の通信プロトコルのために必要なことが提供されている。IS-95は、"Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"と題して１９９３年７月に発行されたTIA/EIA IS-95において定義されており、参照として本明細書に組み込まれる。
【０００７】
図２を参照して、IS-707.5リレーモデルの各エンティティーにおけるプロトコル構造図が示される。図２は、IS-707.5の図１．４．２．２−１にほぼ対応する。図の最も左には、典型的な縦型フォーマットで示されたプロトコル構造が示される。このプロトコル構造は、ＴＥ２機器１０２（例えば、移動端末、ラップトップ又はパームトップコンピュータ）上で動作するプロトコル層を示す。ＴＥ２プロトコル構造は、ＭＴ２機器１０４プロトコル構造とＲｍインターフェース上で論理的に接続される。ＭＴ２機器１０４は、ＢＳ／ＭＳＣ１０６プロトコル構造とＵｍインターフェース上で論理的に接続されるように描かれている。ＢＳ／ＭＳＣ１０６プロトコル構造は、次いで、ＩＷＦ１０８プロトコル構造とＬインターフェース上で論理的に接続されるように描かれている。
【０００８】
図２のプロトコルの動作例として、ポイント・トゥー・ポイント（ＰＰＰＲ）プロトコル２０６は、上位層プロトコル２０２，２０４からのパケットを符号化する。次いで、ＰＰＰプロトコル２０６は、これら符号化されたパケットを、ＥＩＡ−２３２プロトコル２０８を用いて、ＭＴ２機器上で動作するＥＩＡ２３２コンパチブルポートに送信する。ＭＴ２機器上のＥＩＡ−２３２プロトコル２１０は、このパケットを受信し、ＰＰＰＲプロトコル２０５へと渡す。ＰＰＰＲプロトコル２０５は、ＰＰＰフレーム中でカプセル化されたパケットを脱フレーム化(unframe)し、データ接続が完了した際、典型的にパケットをＰＰＰＵプロトコル２１５に渡す。ＰＰＰＵプロトコル２１５は、パケットをＰＰＰフレームにフレーム化し、これをＩＷＦ（１０８）内に位置するＰＰＰピアプロトコル（２２６）に送信する。ともに公知の無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）２１２及びＩＳ−９５プロトコル２１４は、ＰＰＰフレームにおいてカプセル化されたパケットをＵｍインターフェース上でＢＳ／ＭＳＣ１０６に送信するために用いられる。ＲＬＰプロトコル２１２は、１９９８年２月の"Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems: Radio Link Protocol"と題したTIA/EIA IS-707.2において定義され、参照として本明細書に組み込まれる。またIS-95プロトコルは、上述したIS-95において定義される。ＢＳ／ＭＳＣ１０６内の相補的なＲＬＰプロトコル２１６及びＩＳ−９５プロトコル２１８は、パケットをリレー層プロトコル２２０に渡し、Ｌインターフェースを介してリレー層プロトコル２２８に送信する。ＰＰＰＵプロトコル２２６は、次いで、受信したパケットを脱フレーム化し、これらをネットワーク層プロトコル２２５に渡す。次いで、ネットワーク層プロトコル２２５は、これらを上位層プロトコル２２１に渡す。
【０００９】
ＥＩＡ−２３２プロトコルは、"Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange"と題して１９９７年１０月に公表されたTIA/EIA-232-E Standardにて定義され、参照として本明細書に組み込まれる。
【００１０】
リレー層は、"Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems: AT Command Processing and the Rm Interface"と題して１９９８年２月に公表されたTIA/EIA IS-707.3にて定義される。
【００１１】
２０８及び２１０にEIA-232を用いる代わりに、他のポイント・トゥー・ポイント物理層（例えばＵＳＢ）を用いることもできる。
【００１２】
ＰＰＰフレーム内でカプセル化されたパケットはＰＰＰフレームから脱フレーム化される。しかし、上記した説明からも分かるように、この脱フレーム化は、ＭＴ２機器において受信されたパケットがＭＴ２機器内で動作する上位層プロトコルに渡されない限り、後続するＰＰＰピアプロトコルへの送信のためＰＰＰフレームにおいて再フレーム化されるだけのために行われる。このことは、パケットが、ＭＴ２機器において更なる処理を必要としない場合も同様である。したがって、処理を行う資源（リソース）とスループットは、ＰＰＰフレーム内でのこの不要な脱フレーム化及び再フレーム化により悪影響を受ける。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｒｍインターフェース上でのＰＰＰ ＬＣＰリンクオプションから選択されたオプションが、Ｕｍインターフェース上での対応するリンクオプションと同一であるか否かを決定する。２つのインターフェース上のＰＰＰ ＬＣＰリンクオプションのうちの選択されたオプションが等しい場合、本発明はＭＴ２機器内におけるＰＰＰフレームの不要な脱フレーム化及び再フレーム化を行わない。したがって、ＭＴ２機器は、ＰＰＰフレームを脱フレーム化することなくＰＰＰフレームを受信、送信することができる。すなわち、ＰＰＰフレームはＭＴ２機器を単に通過する。この結果、ＭＴ２機器により必要とされる処理の総数は減少し、これにより、より大きなデータスループットが可能な、さらなる処理能力を提供できる。
【００１４】
本発明が、ＰＰＰリンクパラメータから選択されたリンクパラメータが２つのインターフェース上で同一でないと決定した場合、ＰＰＰフレームは従来のシステムのように脱フレーム化及び再フレーム化される。したがって、本発明が、各ＰＰＰリンクパラメータから選択されたリンクパラメータが等しくないと決定した場合、ＰＰＰフレームはＭＴ２機器により、上記したように脱フレーム化及び再フレーム化される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
従来から知られているように、ポイント・トゥー・ポイントリンク上で通信を確立するために、データリンク接続を確立し、設定し、検査するためのリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）パケットは、各ＰＰＰリンク、すなわちＲｍ及びＵｍインターフェース上でやり取りされなければならない。取り決めするための交渉 (negotiate)が行われていない全てのオプションは、ＲＦＣにて明記されているように所定のデフォルト値を用いる。
【００１６】
ＲＦＣ１６６１に記載されるように、ＬＣＰパケットは設定要求(Configure-Request)、設定Ａｃｋ(Configure-Ack)、設定Ｎａｋ(Configure-Nak)、設定拒否(Configure-Reject)から構成される。これらのパケットのフォーマット公知であり、ＲＦＣ１６６１に記載されている。
【００１７】
設定要求パケットは、設定オプションを取り決めするために用いられる。全ての設定オプションはたいてい、同時に取り決めされる。
【００１８】
設定Ａｃｋパケットは、受信した設定要求パケット内の各設定オプションが認識可能であり、且つ全ての値が容認可能である場合、送信される。
【００１９】
設定Ｎａｋパケットは、要求された設定オプションが認識可能であるがいくつかの値が容認可能でない場合、設定要求パケットに応じて送信される。設定Ｎａｋパケットのオプションフィールドは、設定要求パケットからの容認できない設定オプションによってのみ満たされている。なお、全ての設定オプションはたいてい、同時にＮａｋ化される。
【００２０】
設定拒否パケットは、受信した設定要求が、認識不能または取り決めするのに容認できないオプションを含む場合、送信される。設定拒否のオプションフィールドは、設定要求のうちの容認できない設定オプションのみを含む。
【００２１】
以下は、よく知られた設定オプションである。最初の６つの設定オプションは、RFC 1661にて記載されており、ＰＰＰ ＬＣＰプロトコル用に定義されている。一方、７番目の設定オプションは、１９９４年７月のRequest for Comment (RFC) 1662, PPP in HDLC-like Framing, Network Working Groupにて定義され、参照として本明細書に組み込まれる。
【００２２】
１．最大受信ユニット(Maximum-Receive-Unit)
２．真正プロトコル(Authentication-Protocol)
３．品質プロトコル(Quality-Protocol)
４．マジックナンバー(Magic-Number)
５．プロトコル・フィールド・圧縮(Protocol-Field-Compression)
６．アドレス及び制御フィールド圧縮
(Address-and-Control-Field-Compression)
７．非同期制御キャラクターマップ
(Async-Control-Character-Map)
インターネットプロトコル制御プロトコルは、ＰＰＰリンクの両端でのインターネットプロトコル（ＩＰ）モジュールを設定し、使用可能化し(enable)、使用不能化(disable)することを司るネットワーク制御プロトコルである。ＩＰＣＰは１９９２年５月の"The PPP Internet Control Protocol (IPCP)" G. McGregor Merit, Network Working GroupのRequest for Comment (RFC) 1332に記載され、参照として本明細書に組み込まれる。ＩＰＣＰ設定オプションは、以下を含む。
【００２３】
１．ＩＰアドレス
２．ＩＰ圧縮プロトコル
３．ＩＰアドレス
ＩＰＣＰはリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）と同様のオプション取り決めメカニズムを用いる。
【００２４】
設定オプションの取り決めは、Ｒｍインターフェース及びＵｍインターフェース両方のそれぞれに対して行われる。ＲＦＣ１６６１に記載されるように、設定Ａｃｋパケットは、送り主が承認しているオプションのリストを含んでいる。ＭＴ２機器は、Ｒｍ及びＵｍインターフェース上で送受信された設定Ａｃｋパケットを検討し、コンピュータメモリ等の記憶装置内に各オプションの値を保存する。全ての設定オプションは、ＲＦＣ１６６１にて定義されるようにデフォルト値を有する。このデフォルト値は、対応する設定オプションが取り決めされない場合に用いられる。
【００２５】
設定オプションから選択されたそれぞれのオプションがＲｍ及びＵｍインターフェース上の両方で等しい場合、Ｒｍ及びＵｍインターフェース上のいずれかでＭＴ２機器により受信されたＰＰＰフレームは、ＭＴ２機器によりＲｍ及びＵｍインターフェースのもう一方上で送信される。このとき、ＰＰＰフレームは、ＰＰＰＲ２０５インターフェース及びＰＰＰＵ２１５インターフェースの一方により脱フレーム化されず、またＰＰＰＲ２０５インターフェース及びＰＰＰＵインターフェースのもう一方により再フレーム化されない。これは、“擬似ネットワークモード”と呼ばれる。全てのパケットに対して脱フレーム化及び再フレーム化が必要な場合、“完全ネットワークモード”と呼ばれる。
【００２６】
図３は、取り決めされた、ＲｍインターフェースのＬＣＰ取り決めオプションを検討し、保存するための処理のフローチャートを示す。例えば、この処理は、ＭＴ２機器内のプロセッサ上で動作するファームウエアまたはソフトウエアにおいて実行することができる。
【００２７】
ステップＳ３００において、保存されたＲｍインターフェース用取り決めオプションは、ＲＦＣ１６６１により定義されるように、デフォルト値に初期化される。保存されたＲｍインターフェース用取り決めオプションは、ＭＴ２機器内に含まれるＲＡＭ等のメモリ装置に記憶される。ステップＳ３１０において、Ｒｍインターフェース上の受信されたか又は送信される直前のフレームがチェックされ、このフレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含んでいるか否かが決定される。フレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含む場合、ステップＳ３２０が実行され、設定Ａｃｋパケット内に含まれた、取り決めされたオプションの値をメモリ内に記憶する。したがって、首尾よく取り決めされたこれらのオプションは、メモリ内に保存され、取り決めされなかったオプションは、メモリ装置内にデフォルトな設定を有する。受信されたか送信される直前のパケットがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットではない場合、該処理はこのパケットを無視し、次の受信されたか送信直前のＰＰＰフレームを待つ。
【００２８】
図４は、Ｕｍインターフェース上での、取り決めされたＬＣＰ設定オプションを検討し、保存するための処理のフローチャートを示す。この処理は、図３に示す処理と同様であるが、異なる部分は、Ｕｍインターフェース上の受信されたか送信直前のパケットが検討されることである。
【００２９】
ステップＳ４００において、保存されたＵｍインターフェース用取り決めオプションは、ＲＦＣ１６６１により定義されるように、デフォルト値に初期化される。保存されたＵｍインターフェース用取り決めオプションは、ＭＴ２機器内に含まれるＲＡＭ等のメモリ装置に記憶される。ステップ４１０において、Ｕｍインターフェース上の受信されたか又は送信される直前のフレームが検討され、このフレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含んでいるか否かが決定される。フレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含む場合、ステップＳ４２０が実行され、設定Ａｃｋパケットに含まれた、取り決めされたオプションの値をメモリ内に記憶する。したがって、首尾よく取り決めされたこれらのオプションは、メモリ内に保存され、取り決めされなかったオプションは、メモリ装置内にデフォルトな設定を有する。受信されたか送信される直前のパケットがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含まない場合、該処理はこのパケットを無視し、次の受信されたか送信直前のＰＰＰフレームを待つ。
【００３０】
図５は、ＭＴ２機器内のプロセッサ上で実行される手順のためのフローチャートである。ステップＳ５００は、Ｕｍ及びＲｍインターフェース上の両方でリンクの確立が完了したか否かを決定する。これは、ＰＰＰＲリンク２０５及びＰＰＰＵリンク２１５に対してそれぞれ維持されているリンク状態変数を検査することにより行うことができる。ＲＦＣ１６６１は、ＰＰＰリンク用のリンクの状態を説明しており、この方法は公知である。ステップＳ５００は、ＰＰＰＲ２０５及びＰＰＰＵ２１５リンクの状態が、ネットワーク状態であるか否かを決定する。ネットワーク状態は、ＰＰＰリンクが確立されたことを示す。ステップＳ５００が、両方のＰＰＰリンクが確立されたと決定した場合、ステップＳ５１０が実行されることにより、対応する、選択された１つのＬＣＰ設定オプションがＲｍ及びＵｍインターフェース上で等しいか否かが決定される。好適な実施形態では、選択されるオプションには、プロトコル・フィールド・圧縮、アドレス及び制御フィールド圧縮が含まれる。しかしながら、ステップＳ５１０を、いかなる設定オプションを比較するように適合させることもできる。ＬＣＰ設定オプションのうちの、対応する選択されたオプションが等しい場合、ステップＳ５２０が実行される。このことは、ＭＴ２機器が、擬似ネットワークモードであることを示す。オプションが等しくない場合、ステップＳ５３０が実行される。このことは、ＭＴ２機器が完全ネットワークモードであることを示す。
【００３１】
図６は、ＰＰＰリンクが確立されている間、すなわちネットワーク状態の間に、ＰＰＰフレームがＲｍまたはＵｍインターフェースのいずれかにより受信された場合、ＭＴ２機器内で実行される処理を示す。
【００３２】
ステップＳ６００において、チェックが行われ、ＭＴ２機器が擬似ネットワークモードまたは完全ネットワークモードで動作しているかが決定される。ＭＴ２機器が擬似ネットワークモードで動作している場合、ステップＳ６１０が実行され、ＲｍまたはＵｍインターフェースのいずれかから受信したＰＰＰフレームがＬＣＰまたはＩＰＣＰパケットを含むか否かが決定される。受信されたＰＰＰフレームがＬＣＰまたはＩＰＣＰパケットを含まない場合、ステップＳ６２０が実行され、パケットを脱フレーム化及び再フレーム化することなくＭＴ２機器を介してパケットを渡す。換言すれば、受信したＰＰＰフレームがＲｍインターフェース上で到達した場合、ステップＳ６２０により、ＰＰＰフレームは、ＰＰＰフレームを脱フレーム化、及び再フレーム化することなく、Ｕｍインターフェース上で送信される。受信したＰＰＰフレームがＵｍインターフェース上で到達した場合、ステップＳ６２０により、ＰＰＰフレームは、ＰＰＰフレームを脱フレーム化及び再フレームすることなく、Ｒｍインターフェース上で送信される。
【００３３】
ステップＳ６００が、ＭＴ２機器が擬似ネットワークモードで動作していない（すなわち、ＭＴ２機器が完全ネットワークモードで動作している場合）と決定した場合、またはステップＳ６１０が、受信したＰＰＰフレームがＬＣＰパケット又はＩＰＣＰパケットのいずれかを含んでいると決定した場合、脱フレーム化及び再フレーム化が実行される。換言すれば、ＭＴ２機器がＲｍインターフェース上でＰＰＰフレームを受信し且つＭＴ２が完全ネットワークモードである場合、またはＭＴ２機器が擬似ネットワークモードであるがＬＣＰパケットまたはＩＰＣＰパケットのいずれかがＰＰＰフレームに含まれている場合、フレームはＰＰＰＲプロトコル２０５により処理される。ＰＰＰＲプロトコル２０５は、パケットを脱フレーム化し、このパケットは、この後ＰＰＰＵプロトコル２１５に渡される。ＰＰＰＵプロトコル２１５では、パケットはＵｍインターフェース上において送信用のＰＰＰフレーム内で再フレーム化される。同様に、ＭＴ２機器がＵｍインターフェース上でＰＰＰフレームを受信し且つＭＴ２が完全ネットワークモードである場合、またはＭＴ２機器が擬似ネットワークモードであるがＬＣＰパケットまたはＩＰＣＰパケットのいずれかがＰＰＰフレームに含まれている場合、フレームはＰＰＰＵプロトコル２１５により処理される。ＰＰＰＵプロトコル２１５は、パケットを脱フレーム化し、このパケットは、この後ＰＰＰＲプロトコル２０５に渡される。ＰＰＰＲプロトコル２０５では、パケットはＲｍインターフェース上において送信用のＰＰＰフレーム内で再フレーム化される。
【００３４】
好適な実施形態は、擬似ネットワークモードにおいて脱フレーム化及び再フレーム化されるＬＣＰ及びＩＰＣＰパケットのみを示すが、本発明を、擬似ネットワークモードの間、特定のいかなるタイプのパケットが脱フレーム化及び再フレーム化されるように適合させることができる。また、パケットを、全く脱フレーム化及び再フレーム化しないようにすることもできる。
【００３５】
本発明は、現在好適な実施形態であると思われる形態と関連して記載したが、本発明は開示された実施形態に限定されないことは理解されなければならない。反対に、本発明は、特許請求の範囲の思想及び範疇に含まれる同等の構成及び種々の改良を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 端末機器が無線通信機器を介してインターネット等のネットワークに接続している無線データ通信システムの高レベルブロック図を示す図。
【図２】 システムにおける各エンティティーのプロトコル構造図。
【図３】 ＰＰＰ Ｒｍインターフェースを監視し、取り決めされた設定オプションを保存するために行われる処理を示すフローチャート。
【図４】 ＰＰＰ Ｕｍインターフェースを監視し、取り決めされた設定オプションを保存するために行われる処理を示すフローチャート。
【図５】 ＭＴ２機器が完全ネットワークモードか擬似ネットワークモードかで動作すべきことを決定するための処理を示すフローチャート。
【図６】 ＰＰＰフレーム内のパケットを脱フレーム化する必要があるか否かを決定するための処理を示すフローチャート。
【発明の属する技術分野】
本発明は無線データサービスの分野に関する。更に詳しくは、本発明は、無線通信機器（ＭＴ２）を介して端末装置（ＴＥ２）とインターワーキング機能（ＩＷＦ）との間で無線データ通信プロトコルを提供するための、新規で改良された方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットワーキング、すなわち個々のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を接続することは、急速に、大変一般的になっている。インフラストラクチャー及び関連したプロトコルは、一般に“インターネット”と呼ばれ、よく知られ、広く用いられる。ポイント・トゥー・ポイントプロトコル（ＰＰＰ）は、従来から知られているようにインターネットと接続する一般的な方法である。このＰＰＰは、１９９４年７月のRequest for Comment(RFC) 1661, The Point-to-Point Protocol (PPP), Network Groupに記載されており、以下、参照として本明細書に組み込まれる。ＰＰＰは、ポイント・トゥー・ポイントリンク上でのマルチプロトコルデータグラムを転送するための標準的な方法を提供する。
【０００３】
ＰＰＰは、３つの主要な要素を含む。
【０００４】
１．マルチプロトコルデータグラムをカプセル化する方法、
２．データリンク接続を確立し、設定(configure)し、検査するためのリンク制御プロトコル（Link Control Protocol :LCP）、
３．異なるネットワーク層プロトコルを確立し、設定するためのネットワーク制御プロトコルのファミリー、である。
【０００５】
図１は、無線データ通信システムの高レベルのブロック図を示す。図１において、移動端末（ＴＥ２機器）１０２は、無線通信システムを介してＩＷＦ１０８と通信する。この無線通信システムは、無線通信機器（ＭＴ２）、基地局／移動切換センター（ＢＳ／ＭＳＣ）１０６を含む。図１において、ＩＷＦ１０８は、インターネットへのアクセスポイントとして機能する。ＩＷＦ１０８は、ＢＳ／ＭＳＣ１０６と接続され、しばしばＢＳ／ＭＳＣと同じ場所に設けられる。ＢＳ／ＭＳＣ１０６は、従来から知られているように従来の無線基地局としてもよい。ＴＥ２機器１０２は、ＭＴ２機器１０４と接続され、ＭＴ２機器１０４は、ＢＳ／ＭＳＣ１０６及びＩＷＦ１０８を無線通信を行う。
【０００６】
ＴＥ２機器１０２とＩＷＦ１０８との間でのデータ通信を可能とするための多くのプロトコルが存在する。例えば、"Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems: Packet Data Services"と題してTelecommunications Industry Association (TIA)/Electronics Industries Association (EIA) Interim Standard IS-707.5が１９９８年２月に発行されており、参照として本明細書に組み込まれる。これによれば、TIA/EIA IS-95広帯域拡散スペクトルシステムにおいてパケットデータ送信を行えるようサポートするために必要なことが定義されている。ＢＳ／ＭＳＣ１０６及びＩＷＦ１０８を、このTIA/EIA IS-95広帯域拡散スペクトルシステムの一部とすることができる。IS707.5により、ＴＥ２機器１０２とＭＴ２機器１０４との間のリンク（Ｒｍインターフェース）、及びＭＴ２機器１０４とＢＳ／ＭＳＣ１０６との間のリンク（Ｕｍインターフェース）、及びＢＳ／ＭＳＣ１０６とＩＷＦ１０８との間のリンク（Ｌインターフェース）上の通信プロトコルのために必要なことが提供されている。IS-95は、"Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"と題して１９９３年７月に発行されたTIA/EIA IS-95において定義されており、参照として本明細書に組み込まれる。
【０００７】
図２を参照して、IS-707.5リレーモデルの各エンティティーにおけるプロトコル構造図が示される。図２は、IS-707.5の図１．４．２．２−１にほぼ対応する。図の最も左には、典型的な縦型フォーマットで示されたプロトコル構造が示される。このプロトコル構造は、ＴＥ２機器１０２（例えば、移動端末、ラップトップ又はパームトップコンピュータ）上で動作するプロトコル層を示す。ＴＥ２プロトコル構造は、ＭＴ２機器１０４プロトコル構造とＲｍインターフェース上で論理的に接続される。ＭＴ２機器１０４は、ＢＳ／ＭＳＣ１０６プロトコル構造とＵｍインターフェース上で論理的に接続されるように描かれている。ＢＳ／ＭＳＣ１０６プロトコル構造は、次いで、ＩＷＦ１０８プロトコル構造とＬインターフェース上で論理的に接続されるように描かれている。
【０００８】
図２のプロトコルの動作例として、ポイント・トゥー・ポイント（ＰＰＰＲ）プロトコル２０６は、上位層プロトコル２０２，２０４からのパケットを符号化する。次いで、ＰＰＰプロトコル２０６は、これら符号化されたパケットを、ＥＩＡ−２３２プロトコル２０８を用いて、ＭＴ２機器上で動作するＥＩＡ２３２コンパチブルポートに送信する。ＭＴ２機器上のＥＩＡ−２３２プロトコル２１０は、このパケットを受信し、ＰＰＰＲプロトコル２０５へと渡す。ＰＰＰＲプロトコル２０５は、ＰＰＰフレーム中でカプセル化されたパケットを脱フレーム化(unframe)し、データ接続が完了した際、典型的にパケットをＰＰＰＵプロトコル２１５に渡す。ＰＰＰＵプロトコル２１５は、パケットをＰＰＰフレームにフレーム化し、これをＩＷＦ（１０８）内に位置するＰＰＰピアプロトコル（２２６）に送信する。ともに公知の無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）２１２及びＩＳ−９５プロトコル２１４は、ＰＰＰフレームにおいてカプセル化されたパケットをＵｍインターフェース上でＢＳ／ＭＳＣ１０６に送信するために用いられる。ＲＬＰプロトコル２１２は、１９９８年２月の"Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems: Radio Link Protocol"と題したTIA/EIA IS-707.2において定義され、参照として本明細書に組み込まれる。またIS-95プロトコルは、上述したIS-95において定義される。ＢＳ／ＭＳＣ１０６内の相補的なＲＬＰプロトコル２１６及びＩＳ−９５プロトコル２１８は、パケットをリレー層プロトコル２２０に渡し、Ｌインターフェースを介してリレー層プロトコル２２８に送信する。ＰＰＰＵプロトコル２２６は、次いで、受信したパケットを脱フレーム化し、これらをネットワーク層プロトコル２２５に渡す。次いで、ネットワーク層プロトコル２２５は、これらを上位層プロトコル２２１に渡す。
【０００９】
ＥＩＡ−２３２プロトコルは、"Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment Employing Serial Binary Data Interchange"と題して１９９７年１０月に公表されたTIA/EIA-232-E Standardにて定義され、参照として本明細書に組み込まれる。
【００１０】
リレー層は、"Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems: AT Command Processing and the Rm Interface"と題して１９９８年２月に公表されたTIA/EIA IS-707.3にて定義される。
【００１１】
２０８及び２１０にEIA-232を用いる代わりに、他のポイント・トゥー・ポイント物理層（例えばＵＳＢ）を用いることもできる。
【００１２】
ＰＰＰフレーム内でカプセル化されたパケットはＰＰＰフレームから脱フレーム化される。しかし、上記した説明からも分かるように、この脱フレーム化は、ＭＴ２機器において受信されたパケットがＭＴ２機器内で動作する上位層プロトコルに渡されない限り、後続するＰＰＰピアプロトコルへの送信のためＰＰＰフレームにおいて再フレーム化されるだけのために行われる。このことは、パケットが、ＭＴ２機器において更なる処理を必要としない場合も同様である。したがって、処理を行う資源（リソース）とスループットは、ＰＰＰフレーム内でのこの不要な脱フレーム化及び再フレーム化により悪影響を受ける。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｒｍインターフェース上でのＰＰＰ ＬＣＰリンクオプションから選択されたオプションが、Ｕｍインターフェース上での対応するリンクオプションと同一であるか否かを決定する。２つのインターフェース上のＰＰＰ ＬＣＰリンクオプションのうちの選択されたオプションが等しい場合、本発明はＭＴ２機器内におけるＰＰＰフレームの不要な脱フレーム化及び再フレーム化を行わない。したがって、ＭＴ２機器は、ＰＰＰフレームを脱フレーム化することなくＰＰＰフレームを受信、送信することができる。すなわち、ＰＰＰフレームはＭＴ２機器を単に通過する。この結果、ＭＴ２機器により必要とされる処理の総数は減少し、これにより、より大きなデータスループットが可能な、さらなる処理能力を提供できる。
【００１４】
本発明が、ＰＰＰリンクパラメータから選択されたリンクパラメータが２つのインターフェース上で同一でないと決定した場合、ＰＰＰフレームは従来のシステムのように脱フレーム化及び再フレーム化される。したがって、本発明が、各ＰＰＰリンクパラメータから選択されたリンクパラメータが等しくないと決定した場合、ＰＰＰフレームはＭＴ２機器により、上記したように脱フレーム化及び再フレーム化される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
従来から知られているように、ポイント・トゥー・ポイントリンク上で通信を確立するために、データリンク接続を確立し、設定し、検査するためのリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）パケットは、各ＰＰＰリンク、すなわちＲｍ及びＵｍインターフェース上でやり取りされなければならない。取り決めするための交渉 (negotiate)が行われていない全てのオプションは、ＲＦＣにて明記されているように所定のデフォルト値を用いる。
【００１６】
ＲＦＣ１６６１に記載されるように、ＬＣＰパケットは設定要求(Configure-Request)、設定Ａｃｋ(Configure-Ack)、設定Ｎａｋ(Configure-Nak)、設定拒否(Configure-Reject)から構成される。これらのパケットのフォーマット公知であり、ＲＦＣ１６６１に記載されている。
【００１７】
設定要求パケットは、設定オプションを取り決めするために用いられる。全ての設定オプションはたいてい、同時に取り決めされる。
【００１８】
設定Ａｃｋパケットは、受信した設定要求パケット内の各設定オプションが認識可能であり、且つ全ての値が容認可能である場合、送信される。
【００１９】
設定Ｎａｋパケットは、要求された設定オプションが認識可能であるがいくつかの値が容認可能でない場合、設定要求パケットに応じて送信される。設定Ｎａｋパケットのオプションフィールドは、設定要求パケットからの容認できない設定オプションによってのみ満たされている。なお、全ての設定オプションはたいてい、同時にＮａｋ化される。
【００２０】
設定拒否パケットは、受信した設定要求が、認識不能または取り決めするのに容認できないオプションを含む場合、送信される。設定拒否のオプションフィールドは、設定要求のうちの容認できない設定オプションのみを含む。
【００２１】
以下は、よく知られた設定オプションである。最初の６つの設定オプションは、RFC 1661にて記載されており、ＰＰＰ ＬＣＰプロトコル用に定義されている。一方、７番目の設定オプションは、１９９４年７月のRequest for Comment (RFC) 1662, PPP in HDLC-like Framing, Network Working Groupにて定義され、参照として本明細書に組み込まれる。
【００２２】
１．最大受信ユニット(Maximum-Receive-Unit)
２．真正プロトコル(Authentication-Protocol)
３．品質プロトコル(Quality-Protocol)
４．マジックナンバー(Magic-Number)
５．プロトコル・フィールド・圧縮(Protocol-Field-Compression)
６．アドレス及び制御フィールド圧縮
(Address-and-Control-Field-Compression)
７．非同期制御キャラクターマップ
(Async-Control-Character-Map)
インターネットプロトコル制御プロトコルは、ＰＰＰリンクの両端でのインターネットプロトコル（ＩＰ）モジュールを設定し、使用可能化し(enable)、使用不能化(disable)することを司るネットワーク制御プロトコルである。ＩＰＣＰは１９９２年５月の"The PPP Internet Control Protocol (IPCP)" G. McGregor Merit, Network Working GroupのRequest for Comment (RFC) 1332に記載され、参照として本明細書に組み込まれる。ＩＰＣＰ設定オプションは、以下を含む。
【００２３】
１．ＩＰアドレス
２．ＩＰ圧縮プロトコル
３．ＩＰアドレス
ＩＰＣＰはリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）と同様のオプション取り決めメカニズムを用いる。
【００２４】
設定オプションの取り決めは、Ｒｍインターフェース及びＵｍインターフェース両方のそれぞれに対して行われる。ＲＦＣ１６６１に記載されるように、設定Ａｃｋパケットは、送り主が承認しているオプションのリストを含んでいる。ＭＴ２機器は、Ｒｍ及びＵｍインターフェース上で送受信された設定Ａｃｋパケットを検討し、コンピュータメモリ等の記憶装置内に各オプションの値を保存する。全ての設定オプションは、ＲＦＣ１６６１にて定義されるようにデフォルト値を有する。このデフォルト値は、対応する設定オプションが取り決めされない場合に用いられる。
【００２５】
設定オプションから選択されたそれぞれのオプションがＲｍ及びＵｍインターフェース上の両方で等しい場合、Ｒｍ及びＵｍインターフェース上のいずれかでＭＴ２機器により受信されたＰＰＰフレームは、ＭＴ２機器によりＲｍ及びＵｍインターフェースのもう一方上で送信される。このとき、ＰＰＰフレームは、ＰＰＰＲ２０５インターフェース及びＰＰＰＵ２１５インターフェースの一方により脱フレーム化されず、またＰＰＰＲ２０５インターフェース及びＰＰＰＵインターフェースのもう一方により再フレーム化されない。これは、“擬似ネットワークモード”と呼ばれる。全てのパケットに対して脱フレーム化及び再フレーム化が必要な場合、“完全ネットワークモード”と呼ばれる。
【００２６】
図３は、取り決めされた、ＲｍインターフェースのＬＣＰ取り決めオプションを検討し、保存するための処理のフローチャートを示す。例えば、この処理は、ＭＴ２機器内のプロセッサ上で動作するファームウエアまたはソフトウエアにおいて実行することができる。
【００２７】
ステップＳ３００において、保存されたＲｍインターフェース用取り決めオプションは、ＲＦＣ１６６１により定義されるように、デフォルト値に初期化される。保存されたＲｍインターフェース用取り決めオプションは、ＭＴ２機器内に含まれるＲＡＭ等のメモリ装置に記憶される。ステップＳ３１０において、Ｒｍインターフェース上の受信されたか又は送信される直前のフレームがチェックされ、このフレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含んでいるか否かが決定される。フレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含む場合、ステップＳ３２０が実行され、設定Ａｃｋパケット内に含まれた、取り決めされたオプションの値をメモリ内に記憶する。したがって、首尾よく取り決めされたこれらのオプションは、メモリ内に保存され、取り決めされなかったオプションは、メモリ装置内にデフォルトな設定を有する。受信されたか送信される直前のパケットがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットではない場合、該処理はこのパケットを無視し、次の受信されたか送信直前のＰＰＰフレームを待つ。
【００２８】
図４は、Ｕｍインターフェース上での、取り決めされたＬＣＰ設定オプションを検討し、保存するための処理のフローチャートを示す。この処理は、図３に示す処理と同様であるが、異なる部分は、Ｕｍインターフェース上の受信されたか送信直前のパケットが検討されることである。
【００２９】
ステップＳ４００において、保存されたＵｍインターフェース用取り決めオプションは、ＲＦＣ１６６１により定義されるように、デフォルト値に初期化される。保存されたＵｍインターフェース用取り決めオプションは、ＭＴ２機器内に含まれるＲＡＭ等のメモリ装置に記憶される。ステップ４１０において、Ｕｍインターフェース上の受信されたか又は送信される直前のフレームが検討され、このフレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含んでいるか否かが決定される。フレームがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含む場合、ステップＳ４２０が実行され、設定Ａｃｋパケットに含まれた、取り決めされたオプションの値をメモリ内に記憶する。したがって、首尾よく取り決めされたこれらのオプションは、メモリ内に保存され、取り決めされなかったオプションは、メモリ装置内にデフォルトな設定を有する。受信されたか送信される直前のパケットがＬＣＰ設定Ａｃｋパケットを含まない場合、該処理はこのパケットを無視し、次の受信されたか送信直前のＰＰＰフレームを待つ。
【００３０】
図５は、ＭＴ２機器内のプロセッサ上で実行される手順のためのフローチャートである。ステップＳ５００は、Ｕｍ及びＲｍインターフェース上の両方でリンクの確立が完了したか否かを決定する。これは、ＰＰＰＲリンク２０５及びＰＰＰＵリンク２１５に対してそれぞれ維持されているリンク状態変数を検査することにより行うことができる。ＲＦＣ１６６１は、ＰＰＰリンク用のリンクの状態を説明しており、この方法は公知である。ステップＳ５００は、ＰＰＰＲ２０５及びＰＰＰＵ２１５リンクの状態が、ネットワーク状態であるか否かを決定する。ネットワーク状態は、ＰＰＰリンクが確立されたことを示す。ステップＳ５００が、両方のＰＰＰリンクが確立されたと決定した場合、ステップＳ５１０が実行されることにより、対応する、選択された１つのＬＣＰ設定オプションがＲｍ及びＵｍインターフェース上で等しいか否かが決定される。好適な実施形態では、選択されるオプションには、プロトコル・フィールド・圧縮、アドレス及び制御フィールド圧縮が含まれる。しかしながら、ステップＳ５１０を、いかなる設定オプションを比較するように適合させることもできる。ＬＣＰ設定オプションのうちの、対応する選択されたオプションが等しい場合、ステップＳ５２０が実行される。このことは、ＭＴ２機器が、擬似ネットワークモードであることを示す。オプションが等しくない場合、ステップＳ５３０が実行される。このことは、ＭＴ２機器が完全ネットワークモードであることを示す。
【００３１】
図６は、ＰＰＰリンクが確立されている間、すなわちネットワーク状態の間に、ＰＰＰフレームがＲｍまたはＵｍインターフェースのいずれかにより受信された場合、ＭＴ２機器内で実行される処理を示す。
【００３２】
ステップＳ６００において、チェックが行われ、ＭＴ２機器が擬似ネットワークモードまたは完全ネットワークモードで動作しているかが決定される。ＭＴ２機器が擬似ネットワークモードで動作している場合、ステップＳ６１０が実行され、ＲｍまたはＵｍインターフェースのいずれかから受信したＰＰＰフレームがＬＣＰまたはＩＰＣＰパケットを含むか否かが決定される。受信されたＰＰＰフレームがＬＣＰまたはＩＰＣＰパケットを含まない場合、ステップＳ６２０が実行され、パケットを脱フレーム化及び再フレーム化することなくＭＴ２機器を介してパケットを渡す。換言すれば、受信したＰＰＰフレームがＲｍインターフェース上で到達した場合、ステップＳ６２０により、ＰＰＰフレームは、ＰＰＰフレームを脱フレーム化、及び再フレーム化することなく、Ｕｍインターフェース上で送信される。受信したＰＰＰフレームがＵｍインターフェース上で到達した場合、ステップＳ６２０により、ＰＰＰフレームは、ＰＰＰフレームを脱フレーム化及び再フレームすることなく、Ｒｍインターフェース上で送信される。
【００３３】
ステップＳ６００が、ＭＴ２機器が擬似ネットワークモードで動作していない（すなわち、ＭＴ２機器が完全ネットワークモードで動作している場合）と決定した場合、またはステップＳ６１０が、受信したＰＰＰフレームがＬＣＰパケット又はＩＰＣＰパケットのいずれかを含んでいると決定した場合、脱フレーム化及び再フレーム化が実行される。換言すれば、ＭＴ２機器がＲｍインターフェース上でＰＰＰフレームを受信し且つＭＴ２が完全ネットワークモードである場合、またはＭＴ２機器が擬似ネットワークモードであるがＬＣＰパケットまたはＩＰＣＰパケットのいずれかがＰＰＰフレームに含まれている場合、フレームはＰＰＰＲプロトコル２０５により処理される。ＰＰＰＲプロトコル２０５は、パケットを脱フレーム化し、このパケットは、この後ＰＰＰＵプロトコル２１５に渡される。ＰＰＰＵプロトコル２１５では、パケットはＵｍインターフェース上において送信用のＰＰＰフレーム内で再フレーム化される。同様に、ＭＴ２機器がＵｍインターフェース上でＰＰＰフレームを受信し且つＭＴ２が完全ネットワークモードである場合、またはＭＴ２機器が擬似ネットワークモードであるがＬＣＰパケットまたはＩＰＣＰパケットのいずれかがＰＰＰフレームに含まれている場合、フレームはＰＰＰＵプロトコル２１５により処理される。ＰＰＰＵプロトコル２１５は、パケットを脱フレーム化し、このパケットは、この後ＰＰＰＲプロトコル２０５に渡される。ＰＰＰＲプロトコル２０５では、パケットはＲｍインターフェース上において送信用のＰＰＰフレーム内で再フレーム化される。
【００３４】
好適な実施形態は、擬似ネットワークモードにおいて脱フレーム化及び再フレーム化されるＬＣＰ及びＩＰＣＰパケットのみを示すが、本発明を、擬似ネットワークモードの間、特定のいかなるタイプのパケットが脱フレーム化及び再フレーム化されるように適合させることができる。また、パケットを、全く脱フレーム化及び再フレーム化しないようにすることもできる。
【００３５】
本発明は、現在好適な実施形態であると思われる形態と関連して記載したが、本発明は開示された実施形態に限定されないことは理解されなければならない。反対に、本発明は、特許請求の範囲の思想及び範疇に含まれる同等の構成及び種々の改良を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 端末機器が無線通信機器を介してインターネット等のネットワークに接続している無線データ通信システムの高レベルブロック図を示す図。
【図２】 システムにおける各エンティティーのプロトコル構造図。
【図３】 ＰＰＰ Ｒｍインターフェースを監視し、取り決めされた設定オプションを保存するために行われる処理を示すフローチャート。
【図４】 ＰＰＰ Ｕｍインターフェースを監視し、取り決めされた設定オプションを保存するために行われる処理を示すフローチャート。
【図５】 ＭＴ２機器が完全ネットワークモードか擬似ネットワークモードかで動作すべきことを決定するための処理を示すフローチャート。
【図６】 ＰＰＰフレーム内のパケットを脱フレーム化する必要があるか否かを決定するための処理を示すフローチャート。
Claims (8)
- ＰＰＰに従うように構成された無線通信機器内で第１の機器と第２の機器との間で取り交わされるための入力フレームを通過させる方法であって、前記方法は、
ＰＰＰの第１の対応するプロトコル設定オプションを、前記第１の機器と前記無線通信機器との間で取り決めされたものであると認識し、
第２の対応するプロトコル設定オプションを、前記無線通信機器と前記第２の機器との間で取り決めされたものであると認識し、
認識された前記第１及び第２の対応するプロトコル設定オプションが同様である場合を認識し、
前記入力フレームがＬＣＰ又はＩＰＣＰパケットを含むか否かを認識し、
認識された前記第１及び第２の対応する設定オプションが同様であり且つ前記入力フレームがＬＣＰ又はＩＰＣＰパケットを含む場合、これに応じて、前記第１及び第２の機器間での前記入力フレームを、脱フレーム化及び再フレーム化することなく前記無線通信機器を介して通過させる
ことを具備する。 - 前記入力フレームと関連する、対応するプロトコル設定オプションは、非対称制御キャラクターマップを含む請求項１の方法。
- 前記入力フレームと関連する、対応するプロトコル設定オプションは、プロトコルフィールド圧縮を含む請求項１の方法。
- 前記入力フレームと関連する、対応するプロトコル設定オプションは、アドレス及び制御フィールド圧縮を含む請求項１の方法。
- 第１の機器と第２の機器との間で入力フレームを通過させるための、ＰＰＰに従うように構成された無線通信機器であって、前記機器は、
ＰＰＰの第１の対応するプロトコル設定オプションを、前記第１の機器と前記無線通信機器との間で取り決めされたものであると認識するための手段と、
第２の対応するプロトコル設定オプションを、前記無線通信機器と前記第２の機器との間で取り決めされたものであると認識するための手段と、
認識された前記第１及び第２の対応するプロトコル設定オプションが同様である場合を認識するための手段と、
前記入力フレームがＬＣＰ又はＩＰＣＰパケットを含むか否かを認識するための手段と、
認識された前記第１及び第２の対応する設定オプションが同様であり且つ前記入力フレームがＬＣＰ又はＩＰＣＰパケットを含む場合、これに応じて、前記第１及び第２の機器間での前記入力フレームを、脱フレーム化及び再フレーム化することなく前記無線通信機器を介して通過させるための手段と、
を具備する。 - 前記入力フレームと関連する、対応するプロトコル設定オプションは、非対称制御キャラクターマップを含む請求項５の無線通信機器。
- 前記入力フレームと関連する、対応するプロトコル設定オプションは、プロトコルフィールド圧縮を含む請求項５の無線通信機器。
- 前記入力フレームと関連する、対応するプロトコル設定オプションは、アドレス及び制御フィールド圧縮を含む請求項５の無線通信機器。
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