JP5502839B2 - メッセージを伝送するための方法、遠隔通信端末、ショートメッセージサービスセンタおよび遠隔通信システム - Google Patents

Description

本発明は、遠隔通信端末が回線電話網に接続されている、メッセージを伝送するための方法、遠隔通信端末、ショートメッセージサービスセンタおよび遠隔通信システムに関している。

ＧＳＭ（登録商標）規格に従って動作する移動体無線網では、大半を占めている音声通信の他にも特にコスト的な利点が大きいショートメッセージを用いた通信がこれに対する標準規格のベースで確立されている。このコスト的な利点の他にも、所定の適用ケースへのＳＭＳ（ショートメッセージサービス）毎のメッセージ伝送は、実用的な価値の意味でも利点がある。そのためＳＭＳの送受信は、周辺に対する音響的な負担なしで実現可能であり、さらにショートメッセージの伝送は、音声通信に比べて付加的な表現や心理的強調が可能である。

ＳＭＳは、ポイントツーポイント・ショートメッセージサービスである。これは、ＧＳＭプロトコルアーキテクチャの枠内で、シグナリング面において実現される。このサービスには、移動局から移動局へのパケット指向の有効データの転送が含まれている。このショートメッセージは、常にショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）を介してストア・アンド・フォワードモードにおいて転送される。このサービスセンタは、最大で１６０個の文字長さのショートメッセージを通信端末としての移動局から受取り、それを第２の通信端末、例えばさらなる移動局やファックス機器へ転送する。

このサービスの実現のために、ＧＳＭ規格では特殊なプロトコルアーキテクチャを定めている。これはＥＴＳＩ仕様において定められており、公知文献においても十分に開示されている（例えば"J. Eberspaecher, H. J. Voegel: GSM Global System for mobile communication, Stuttgart, 1997"参照）。

現下の公衆回線電話網においては、通常の遠隔通信端末（例えば電話）間においてこの種のショートメッセージの伝送は不可能である。

英国特許出願 GB 2 298 339 A 明細書からは、固定局と移動局で構成されるショートメッセージサービスセンタとＤＥＣＴコードレステレフォンの間のショートメッセージの伝送のための方法が開示されており、ここではショートメッセージが、サービスセンタから固定局に向けて別個のサービスセンタプロバイダ固有の接続、例えばＸ.２５ネットワークとして実現され得る接続を介してＳＭＳ特有のプロトコルに従って伝送されている。

米国特許出願 US 5, 815,506 明細書には、衛星通信システムが開示されており、この衛星通信システムを介して固定網加入者から形成されたショートメッセージがＳＭＳ固有のプロトコルに従って移動無線加入者に伝送されている。このショートメッセージは、それに対してまず固定網加入者からＰＳＴＮ網を介してショートメッセージサーバーに伝送される。そこからショートメッセージは、ローカル衛星地球局、衛星、移動無線局を介して移動無線加入者へ届けられる。固定網加入者と移動無線加入者の間のショーメッセージ伝送に対しては、音声帯域外ないしは有効データ帯域外でのシグナリング、いわゆるアウトオブバンドシグナリングが使用されている。この種のショートメッセージ伝送のタイプでは、最大でも１６Ｋバイトまでのメッセージ量しか伝送できない。ＰＳＴＮ網では、この種の伝送タイプに対して"ダイヤルアップ"モデム並びにＤＴＭＦトーン識別機能の使用が可能である。

英国特許出願 GB 2 298 339 A 明細書 米国特許出願 US 5, 815,506 明細書

J. Eberspaecher, H. J. Voegel: GSM Global System for mobile communication, Stuttgart, 1997

それ故本発明の課題は、回線電話網（固定電話網）においてＳＭＳ（ショートメッセージサービス）を手本としたショートメッセージの伝送が可能な方法、遠隔通信端末、ショートメッセージサービスセンタおよび遠隔通信システムを提供することである。

前記課題は、請求項１の特徴部分に記載されている本発明の方法、請求項２の特徴部分に記載されている本発明の遠隔通信端末、請求項３の特徴部分に記載されている本発明のショートメッセージセンタおよび請求項４の特徴部分に記載されている本発明の遠隔通信システムによって解決される。

図１は、本発明による遠隔通信システムの基本構成を示した図 図１によるコンフィグレーションの階層モデル（ＳＩモデル）を示した図 本発明の実施に沿って遠隔通信用端末から開始された接続構築のフローチャートを示した図 本発明の実施に沿ってショートメッセージサービスセンタから開始された接続構築のフローチャートを示した図 接続管理層でのプロシージャ開始時のメッセージの構造を示した図 データリンク層でのメッセージフォーマットを示した図

本発明は、次のような基礎となる考察を含んでいる。すなわち一方での移動体無線網と、他方での公知回線網（固定電話網）との間の根本的なシステムの相違を考慮することなく、ＧＳＭ規格の確かなＳＭＳプロトコルアーキテクチャを固定網において所期のようにマッピングし拡張することである。

本発明は以下に説明する仕様のもとで転送プロトコルを定義し、端末機とショートメッセージサービスセンタの間のショートメッセージ（ＳＭＳ）フォーマットのショートメッセージの転送のための物理的およびメンテナンス的前提を定める。この場合転送プロトコルは、有利には、ＧＳＭ規格のもとで定められるプロトコルに依存して定められる。これによって、次のような目標が追い続けられる。すなわち固定網に対する新たなサービスとして、僅かなコストで既存システムとの高い互換性のもとでショートメッセージの伝送を提供することである。ここではＧＳＭ網と固定網において統一的なＳＭＳフォーマットが利用され、これによってＧＳＭ規格に従って構築され運営される移動体無線網と本発明に従って整えられる固定網との間で摩擦なしのショートメッセージの転送が保証される。さらに本発明の実施に伴ってとられる路線には実質的な大きな利点が伴う。すなわちＳＭＳサービスの仕様において十分に認知され実際に試されている信頼性の高いＧＳＭ仕様を用いることができることである。

物理層においては、端末機とサービスセンタとの間のデータ伝送がＤＴＭＦシグナリング方式、および/またはＥＴＳ 300 659-1 及び ETS 300 659-2 に従った周波数変調ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）を介して音声帯域内（インバンドシグナリング）のオフフックシグナリングが行われる。この前記伝送方式は、任意の組合せの中で用いることが可能である。特に端末機は、ＤＴＭＦを用いたシグナリングを行うことが可能である。またサービスセンタは、ＦＳＫ変調を使用することが可能である。この場合はそのつどの受信側ユニットを、適用されている方式毎に適合化する必要がある。

物理層の上では、データリンク層が特定化される。これは論理的なリンク構造と標準ＧＳＭ−ＳＭＳへの上乗せを保証する。この標準は、特にETSI-Dokumneten GSM04.07（ETS 300 556）、GSM04.11 及びGSM03.40において定められる。これに対する互換性においてはデータリンク層は、具体的な要求への適合化において自由に定めることができる。

本発明の有利な実施例によれば、新たに定められた物理層とデータリンク層がGSM−SMSプロトコルセットの既存の層（レイヤ）と組合せられる。この場合ショートメッセージ転送層（ＳＭ−ＴＬ）は、ETSI-Dokument GSM03.40に準拠し、接続管理層（ＣＭ）は、GSM04.11に準拠する。

その他にも、新たに定められた物理層及びデータリンク層とＧＳＭ−ＳＭＳプロトコルセットの既存の層との組合わせにGSM03.40および04.11準拠のショートメッセージ中継層（ＳＭ-ＲＬ）が含まれていてもよい。

接続管理層ＣＭでは、接続状態（ＣＰ−コネクト）のシグナリングのための付加的なメッセージが特定的に定められており、そのフォーマットは、GSM04.07/Capital 11に準拠している。またデータリンク層ＤＬのメッセージのフォーマットに関する特別な規格も存在する。これに関してはさらに以下で詳細に述べる。

本発明の有利な適用例では、既に前述したように、遠隔通信用端末機器のうちの１つが例えばＧＳＭ規格または今後のＵＭＴＳ規格に準拠して稼働する移動体無線網に接続される。この場合２つのネットワーク間の接続は、通常のように、ゲートウエイ移動体交換局によって構築される。

本発明のさらなる有利な応用例によれば、遠隔通信端末のうちの少なくとも１つがコードレス電話であり、該コードレス電話からショートメッセージがＤＥＣＴ規格に従って稼働している固定局または構内交換機を介して固定網へ伝送され、あるいはこの固定網から前記コードレス電話へショートメッセージが例えばＤＥＣＴ規格に従って稼働している固定局または構内交換機を介して伝送される。最新のコードレス電話は、提案されているようなサービスの実行のための主要なハードウエア的条件を備えており、特にそれらのコードレス電話はショートメッセージの表示に適した表示ユニットとＤＴＭＦシグナリングおよび前述したようなＦＳＫオフフックシグナリングの識別のための手段を備えている。

次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。

図１には、本発明による遠隔通信システム、詳細には公衆電話交換網（固定網）ＰＳＴＮ、並びに該交換網に接続されている遠隔通信用端末ＣＤおよびショートメッセージサービスセンタＳＭ−ＳＣからなる、基本的な構成要素が概略的に示されている。これらの構成要素との相互作用も以下の明細書で詳細に説明する。

図２には、物理層（ここでは図示していない）より上方の所属のＳＩ階層モデルが示されている。この階層構造は、まず最も下方で精確に特定化されているデータリンク層ＤＬ（Data link layer）と、さらにそれ自体ＧＳＭ−ＳＭＳ規格から公知の接続管理層ＣＭ（Connection Manager）と、ショートメッセージ中継層ＳＭ−ＲＬ（SM Relay Layer）と、ショートメッセージ転送層ＳＭ−ＴＬ（SM Transfer Layer）、並びに端末サイドのアプリケーション層（Application）を含んでいる。

これらの階層ＳＭ−ＴＬ、ＳＭ−ＲＬ、ＣＭのプロトコル情報は、ＥＴＳＩ勧告のGSM03.40[1]およびGSM04.11[3]から得られる。

固定網ＰＳＴＮを介したショートメッセージの伝送のための基本的前提条件は、関与しているユニット（遠隔通信端末とショートメッセージサービスセンタ）間の交換接続である。その際それらのユニットがＩＳＤＮを介して接続されているのかまたはアナログのインターフェースを介して接続されているのかは重要ではない。

図３には、遠隔通信端末から出発した接続の構造が概略的に示されており、図４には、ショートメッセージサービスセンタから出発した接続構造が概略的に示されている。これらのダイヤグラムは、当業者自体には明らかであり、それ故ここでのこれ以上の詳細な説明は省く。

ＩＳＤＮネットワークのケースでは、メッセージは機能的な形態でＩＳＤＮ−Ｄチャネルで伝送される。アナログネットワークの場合では呼出パルスと話中信号である。接続の構築された後では、ユニット間で全ての情報がＦＳＫシグナリング毎に音声帯域で伝送される（ETSI勧告のETS 300 659-1 [4]およびETS 300 659-2[5]準拠）。

図５には、付加的なメッセージＣＰ CONNECTの構造が示されており、これは接続構築に関する被呼ユニット側の発呼ユニットの情報通知のために用いられている。この情報通知は、ＣＭ層においてシーケンスを開始させるのに必要である。メッセージタイプコーディングは、0×40 0100 0000Bであり、フォーマットは、GSM04.7/capital 11[2]に準拠する。

データリンク層ＤＬは、接続管理層（ＣＭ）にパートナーユニットとのメッセージの送受信を可能にさせる。パートナーユニットは、ビットエラー検出を準備し、接続管理層ＣＭでのメッセージのためにマーク信号を実現する（Mark Signal）。

図６は、データリンク層におけるメッセージのフォーマットを示している。

フィールド"マーク信号（Mark Signal)"は、８０ビット＋／−２５ビットのブロックからなっている。フィールド"メッセージタイプ（Message Type)"は、１オクテットを含んでおり、メッセージに対する二進符号化された識別数値を含んでいる。DL＿SMS＿ERROR Message Typeに対するコーディングは、012H 0001 0010 Bである。

フィールド"メッセージ長（Message Length)"は、１オクテットを含みメッセージの二進符号化されたオクテット数を含む（メッセージタイプ、メッセージ長、チェックサムのオクテットを除いて）。総体的にメッセージ長は、２５５オクテットまで許容される。フィールド"チェックサム(Checksum)"は、１オクテットを含み、メッセージにおける全てのオクテットの和の２つの補数を含む（"メッセージタイプ"オクテットから始まり"modulo 256"で終了するまで）。

チェックサムのエラーの場合には、受信ユニットのデータリンク層は、タイプ"DL＿SMS＿ERROR"のメッセージを（初期の）送信側ユニットに送信する。このメッセージ内部では、データフィールドが空でメッセージ長（Message Length）は、ゼロにセットされる。送信側ユニットのデータリンク層は、それについて最後に送信されたメッセージを繰返す。

物理層に対しては、さらに次のことを付しておきたい。すなわちＦＳＫシグナリングのケースでは、半二重の１２００ボーの変調が投入され得る。ＤＴＭＦシグナリングのケースでは、データリンク層のメッセージの各オクテットが高め（上方）のニブルと低め（下方）のニブルに分割される。各ニブルは、ＤＴＭＦビットで符号化される。まず上方のニブルが送信され、その後で下方のニブルが送信される。ＤＴＭＦシグナリングのケースでは、ＤＬメッセージのマーク信号が削除される。

シグナリング手法に関しては、様々な組合せ手段が可能である。通常のケースでは、遠隔通信端末において固定的にインストールされ、その後では、ユーザーによってもはや変更できなくなる。

ＣＤ 遠隔通信端末
ＰＳＴＮ 固定電話網
ＳＭ−ＳＣ ショートメッセージサービスセンタ

Claims (9)

1. 第１の遠隔通信用端末（ＣＤ）から第２の遠隔通信用端末（ＣＤ）へメッセージを伝送するための方法であって、
   前記遠隔通信用端末のうちの少なくとも１つが、固定電話網（ＰＳＴＮ）に接続され、
   前記遠隔通信用端末のうちの少なくとも１つが、ＧＳＭ規格またはＵＭＴＳ規格に従って稼働する移動体無線網に接続され、該移動体無線網はゲートウエイ移動体交換局を介して前記固定電話網（ＰＳＴＮ）に接続されている方法において、
   ショートメッセージとしてのメッセージを、第１の遠隔通信用端末に入力し、
   前記ショートメッセージを、ショートメッセージフォーマットにもたらし、
   適切に特定化された物理層と適切に特定化されたデータリンク層（ＤＬ）とを介して、前記遠隔通信用端末（ＣＤ）とショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）との間で論理接続形成を実現させ
   ショートメッセージフォーマットのショートメッセージを、適切に特定化された物理層において、周波数変調（ＦＳＫ）によるオフフックシグナリングを介して音声帯域内でショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）に転送し、該センタから第２の遠隔通信端末のもとへ転送し、
   前記ショートメッセージサービスセンタから受取ったショートメッセージを、第２の遠隔通信用端末において出力フォーマットに変換し、特に表示ユニットへ送出するようにしたことを特徴とする方法。
2. 物理層におけるショートメッセージ転送が第１の遠隔通信用端末とショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）との間でＤＴＭＦシグナリングを用いて行われる、請求項１記載の方法。
3. 第１の遠隔通信用端末がＤＴＭＦによるシグナリングを行い、ショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）は周波数変調（ＦＳＫ）によるオフフックシグナリングを使用する、請求項２記載の方法。
4. 請求項１〜３いずれか１項に記載の方法ステップを実施するための手段を備えた遠隔通信システムであって、
   第１および第２の遠隔通信用端末（ＣＤ）と、回線接続電話網（ＰＳＴＮ）を有し、該電話網には少なくとも前記第１かまたは第２の遠隔通信用端末が接続されている遠隔通信システムにおいて、
   ＳＭＳ転送プロトコルが設けられており、該転送プロトコルにおいてはデータリンク層（ＤＬ）と物理層が特定されており、
   前記第１および第２の遠隔通信用端末においてＳＭＳ転送プロトコルの実施のためにショートメッセージの入力ないし出力のための手段が設けられていることを特徴とする遠隔通信システム。
5. 前記遠隔通信用端末のうちの１つは、ＤＥＣＴ規格に従って稼働する固定局または構内交換機を介して回線接続電話網に接続されている、コードレス電話である、請求項４記載の遠隔通信システム。
6. データリンク層（ＤＬ）と物理層の他に、ＥＴＳＩドキュメント勧告のGSM03.40に準拠したショートメッセージ転送層（ＳＭ−ＴＬ）と、勧告GSM03.40に準拠したショートメッセージ中継層（ＳＭ−ＲＬ）と、勧告GSM04.11に準拠した接続管理層（ＣＭ）を定める転送プロトコルが設けられている、請求項４又は５記載の遠隔通信システム。
7. 接続管理層（ＣＭ）において、発呼ユニットに対する接続状態の特定シグナリングのための付加的なメッセージがGSM04.07/Capital 11 準拠のフォーマットで定められている、請求項６記載の遠隔通信システム。
8. データリンク層（ＤＬ）におけるメッセージのフォーマットが、
   以下のフィールドからなり、
   "マーク信号"フィールド
   "メッセージタイプ"フィールド
   "メッセージ長"フィールド
   "ＣＭ層メッセージＣＰ＿………"フィールド
   "チェックサム"フィールド、
   この場合前記フィールドは前述した順序でフォーマット内に設けられている、請求項４から７いずれか１項記載の遠隔通信システム。
9. 回線接続電話網（ＰＳＴＮ）に割当てられたショートメッセージサービスセンタ（ＳＭＳＣ）がショートメッセージフォーマットのショートメッセージの転送のために用いられている、請求項４から７いずれか１項記載の遠隔通信システム。

Images