JPH08508870A

JPH08508870A - アナログ・セルラ無線電話システムにおけるパケット・データ

Info

Publication number: JPH08508870A
Application number: JP7520605A
Authority: JP
Inventors: ジャヤパラン，ジャイ・ピー
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-09-17
Also published as: FI954571A0; WO1995021492A3; CA2156636C; FI954571A; WO1995021492A2; SE9503360D0; US5533019A; CA2156636A1; SE9503360L

Abstract

(57)【要約】いずれも、回線交換データ呼接続または単独ユーザ無接続パケット・データ・トラフィック・チャネルのいずれかを、無線チャネル（７）を介して開設するように動作することができる基地局（１０）および移動データ・ユニット（５）を含み、開設された無線チャネル上でパケット・データを通信するセルラ無線電話システム内での回線交換および単独ユーザ・トラフィック・チャネル・パケット・データ通信を行う方法および装置である。

Description

【発明の詳細な説明】アナログ・セルラ無線電話システムにおけるパケット・データ発明の背景本発明は、一般にセルラ電話システムに関し、さらに詳しくは、パケット・データを送信することができる改善されたアナログ・セルラ電話システムに関する。セルラ無線電話サービスの主な関心事は、音声通信を行うことにあったが、データ・サービスに対する需要が急速に高まってきた。また、セルラ電話システムは、地上回線電話システムおよびそれとの相互接続という性能特性を持っているので、加入者はセルラ電話システムに地上電話の機能を期待する。そのため、データ需要に対応する初期の解決策には、従来のモデムを用いて、データをセルラ・エアー・インターフェースで加入者ユニット（SU：subscriber unit）に送信する前にデータを音声帯域の周波数に変換する方法があった。これは地上回線で送る前にデータを音声帯域周波数に変換するのと同様である。しかし、アナログ・セルラで音声に与えられる帯域幅は、３００ないし３０００Ｈｚであり、これは地上回線用よりも狭い。さらに、圧伸およびプレエンファシスなどのＦＭ技術により、地上回線用に構築されたモデムが対処を予定していないような形でデータ信号が改変され、また急速な多重経路フェーディングおよびハンドオフにより起こる問題が、セルラ・データ送信をさらに複雑にしている。そのため、地上回線モデムを使用することは、好都合な無線条件下を除いて信頼性がないことがわかっている。その結果、セルラ・チャネルに適した誤り訂正技術を備えた専用モデムを使用する方法や、エアー・インターフェースで基地局（BS：base station）の音声トランシーバに送信するための中間無線チャネル・フォーマットを使用してBSからデータを再変換し、従来のモデムを介して公衆交換電話網（PSTN：public switc hed telephone network）に送信する方法などの改善が行われてきた。この後者のシステムの例は、本発明の譲受人に譲渡されたLabedz他による米国特許第４，６５４，８６７号に見ることができる。しかし、このような方法は帯域幅が限られており、より速いデータ速度で高い信頼性をもって伝達し、セルラ・チャネル上でのデータ・サービスに対して増大しつつある需要に対応することのできるセルラ・データ・システムが依然として必要である。最近になって、コンピュータ通信で用いられるのと同様のパケット交換技術が、セルラ無線電話環境用に開発された。初期の回線交換システムとは異なり、これらのシステムはユーザ・データをデータ・パケットにフォーマット化して、パケット交換に依存してデータ・パケットをエンド・システム（ES：end system）のデータ・プロセッサに送る。このような方法の１つが、セルラ・デジタル・パケット・データ（CDPD：Cellular Digital Packet Data）であり、これはCDPDシステム仕様書（CDPD System Specification Release）１．０（１９９３年７月１９日）に概要が説明されている。また、この初期の例は、本発明の譲受人に譲渡されたFelixによる米国特許第４，８８７，２６５号に見られる。これらのシステムにおいては、チャネルは各パケット送信の期間だけユーザによって占有され、ユーザが切るまでチャネルが接続状態になることはない。CDPDシステムの主な利点は、複数のユーザが同一のチャネル上で短いバースト状のパケット送信を送受信することができるチャネル保存であり、これによりデータ・サービスに必要とされるチャネル数を最小限に抑える。CDPDは、専用の（上記の米国特許第４，８８７，２６５号に開示されるような）無線チャネルを用いても、あるいは音声チャネルの使われていない部分を「借用」しても実現することができる。いずれの場合にも、このような従来の技術によるパケット・データ・システムは、すべて、SUからES−データ・プロセッサにパケット・データを送ることに関してパケット交換に依存する。しかし、CDPDでは、一定のチャネル保存を行うことができるが、ユーザ・データの送信に用いることのできる帯域幅は、やはり限られる。このように帯域幅が制限されても、Ｅメール検索などの規模の小さい速度の遅い用途には悪影響を及ぼさないが、ファイル転送またはファクシミリ送信などの長い用途が必要な場合には問題となる。最後に、データ送信に関して必要とされる帯域幅を増大させるデジタル・セルラ・システムであって、特にGSM（汎ヨーロッパ・デジタル化移動体通信システム：Global System for Mobile communications）のようなISDNとのインターフェースを行うために設計されたシステムが提案される。しかし、米国などの国では、デジタル・セルラ・システムは段階的に取り入れられる可能性が強く、AMPS （Advanced Mobile Phone Service）などの現在のアナログ・システムが、今後も一定期間、既存の加入者に引続き対応することになろう。そのため、アナログ・セルラ・システム上で信頼性のある、より高速のデータ送信を行うための方法と装置が依然として必要である。発明の概要本発明は、パケット・データを回線交換チャネル上で通信することのできるアナログ・セルラ無線電話システムのためのパケット・データ通信システムを提供することにより、これらとその他の問題に独自の解決策を与える。ある実施例においては、本システムには音声およびデータ・トランシーバを有する基地局が含まれ、データ・トランシーバはパケット・データの送受信を行うことができる。基地サイト・コントローラは、移動データ・ユニットとデータ・エンド・システムとの間に基地局を介して回線交換パケット・データ呼接続を行うことができる。他の実施例においては、本システムおよび方法は、基地局を介してデータ・エンド・システムとパケット・データ転送を行うための回線交換データ接続または単独ユーザ・ハイブリッド・データ・チャネルを要求および開設することのできるデータ呼回路構成を有する移動データ・ユニットと、回線交換データ接続またはハイブリッド・データ・チャネルを介してパケット・データを通信するパケット・データ回路構成とを含む。これらとその他の実施例が以下に説明され、請求項に列記される。図面の簡単な説明第１図は、従来の技術によるパケット交換セルラ無線電話システムのブロック図である。第２図は、本発明によるパケット交換，回線交換および単独ユーザ・チャネル接続を組み合わせたアナログ・セルラ無線電話システムのブロック図である。第３図は、第１図に示されるパケット交換セルラ無線電話システムの無線チャネル上に通信されるデータに用いることのできる構造を示す。第４図は、第２図に示されるセルラ無線電話システムの無線チャネル上に通信されるパケット・データに用いることのできる構造を示す。第５図は、第２図の移動データ・システム５および基地局１０に用いられてデータ呼出および転送を行う過程の流れ図である。好適な実施例の詳細説明まず第１図には、CDPDデータ・サービスを行うために用いるよう提案される代表的なパケット交換セルラ無線電話システムのブロック図が示される。このパケット交換セルラ・システムには、基地局（BS：base station）１０と通信を行うことができる加入者ユニット（SU：subscriber unit）１，２が含まれる。SU１，２は、アナログ（たとえばFDMAすなわち周波数分割多重接続）音声送信を行うことができる移動セルラ無線電話である。SU２は、DTE対DCE（データ端末対データ回路終端装置）のRS232インターフェースなどのインターフェース４を介して、ラップトップ・コンピュータなどの移動データ端末３に接続される。ＳＵ２，移動データ端末３およびインターフェース４が、共に移動データ・システム（MD S：mobile data system）５を形成する。 BS１０には、音声トランシーバ１２，１３とCDPDトランシーバ１５とに接続されたアンテナ１１が含まれる。音声トランシーバ１２，１３は、次に基地サイト・コントローラ（BSC：base site controller）１４に接続されて、（SU１からの無線信号６などの）セルラ音声送信を送受信するBS１０のアナログ音声回路構成を共に形成する。このアナログ音声回路構成は、米国特許第４，４８５，４８６号，第４，７０７，７３４号および第４，７２６，０５０号に説明される種類の古い基地サイトを含む周知のAMPS基地局とすることができる。SU２は、モトローラ社が製造販売するデータ・インターフェース付きの市販の「MICROTAC」などの周知のデータ機能を備えた任意のセルラ無線電話とすることができる。AMPSシステムの概要は、「The Bell System Technical Journal」１９７９年Vol.58，N o.1，pp1-269に説明される。 CDPDトランシーバ１５は、CDPDコントローラ１６に接続され、共に、（MS５からの無線信号７などの）CDPDパケット・データ送信を送受信するBS１０のデータ回路構成を形成する。BS１０のデータ回路構成は、BS１０の一部として図示されているが、このCDPD基地局装置は、AMPS基地局と同じ場所に配置される独立した設備を構築することもある。いずれの場合にも、このデータ回路構成と関連のプロトコルとが、CDPD System Specification（Release 1.0，１９９３年７月１９日発行）に従って実現される。この資料は、CDPD Industry Input Coordinator（650 Town Center Drive，Su ite 820，Costa Mesa，CA92626 U.S.A.）から入手することができる。無線信号７はGMSK（Gaussian minimum shift key：ガウス最小偏移）変調されているので、SU２は、アナログ音声（すなわちFMおよびFSK変調を用いるもの）にもCDPDデータ通信モードにも適応することができる。 CDPDデータ・パケットがCDPDコントローラ１６により処理されると、コントローラ１６はCDPDデータ・パケットを、移動データ中間システム（MD-IS：mobile data intermediate system）２２を介してデータ・ネットワーク２３に通信する。同様に、基地サイト・コントローラ１４は、移動交換センター（MSC：mobile switching center）２０を介してPSTN２１に音声メッセージを通信する。１つ以上の基地局１９も、MD-IS２２およびMSC２０をそれぞれ介して音声メッセージおよびデータ・メッセージを通信することができる。第１図のシステムは、アナログ・セルラ（たとえばAMPS）環境におけるCDPDパケット・データ通信のためのシステムを示す。データ・パケットの送信と送付に関して、パケット交換に依存するのは、すべての従来の技術によるCDPDシステムに共通である。CDPDパケット交換は、短いパケット送信の送信中は、チャネル容量を効率的に利用する手段となるが、もっと長い送信については、送信時間に関して競合し、それを占有する他のユーザのデータ・パケットによる遅延と、CDPDパケット交換特有のプロトコルの処理能力が低いために起こる遅延のために不利である。次に第２図には、上記のパケット交換システムで、ユーザ・データ処理能力を大幅に高める、データ送信用の改良されたセルラ無線電話システムの現在の好適な実施例が示される。加入者ユニット（SU）１は、基地局（BS）３０の音声トランシーバ３２，３３の１つと、FM音声無線信号６を送受信する。第１図のシステムと同様に、基地サイト・コントローラ（BSC）３５は、音声トランシーバ３２，３３を制御し、移動交換センター（MSC）４４を介してPSTN４４と音声メッセージを送受信するよう動作することができる。しかし、BSC３５は、さらに１つ以上のCDPDトランシーバ３４を制御して、移動データ・システム（MDS）５からパケット・データ送信６を送受信することができる。MSD５には、移動データ端末３と、ユーザ・データを回線交換，パケット交換またはハイブリッド単独ユーザ・データ・チャネル送信用のデータ・パケットにフォーマット化する、あるいは受信されたデータ・パケットをアンフォーマットするためのプロセッサ（図示せず）とが含まれる。データ転送が設定されると、MDS５は、この転送をパケット交換にするか、回線交換にするか、あるいはハイブリッド・データ・チャネルを介して行うかを決定する。回線交換データ接続を設定しようとする場合、MDS５はCDPDトランシーバ３４との通信のためのトラフィック・チャネルの割当に関してBSC３５と折り合いをつける。この転送をCDPDパケット交換しようとする場合、MDS５はデータストリームを有する順方向チャネルを捜して、登録し、適切なアイドル・ビットが受信されるとパケット送信を開始する。BSC３５は、たとえば、CDPDトランシーバ３４が専用チャネルを使用するよう割り当てられているのか、非専用チャネルを使用するよう割り当てられているのかを含めて、チャネルの割当を決定する。最後に、ハイブリッド・データ・チャネルが望ましい場合は、MDS５は、ここでもCDPDトランシーバ３４との通信のためのトラフィック・チャネルの割当に関してBSC３５と折り合いをつける。しかし、回線交換データ接続とは異なり、ハイブリッド・データ・チャネルは、MDS５とエンド・ユーザとの間に回線を開設しない。これは、無接続プロトコルを使用することが好ましいためである。データ送信を処理するために２つ以上のチャネルまたはトランシーバが割り当てられること、また複数のデータ機能付きトランシーバが設置されている限り、システムは音声およびデータ・チャネルに関する要望や音声およびデータ・トラフィックに与えられる相対的優先度などの要因により、回線交換であろうと、パケット交換であろうと、ハイブリッドであろうと、専用であろうと、非専用であろうと、１つ以上のデータ・チャネルを柔軟に割り当てるよう設計することができることが当業者には認識頂けよう。データ呼が開設されると、BSC３５のプロセッサ（図示せず）は、MDS５から受信されたデータ・パケットを適切に送付するよう動作する。このため、回線交換データ接続が開設されているときは、BSC３５は相互接続機能（IWF：Inter work ing function）４０とMSC４２とを介してPSTN４４に対して開設された回線リンクで被受信データ・パケットを送付する。一方、パケット交換転送が行われる場合は、データ・パケットは、第１図のCDPDシステム内と同様にMD-IS３６を介してデータ・ネットワーク３８に送られる。ハイブリッド・データ・チャネルが開設されるときは、チャネルは、BSC３５により、MDS５とMD-IS３６との間のデータ・パケットの通信専用に割り当てられ、データ・ネットワーク３８上でアドレスされたエンド・システム４６に対し送信が実行される。このように、ハイブリッド・データ・チャネルは、単独ユーザ・チャネルがMDS５とMSC４２またはMD-I S３６との間で割り当てられる点で、回線交換接続に似ている。しかし、回線交換接続とは異なり、データ・パケットは無接続プロトコル（たとえばTCP/IP）を用いて転送され、これによって、データ・ネットワーク３８を介するパケット転送を容易にしている。BSC３５は、また、音声トランシーバ３２，３３のうちの１つを介するデータ接続にも対応し、それによってパケット・データ機能を持たない加入者ユニットも音声ネットワーク（すなわちPSTN４４）を介してデータの送受信を行うことができる。本発明の別の特徴として、第１図のBS１０などの基地局のサービス・エリアで動作している場合に、MDS５はパケット交換データ・サービスを選択するよう設計することもできる。これにより、加入者が回線交換パケット・データ・サービスに対応しないサービス・エリアにいる場合も、MDS５は、速度が遅いパケット交換サービスではあるが、パケット・データ・サービスを開設するよう動作する。さらに、MDS５は、音声帯域モデムか、基地局がパケット・データ・サービスに対応しない場合に、基地局の音声トランシーバに対する送信用にデータをフォーマット化するプロセッサのいずれか一方も有する。これにより、まだパケット・データ・サービス機能を持つようにグレードアップされていないカバレージ・エリア内でもデータ接続を開設することのできる、汎用性のある移動データ・システム５が提供される。第３図および第４図は、逆方向および順方向の無線チャネル上を送信されるデータの構造を示すことにより、本発明の動作をさらに示す。第３図は、パケット交換送信に用いることのできるデータストリーム構造を示し、第４図は回線交換サービスに用いることのできるデータストリーム構造を示す。回線交換とパケット交換パケット・データ・サービスに関して必要とされる、異なる処理段階の数を最小限に抑えるために、第４図に示される回線交換データストリームの好適な実施例は、（第３図に図示される）パケット交換データストリームと同じ要素を多く用いて構成される。共通する要素には、第３図においても第４図においても同じ番号が振ってある。パケット交換データストリームも、好ましくは、CDPD仕様を満たすように構成され、それによって、CDPDに対応するSUとセル・サイトとの相互運用性を得る。順方向チャネル・データストリーム５０は、基地局（BS）１０から移動データ・システム（MDS）５に送信されるデータストリームである。パケット交換動作中は、BS１０は一連の制御フラグを送信して、サービス・エリア内の移動データ・システムに対して、逆方向チャネルの状態を知らせる。このため、第３図では第１制御フラグに５個のアイドル・ビット５１が含まれ、これが移動データ・システム５に対して、逆方向チャネルがアイドルであり、データ送信に使用可能であることを知らせ、さらに解読状態ビット５２を知らせる。アイドル・ビットに応答して、MDS５は逆方向チャネル上のドッティング・ビツト（dotting bit）６１のシーケンスの送信を開始する時間間隔ｔ₀（たとえば６ビット以下）を有する。適時のドッティング・シーケンス６１が受信されると、BS１０が順方向チャネル上の制御フラグを変更して、アイドル・ビット５１の代わりにビジ・ビット５３を送信する。解読状態ビット５２，５４は、MDS５に対して、BS１０のデータ・ブロック解読が成功して、誤りが訂正されたか否かを通知する役割を果たす。制御フラグは、状態情報を提供するだけでなく、同期信号としても機能し、設定された間隔５５（たとえば５４ビット）で送信される。ユーザ・データが順方向チャネル内に送信されるときは、この間隔５５内の制御フラグ間に送信される。 CDPDパケット交換（第３図）に関して、それぞれの逆方向チャネル・データストリーム・バースト６０には、ドッティング・シーケンス６１，同期ビット６２，一連のFED（forward error correcting：自動誤り訂正）ブロック６３〜６５および送信ランプダウン６６が含まれる。各FECブロックには、MDLP（mobile da ta link protocol：移動データ・リンク・プロトコル）フレーム６８にフォーマット化されたユーザ・データが含まれる。これは、FECブロック内に７つの連続ビット７１〜７７が均等に挿入されたリード・ソロモン（Reed Solomon）（６３，４７）符号化されたものである（１６個の６ビットRSシンボル６９を用いて）。当業者には、ユーザ・データを所望のMDLPフレームに細分化し、フォーマット化し、フレーム化するためのユーザ・データの処理法は周知である。逆に、回線交換データストリームを送出する際には、各パケットの最初にドッティング・シーケンス６１を置く必要も、各パケット送信の後に長い送信ランプダウン６６を置く必要も、もはやない。CDPDパケット・バースト送信のための移動データ・システムがそうであるように、データストリーム・バースト当り６４個のFECブロックに制限されることなく、MDS５が望ましいと判断しただけの数のデータのFECブロックを連続データストリームで送信することができる。この連続送信に必要な付加作業（オーバーヘッド）は、追加の同期ビット６２を周期的に挿入することだけである。順方向チャネル５０においては、同期フラグ５１，５３が用いられ、これは好ましくはビジー・フラグとして設定されて、トラフィック・チャネルを走査したCDPDパケット交換MDSが、逆方向チャネル上でデータを送出しないようにする。異なる層プロトコル，符号化，同期法などが用いられると、付加作業を行わずに済むことが当業者には理解頂けようが、好適な実施例においては、ドッティング・シーケンス６１およびTXランプダウン６６などの省略されたシーケンスを除いて、CDPD仕様と互換性が維持される。このことが、回線交換パケットを送る際に可能な作業の節約を制限することになっても、加入者ユニットと基地局トランシーバの複雑さを最小限に抑え、機能を合成してパケット交換のみを行う移動データ・システムと基地局との相互運用性を促進する。さらに、このような付加作業の節約は、回線交換サービスにおいて非干渉チャネルを用いる移動データ・システムにより実現される効率上の大きな利点に比べればはるかに小さいものである。同じ逆方向チャネル上で、複数の移動データ・システムと時間を争わずに、チャネル・ホップが必要な場合に起きる遅延は言うまでもなく、連続パケット・データ・データストリーム送信が可能になる。このため、DS MA/CD（digital sense multiple access protocol with collision detection：衝突検出機能付きデジタル検知多重接続プロトコル）または他の競合／衝突チャネル・ホッピング，送信ランプアップ／ランプダウン（各バーストについて）などの必要がなくなり、方法および個別の移動データ・システムにより達成される処理能力仝体が１９．２Kbps（GMSK変調データ速度）まで増大する。適切なデータ圧縮法を用いると、多くの用途に関して３６Kbps以上（すなわち（１９．２Kb ps−６Kbpsの付加作業）＊２．５圧縮率）の総合的なユーザ・データの処理能力を実現することが可能になる。これは、従来のどの方法によって実現される値よりもはるかに大きい。第５図は、データ転送が移動データ・システム（MDS）５により設定される方法の流れ図である。MDS５が、ユーザ入力またはデータ・プロセッサからの独立入力に応答した場合などに、呼が所望されていることを最初に判定すると、MDS５は走査を行って、トランシーバをBS１０の制御／ページング・チャネルに同調する。MDS５は、ユーザー・データ（すなわちデータ・プロセッサ３からのデータ）転送が送られているのか、アナログ音声呼が送られているのかも判定する（ステップ８１）。ユーザによりアナログ音声呼が要求されている場合は、MDS５の加入者ユニット１がその標準のAMPS音声呼手順を開始する。一方、MDS５がユーザ・データ転送が要求されていると判定した場合は、パケット・データ・サービスが望まれているのか、回線交換サービスが望まれているのかをさらに判定する（ステップ８３，８６）。回線交換パケット・データ・サービスが望まれている場合、MDS５は、データを受信しようとするエンド・システムの電話番号および追加の拡張子（たとえば^*DATAまたは^*FAXなど）のみを含むデータ呼要求を、BS１０に送付する。あるいは、AMPS制御チャネル内の拡張プロトコル手順を利用して、回線交換データ呼を要求し、それを開設する。BS１０が、パケット・データ呼の回線交換用に設定されている場合は、PSTNにデータ呼出を送付する。基地局は、データ呼を扱うトラフィック・チャネル（TCH）とトランシーバを割り当て、制御チャネル上でその割当をMDS５に送付する。この割当を受信すると、MDS５はTCHに同調し、応答またはエンド・システムが応答したという通知を受信すると、MDS５はパケット・データの送信を開始する（ステップ８７〜９２）。データの送信中は、CD PDに関して提案されたものと実質的に同じプロトコルと装置が用いられる。このため、たとえば、実質的に同じサブネットワーク依存型変換プロトコル（SNDCP ：sub network dependent convergenceprotocol）および移動データ・リンク・プロトコル（MDLP：mobile data link protocol）がMDS５のネットワーク層ユーザ・データの処理に用いられ、同一の誤り訂正符号化（FEC）および変調（GMSK ）と共に、データを適切に細分化、フレーム化、ARQフォーマット化して、エアー・インターフェースでの送信に備えてデータを準備する。同様に、変調および FEC符号化は、基地局１０で終了する。ARQ誤り検出，フレーム抽出およびデータ・パケット結合も、たとえばIWF４０がMDLPフレーム化を終了して同様に処理される。あるいは、エンド・ユーザがデータ・ネットワークに接続されて、無接続データ転送が好ましいが高速のデータ転送速度が望ましい場合は、ハイブリッド単独ユーザ・データ・チャネルが要求される。この場合、MDS５は再び要求を出して、MDS５とのデータ転送のためだけに用いるトラフイツク・チャネルがBS１０により割り当てられる。このトラフイツク・チヤネルがMDS５とMD-IS３６との間の接続を行い、この接続により、チャネル上で干渉を受けないデータ転送が、パケット・データ転送に関して可能な速度よりはるかに速い速度で実行される。MDLP層は、MD-IS３６で、またはその前で同様に終了され、再構築されたデータ・パケット（無接続プロトコルを含む）がデータ・ネットワーク３８を介してエンド・ユーザ４６に送信される（ステップ９３，１００〜１０２）。パケット交換サービスが望ましい場合、または基地局が回線交換パケット・データ・サービス用に設定されていないサービス・エリア内でMDS５が動作している場合には、MDS５は、順方向トラフィック・チャネルを走査して、データストリーム（たとえば順方向チャネル同調語）を求めることを開始する。このようなデータストリームを発見すると、MDS５はアイドル・フラグを待ち、それからCDP Dパケット送信を登録および開始する（ステップ９４〜９６）。データを通信する方法に柔軟性をもたせるだけでなく、本発明は音声とデータを合成した通信にも用いることができる。そのため、たとえば、従来の回線交換音声呼を他のユーザと開始することにより、加入者は始めることができる。BS１０は、MDS５からのデータへの切替コマンドに関してTCHを監視する。この信号は、ユーザによる適切な組のキーストロークにより開始させることができる。コマンド信号を受信すると、BS１０は、CDPDトランシーバおよび適切なIWF機能をチャネル内に切り替える。エンド・ユーザ４５は、すでにデータ・モードに切り替えるよう（音声通信による）警告を受けている。これでデータ通信が始まる。データ交換中にユーザは、再び音声モードに切り替えたいと通信することもできる。音声への切替コマンドをMDS５から受信すると、BS１０は音声トランシーバを配備してIWF機能を動作不能にする。音声およびCDPDの両方の機能を有する単独のトランシーバが割り当てられると、このプロセスをさらに簡単にすることもできる。基地局がパケット・データ送信を受信するよう設定されていない場合は、MDS ５は依然として、音声チャネル上にデータを送付しようとする。これはたとえば、音声帯域モデムを用いるか、あるいは米国特許第４，６５４，８６７号の中間無線チャネル・フォーマッティングを介して行われる。この場合、MDS５は再び標準のAMPS音声呼手順を開始して、基地局に対しデータ送信が要求されたことを知らせる適切な識別子を挿入することがある。たとえば、PSTN４４を介してデータのエンド・ユーザ４５が開始したデータ呼接続がBS１０からMDS５に設定されているとき、回線交換接続は、AMPS音声接続を開設するために用いられるのと同様のページング／制御チャネルを介する交渉手順を用いて設定される。現在、MDS５は、好ましくはデータ・サービスと音声サービスに関して異なるセルラ玩具を有し、MDS５特有のデータ機能は、移動管理（MM：mobile management）装置４３のホーム位置レジスタ（HLR：hoｍe loca tion register）またはビジタ位置レジスタ（VLR：visitor location register ）からわかる。このようにして、BSC３５はMDS５がパケット・データ機能を持つことを認識し、MDS５はセルラ番号から、回線交換パケット・データ呼接続が要求されていることを認識する。しかし、回線交換パケット・データ・サービスは、種々の異なる手順で開始することができること、どの手順が好ましいかは、種々のセルラ・サービスの提供者により採用および対応される手順により影響を受けることが、当業者には理解頂けよう。最後に、MDS５がデータ呼を通信している間、MDS５はハンドオフおよびその他の無線資源管理のための制御情報の送受信も行う。このような通信は、たとえば既存のEIA/TIA-553プロトコルにより管理することができる。しかし、これらのメッセージは異なる論理チャネルを用いて、また番号をつけない情報フレームを用いることによりMDLP内に送付される。CDPDトランシーバは、EIA/TIA-355メッセージを受信および分離して、無線資源管理を受け持つ適切なソフトウェア・プロセスに送付する。本発明によるシステムおよび方法の特定の実施例が図示および説明されたが、多くの修正が可能であるので、本発明は、これらの実施例に制限されないことが理解頂けよう。さらに、上記の実施例はAMPSアナログ・セルラ・システムの特定の実行例に関して説明されているが、JTACSおよびETACSを含む任意のアナログ・セルラ・システムに本発明を実現する方法は当業者には理解頂けよう。そのため、本発明は、本明細書に開示および請求されている基本的な根底原理の精神と範囲に入るすべてのこのような修正を包含するものとする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩＨ０４Ｑ 7/24 9466−5ＫＨ０４Ｌ 11/20 １０２Ａ 7/26 9566−5ＧＨ０４Ｑ 11/04 Ｒ 7/30 11/04

Claims

【特許請求の範囲】１．アナログ・セルラ無線電話システムにおいて、無線チャネルを介してユーザ・データを送受信する方法であって：移動ユニットとデータ・エンド・システムとの間に回線交換データ呼接続を開設する段階であって、移動ユニットと基地局との間で特定の無線チャネル上に無線リンク・データ呼接続を開設することが含まれる段階；および移動ユニットとデータ・エンド・システムとの間で前記特定のチャネル上で複数のデータ・パケットを通信する段階；によって構成されることを特徴とする方法。２．前記の回線交換データ呼接続の開設前に、移動ユニットとデータ・エンド・システムとの間に回線交換音声接続を開設する段階；および移動ユニットおよびデータ・エンド・システムの一方からの要求に応答して、特定の無線チャネルを維持しながら、回線交換音声接続から回線交換データ呼接続に切り替える段階；によってさらに構成される請求項１記載の方法。３．無線チャネルを介してアナログ音声メッセージを１つ以上の移動音声ユニットと通信し、さらに１つ以上の無線チャネルを介して移動データ・ユニットとユーザ・データをさらに通信するアナログ・セルラ無線電話システムであって：前記１つ以上の移動音声ユニットと、アナログ音声通信を送受信する１つ以上の音声トランシーバ手段；前記移動データ・ユニットと、複数のデジタル・データ・パケットを送受信するデータ・トランシーバ手段；および移動データ・ユニットと第２データ・エンド・システムとの間に単独ユーザ・パケット・データ・トラフィック・チャネルを開設する手段によって構成される基地サイト・コントローラ；によって構成される基地局によって構成されることを特徴とするシステム。４．単独ユーザ・トラフィック・チャネルが回線交換パケット・データ呼接続を形成する請求項３記載のシステム。５．基地サイト・コントローラ手段が：移動データ・ユニットと第２データ・エンド・システムとの間にパケット交換データ転送チャネルを開設する手段；およびいつ単独ユーザ・パケット・データ・トラフィック・チャネルを開設するかということと、いつパケット交換データ転送チャネルを開設するかを判定する手段；によってさらに構成される請求項３記載のシステム。６．基地サイト・コントローラが前記の１つ以上の音声トランシーバ手段を介して回線交換呼接続を開設する手段によってさらに構成され、前記１つ以上の音声トランシーバ手段が、さらに別の移動データ・ユニットと音声帯域被変調データ通信を送受信するように動作することができる請求項４記載のシステム。７．アナログ音声セルラ無線電話システムにおいて、１つ以上の無線チャネルを介してユーザ・データを送受信する移動ユニットであって：複数のデータ・パケットを出力するように動作することができるデータ・プロセッサ；および前記１つ以上の無線チャネルを介してデータ・プロセッサと基地局との間にデータ呼接続を開設し、データ・エンド・システムに対して回線交換パケット・データ呼接続を開設する手段と、パケット交換データ転送チャネルを開設する手段と、いつ回線交換データ呼を開設するか、いつパケット交換データ転送チャネルを開設するかを判定する手段とを含む手段；によって構成されることを特徴とする移動ユニット。８．前記複数のデータ・パケットを誤り符号化データ・ブロックのビットストリームに変換し、前記ビットストリームを前記１つ以上の無線チャネル上に送信するために変調する手段によってさらに構成される請求項７記載の移動ユニット。９．パケット交換データ転送チャネルが開設されると、前記変換および変調手段が、セルラ・デジタル・パケツト・データ（CDPD）プロトコルを用いて前記複数のデータ・パケットを変換するよう動作することができる請求項７記載の移動ユニット。１０．前記データ呼接続開設手段が、前記基地局の音声トランシーバを介して回線交換データ呼接続を開設する手段によってさらに構成される請求項７記載の移動ユニット。