JPH09505951A - 移動通信システム、及び移動通信ネットワークを経てリモートワークステーションをデータ通信ネットワークに接続する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移動通信システム、及び移動通信ネットワークを経てデータネットワークへリモートワークステーションを接続する方法が提供される。本発明は、行先データネットワーク(24)へ接続を延長するために移動交換機(10,15)に関連して特殊な相互接続コンピュータ(19)を設けることにより無線経路を経てリモートワークステーション(3,4)を融通性のある仕方で接続できるようにする。従って、相互接続コンピュータ(19)は、移動通信ネットワークを使用するリモートワークステーションとそのホームデータネットワークとの間のバスとして働き、データネットワーク(24)に向けてリモートワークステーションの動作をシュミレーションし、そして無線経路の背後にある実際のリモートワークステーション(3,4)に注意を払う。無線経路を経て確立されたデータ接続は、無線経路が遠隔通信に必要とされないときにはエアタイムを最小にするために解除できるが、相互接続コンピュータ(19)は、データネットワークに向かい延長された接続をアクティブに保持する。

Description

【発明の詳細な説明】 移動通信システム、及び移動通信ネットワークを経てリモートワーク ステーションをデータ通信ネットワークに接続する方法発明の分野 本発明は、移動通信ネットワークを経てデータネットワークのリモートワーク ステーションとして働く移動データユニットと、移動交換機と、上記移動データ ユニットと移動交換機との間にデータ接続を確立する手段とを備えた移動通信シ ステムに係る。先行技術の説明 移動通信システムは、人々が彼等のデスクトップ電話ターミナルを自由に離れ そしてたとえ彼等が指定位置以外のところにいてもそれらターミナルに到達する 必要があることから開発されたものである。自動化はワーク環境の一体的部分と して始まると、オフィス以外にいる人々は、どこからでもコンピュータを操作し そして１つの位置から別の位置へ接続を形成することを望む。従って、データサ ービスの方向で音声サービスを提供する移動通信システムの開発が不可避である と考えられる。 コンピュータテクノロジーは、処理能力、記憶容量及びユーザの馴染み易さを 改善した軽量の真に携帯型の装置を製造できるようにする。このコンピュータの 発展は、移動する人々に移動データサービスを提供することを技術的及び経済的 に実現可能とした。このような場合に、ユーザは、音声通信用の移動電話ターミ ナルを所有する見込みが高くなり、従って、データ通信を与える最善の方法は、 従来の電話回線がモデムの使用によってデータ通信に使用されたのと非常に良く 似たやり方で移動電話システムを経て行うことである。 パンヨーロピアン移動無線システムＧＳＭのようなデジタル移動通信システム の導入は、汎用のセルラーネットワークにおいて移動データ通信をサポートすべ きときにはブレークスルーを意味する。ＧＳＭは完全にデジタルでありそしてＩ ＳＤＮ（サービス総合デジタル網）の一般的原理を適用するので、本来データを 搬送することができる。データネットワークの観点から、ＧＳＭは、専用のデー タ通信ネットワークを表すものではなく、アクセスネットワークを表すもので ある。換言すれば、ＧＳＭを経てのデータ通信は、実際のデータネットワークへ のアクセスを与えることが意図される。 ＧＳＭネットワークは、広範囲のサービスを加入者に与える。スピーチ及び非 常通話サービスに加えて、ＧＳＭネットワークは、今日の遠隔通信において提供 される種々のあらゆる低速データ通信サービスをサポートする。唯一の制約は、 無線インターフェイスの容量によって設定され、これは、データレートを９．６ ｋビット／ｓに限定する。 従って、ＧＳＭシステムを用いて、リモートワークステーションをローカルエ リアネットワーク（ＬＡＮ）のような所望のデータ通信ネットワークに接続する こともできる。リモートワークステーションは、通常は、移動ユニット（移動電 話）のデータインターフェイスに接続された従来のワークステーション（ＰＣ） である。従って、リモートターミナルは、無線経路を経て、移動交換機に関連し て設けられたデータモデムにデータを送信し、そして更に、モデム接続により、 例えば、公衆電話ネットワークを経て、第２のデータモデム及びこれに接続され たデータターミナル装置にデータを送信する。この第２のモデムは、通常、ＬＡ Ｎネットワークに接続されたコンピュータに取り付けられる。このコンピュータ は、ＬＳＮネットワークへのリモートアクセスをイネーブルするために使用され る。これは、通常、アクセスサーバと称する。このアクセスサーバは、多数のデ ータ通信ポートを有し、これには、モデムと、ある種のリモートアクセスをイネ ーブルするソフトウェアとが接続される。これに対応して、リモートワークステ ーションは、アクセスサーバのソフトウェアと通信できるようにするためのソフ トウェアを備えていなければならない。 しかしながら、移動通信システムを経てデータネットワークへリモートワーク ステーションを接続する上記の方法は、幾つかの欠点を有している。第１に、例 えば、ＧＳM無線経路は、９．６ｋビット／ｓの送信レート及び約１０^-8の優れ たビットエラー率を可能にする。しかしながら、移動通信ネットワークと行先デ ータネットワークとの間では公衆電話ネットワークを経て切り換えられるモデム 接続により接続が延長される。この種のモデム接続の最大送信レートは、通常は ２．４ｋビット／ｓであり、そのビットエラー率は、約１０^-4ないし１０^-5程度 である。従って、接続全体が同じ送信レート及びビットエラー率の値となり、こ れらは、例えば、ＧＳＭネットワークが提供できるものに対して明らかに劣る。 第２に、公知の方法は、移動通信ネットワークに回路切り換え接続を使用しそし ていかなる種類の通信もない静寂周期中であってもＬＡＮセッション全体にわた り無線リソースを割り当て状態に保持する必要があるので、無線経路の観点から 充分に効率的なものではない。発明の要旨 本発明の目的は、上記の問題が軽減又は回避されるように移動通信システムを 経てデータネットワークへリモートワークステーションを接続することである。 これは、冒頭で述べた移動通信システムにおいて、その構成体が、更に、移動 交換機に取り付けられた相互接続コンピュータを備え、この相互接続コンピュー タは、接続を延長すると共に、上記データネットワークに向かってリモートワー クステーションをシュミレーションすることを特徴とする本発明の移動通信シス テムによって達成される。 本発明の別の特徴は、移動通信ネットワークを経てデータネットワークへリモ ートワークステーションを接続するための方法であって、リモートワークステー ションからセッションを開始し、そのデータセッションに対し移動通信ネットワ ークにおいて無線経路を経てデータ接続を確立し、そして移動通信ネットワーク とデータネットワークとの間の接続を延長することを含む方法に関する。本発明 によれば、この方法は、データセッション中に移動通信ネットワークにおいて上 記データ接続を一時的に解除し、そしてデータ接続が解除されたときに、 ａ）上記延長された接続をデータネットワークに向かって維持し、 ｂ）移動通信ネットワークの側で上記延長された接続の終わりにリモートワー クステーションの動作をデータネットワークに向かってシュミレーションし、そ して ｃ）データネットワークからリモートワークステーションへアドレスされた通 信を監視し、そしてもし要求された場合には、非切り換えメッセージ送信により 無線経路を経てリモートワークステーションへ通知を送信する、 ことを特徴とする。 本発明の基本的な考え方は、行先データネットワークへの接続を延長するため に移動交換機に関連して特殊な相互接続コンピュータを使用することにより無線 経路を経て更に融通性のある（コスト及び無線リソースの観点から更に効率のよ い）接続を容易に行うことである。従って、この相互接続コンピュータは、移動 通信ネットワークを用いるリモートワークステーションとそのホームデータネッ トワークとの間のゲートウェイとして働き、リモートネットワークの動作をデー タネットワークに向かってシュミレーションし、そして無線経路の背後に存在す る実際のリモートワークステーションに注意を払う。無線経路を経て確立される データ接続は、無線経路がデータ通信に必要とされないときにはエアタイムを最 小にするために切断できるが、相互接続コンピュータは、その延長された接続を データネットワークに向かいアクティブに保持する。相互接続コンピュータは、 データネットワークとのデータ通信が必要とされるときに非切り換えメッセージ 送信を使用することによりリモートステーションに通知を送信し、従って、リモ ートワークステーションは、無線経路におけるデータ接続の再確立をスタートす る。又、リモートワークステーションは、もしそれが望む場合には、データ接続 の再確立もそれ自体スタートする。リモートワークステーションのアプリケーシ ョンは、データ通信リンクをアクティブと見なし、従って、延長した接続の他端 にあるデータネットワークもそうである。従って、本発明は、セッション全体を 通じて仮想接続を維持することができる一方、無線リソースは、データ通信が実 際に必要とされるときだけ割り当てられる。更に、相互接続コンピュータは適当 なＬＡＮネットワーク又はワイドエリアネットワークに直結され、従って、無線 経路の全データ送信率及び高いビットエラー率を使用しながらも、従来の電話ネ ットワークを経て確立されるモデム接続が回避される。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。 図１は、本発明による移動通信ネットワークと、データネットワークへのその 接続とを示す図である。 図２は、図１に示す交換機ＭＳＣと相互接続コンピュータ１９との接続を示す 詳細なブロック図である。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明は、リモートワークステーションをデータネットワークに接続するため に全てのデジタル移動通信システムに使用するのに適している。これは、パンヨ ーロピアンデジタル移動通信システムＧＳＭ及び他の同様のデジタルシステム、 例えば、ＤＣＳ１８００及びＰＣＮ（パーソナルコミュニケーションネットワー ク）に特に効果的に適用できる。本発明の好ましい実施形態は、ＧＳＭシステム への適用を参照して以下に説明するが、本発明は、これに限定されるものではな い。 ＧＳＭシステムの詳細な構造及び動作については、Ｐａｌａｉｓｅａｕ、フラ ンス、ＩＳＢＮ：２−９５０７１９０−０−７、Ｍ．モイリ及びＭ．Ｂ．ポーテ 著の「ＥＴＳＩ ＧＳＭ仕様及びＧＳＭシステム移動通信」を参照されたい。 図１は、ＧＳＭセルラー無線システムの一部分を概略的に示している。セルラ ー無線システムにおいては、システムによりカバーされるエリアが、無線セルに 分割される。ベースステーションシステムＢＳＳ（単一のシステムが図示されて いる）は、デジタル送信リンク４（単一のリンクが図示されている）により移動 交換機ＭＳＣ１０に接続される。各ベースステーションシステムＢＳＳは、ベー スステーションコントローラＢＳＣ（図示せず）を備え、該コントローラには、 １つ以上のベースステーションＢＴＳ（図示せず）がデジタル送信リンクにより 同様に接続される。通常は、１つのベースステーションＢＴＳの無線カバーエリ アが１つの無線セルを形成する。各ベースステーションＢＴＳ１ないしＢＴＳ４ は、所定数の物理的な無線チャンネルを有している。ＧＳＭ信号（物理的なチャ ンネル）は、ＴＤＭＡフレームより成り、各フレームは、論理チャンネルが転送 されるタイムスロットを８個含むのが好ましい。論理チャンネルは、セルに存在 する移動無線ステーションＭＳとで確立された通話（音声及びデータ）のための トラフィックチャンネルと、セルに存在する移動無線ステーションＭＳ（移動ユ ニット）と信号伝送するコントロールチャンネルとを含む。スピーチ接続、Ｖ． １１０定格の６４ｋビット／ｓ全二重データ接続、又は９．６／４．８／２．４ ｋビット／ｓのデータ接続をトラフィックチャンネルにおいて確立することがで きる。ターミナル装置及び／又は他の通信ライン／通信システムに対してデータ 接続を適応させるためにデータ接続の両端に通常は特殊なアダプタが必要とされ る。移動ユニットに関連したアダプタは、通常、ターミナルアダプタと称され、 そしてネットワーク端にあるアダプタは、ネットワーク終端部ＩＷＦと称する。 ＧＳＭ移動無線ネットワークにおいては、この種のネットワーク終端部は、移動 交換機ＭＳＣに関連して配置される。 明瞭化のために、図２は、移動交換機１０の切り換えフィールド１１及び通話 コントローラのみを示しており、この特定の場合に、通話コントローラは、コン ピュータ１２、１３と、相互接続メッセージバス１４とを備えた分散型コンピュ ータシステムである。実際に、ＭＳＣは、非常に多数の異なる装置を含むことが できる。切り換えフィールド１１は、アナログ又はデジタルの切り換え手段であ り、ベースステーションシステムＢＳＳからのスピーチ及びデータ接続を、イン バウンド送信ライン４と、移動交換機からの送信ライン５との間で選択的に切り 換えるものである。このようなデジタル移動交換機の一例として、ノキアのＤＸ ２００ＭＳＣを挙げることができる。 ネットワーク終端ユニット１５（ＩＷＦ）は、切り換えフィールド１１と並列 に接続される。１つ以上の更に別のネットワーク終端ユニットを切り換えフィー ルド１１に並列に同様に接続することができる。ネットワーク終端ユニット１５ は、ポートＰ１の側に送信ユニットＣＯＣＡ２４を備えている。ＣＯＣＡは、交 換機ＭＳＣとベースステーションＢＴＳとの間の送信接続により必要とされるフ ァンクション、例えば、マルチプレクス動作に注意を払うものである。この特定 の場合には、送信接続は、３０チャンネルが送信される２Ｍビット／ｓのＰＣＭ 接続である。各チャンネルごとに、データ通信サービスアダプタＤＡＳＡ１７が 設けられ、ＣＯＣＡ２４はこのアダプタにチャンネルを接続し、そしてこのアダ プタは、ＧＳＭデータ接続とＶ．２４インターフェイス１８との間にマッチング を与える。公衆交換電話ネットワークＰＳＴＮを経て確立されるべき従来のモデ ム接続の場合には、ネットワーク終端ユニット１５は、異なる形式の３つのデー タモデムのグループ１６を備えている。モデムの制御インターフェイスは、Ｖ． ２４インターフェイス１８に接続され、そしてそのライン又はモデムインターフ ェイスは、切り換えフィールド１１に接続される。 図１において、リモートワークステーション装置は、移動無線ステーション３ （ＭＳ）と、これに取り付けられたリモートワークステーション４（例えば、パ ーソナルコンピュータＰＣ）とを備えている。データ通信のために、リモートワ ークステーション３、４から交換機ＭＳＣ１０への上記データ接続が、移動無線 ステーション３（移動電話）とベースステーションシステムＢＳＳとの間の無線 リンクにより論理トラフィックチャンネルを経て確立される。 図２を参照すれば、切り換えフィールド１１は、モデムによる従来のデータ通 信についてはネットワーク終端ユニット１５へデータ接続を切り換える。ネット ワーク終端ユニットにおいては、ＤＡＳＡ１７の１つがデータ接続をＶ．２４イ ンターフェイス１８に適応させ、そしてこれを経てデータモデム１６に適応させ る。データモデム１６のラインインターフェイス（モデムインターフェイス）は 従来の配線接続部に接続され、これは、この特定の場合には、例えば、公衆交換 電話ネットワークＰＳＴＮを経て別のデータモデム（図示せず）に接続される。 モデムは、それらの間に確立されるモデム接続部を経て通常の仕方で信号伝送す る。リモートワークステーション３、４は、次いで、ＧＳＭデータ接続を経てデ ータモデム１６の動作を制御し、そしてデータモデム１６へデータを送信したり そこからデータを受信したりする。 図１に示す本発明の好ましい実施形態では、相互接続コンピュータ１９は、Ｌ ＡＮネットワークのような他のデータネットワークに接続するために交換機ＭＳ Ｃに取り付けられる。この相互接続コンピュータは、以下「エージェント１９」 と称するが、リモートワークステーション４と所望のＬＡＮとの間にバスを確立 する。ネットワーク終端ユニット１５は、９．６ｋビット／ｓのＧＳＭデータ接 続をＶ．２４インターフェイスに専用にインターフェイスする少なくとも１つの ＤＡＳＡ１７を有している。換言すれば、エージェントコンピュータ１９は、Ｇ ＳＭ推奨勧告が特殊なインターフェイスを定義するところの一種のＰＡＤ（パケ ットアッセンブリ／ディスアッセンブリ）としてＭＳＣに接続される。いかなる 種類のモデムも必要とされない。 エージェントコンピュータ１９は、ＯＳ／２ ２．ｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ 又はＵＮＩＸオペレーティングシステムを一般に実行する市販のコンピュータで あるのが好ましい。図１に示す本発明の好ましい実施形態では、ＧＳＭオペレー タは、ＭＳＣ、エージェントコンピュータ１９及び多数の顧客ＬＡＮを専用に相 互接続するそれ自身のローカルＬＡＮセグメント２０を有している。エージェン トコンピュータ１９は、このローカルＬＡＮセグメント２０に直結される。 本発明の好ましい実施形態において、公衆データネットワークに向かって適用 されるプロトコルは、ＴＰＣ／ＩＰ（送信コントロールプロトコル／インターネ ットプロトコル）である。換言すれば、本発明による解決策は、移動通信ネット ワークのリモートワークステーションに対しＩＰサービスを提供する。リモート ワークステーション４とエージェントコンピュータ１９との間のプロトコルは、 ノキア社によって開発及び指定された仮想チャンネルプロトコル（ＶＣＰ）であ る。ＶＣＰは、ＩＰ層の下にある。リモートワークステーション４は、その考え られるホームＩＰアドレスに加えて専用のＧＳＭ／ＩＰアドレスを有する。ＧＳ Ｍ／ＩＰアドレスは、ＧＳＭ／データネットワークオペレータにより指定され、 顧客のホームＬＡＮを例えば公衆インターネットネットワーク２２に接続するル ータ２１は、このＧＳＭ／ＩＰアドレスを処理するように構成される。更に、移 動通信ネットワークは、特殊なＧＳＭ／ＡＲＰ（ＧＳＭに特定のアドレス分解プ ロトコル）及びＧＳＭ／ＲＡＲＰ（ＧＳＭに特定の逆アドレス分解プロトコル） を有する。ＧＳＭ／ＡＲＰは、ＩＰアドレスからＧＳＭ電話番号を決定するのに 使用され、そしてＧＳＭ／ＲＡＲＰは、ＧＳＭ電話番号からＩＰアドレスを決定 するのに使用される。 データセッションをスタートしようとするリモートワークステーション４は、 エージェントコンピュータ１９に指定された電話番号をダイヤルし、そして移動 ユニットＭＳ３と交換機ＭＳＣ１０との間のＧＳＭデータ接続の確立をスタート し、従って、切り換えフィールド１１は、エージェントコンピュータ１９が接続 されるネットワーク終端ユニット１５へデータ通話をルート指定する。エージェ ントコンピュータ１９は、データサービスを利用するよう許可された加入者に関 する情報を含むデータベースを備えている。エージェントコンピュータ１９は、 加入者の許可をチェックし、この新たな接続にサービスするためのエージェント プロセスを形成する。次いで、エージェントコンピュータ１９は、ルータ２３を 経て顧客ＬＡＮ２４へ接続を延長する。エージェントコンピュータ１９は、その 延長された接続の他端に位置する顧客ＬＡＮ２４に向けてリモートワークステー ションの動作をシュミレーションする。 リモートワークステーション４のユーザは、無線接続を解放／解除したいとき には、ＭＳ３及びリモートワークステーション４が今から手動解除状態になるこ とをエージェントコンピュータ１９に知らせる。エージェントコンピュータ１９ は、延長された接続を維持し、そしてリモートワークステーション４にアドレス された通信を監視することにより顧客ＬＡＮに向けてリモートステーションとし て働き続ける。リモートワークステーション４に関する何か（例えば、電子メイ ル）が顧客ＬＡＮに生じた場合には、エージェントコンピュータ１９は、ＧＳＭ ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）のような非切り換えメッセージ送信によ って無線経路を経てリモートワークステーション４へ通知する。従って、ユーザ は、ある手段（電子メイルを読み取るような）のためにエージェントコンピュー タ１９へのＧＳＭデータ接続を再確立する責任をもつ。 別の方法は、ＧＳＭデータ接続の自動解除を使用することである。リモートワ ークステーション４のデータ通信ソフトウェアは、所定時間の充分に長い切断が データ通信に生じたときに自動的に接続を解除する。切断の時間巾は、各接続確 立の始めに取り決められる。エージェントコンピュータ１９は、延長接続を維持 し、そして顧客ＬＡＮ２４に向かいリモートワークステーションとして動作を続 ける。リモートワークステーション４が顧客ＬＡＮに向かって送信されるべきデ ータを有する場合には、遠隔通信ソフトウェアは、エージェントコンピュータ１ ９へのデータ接続を確立する。顧客ＬＡＮ２４がリモートワークステーション４ へ送信されるべきデータを有する場合には、エージェントコンピュータ１９は、 リモートワークステーション４の通信ソフトウェアへショートメッセージを送信 し、次いで、ソフトウェアは、データ接続を再確立する。エージェントコンピュ ータ１９は既に動作しておりそしてＬＡＮ２４への延長接続は既に設定されてい るので、エージェントコンピュータ１９へのデータ接続を確立することが、必要 とされる全てであり、従って、接続を再確立するに必要な時間は、相当に短くな る。 図示されたＧＳＭオペレータのローカルＬＡＮセグメント２０を省略し、エー ジェントコンピュータ１９とルータ２３とを一体化し、そしてこの一体化ユニッ トを遠隔通信ネットワーク２２に直結することもできる。 又、他の観点において、添付図面及びそれらに関連した説明は、本発明を開示 するように意図されたものに過ぎない。本発明は、請求の範囲の精神及び範囲内 でその細部を変更できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動通信ネットワークを経てデータネットワーク(24)のリモートワークステ ーションとして働く移動データユニット(3,4)と、移動交換機(10,15)と、上記移 動データユニット(3,4)と移動交換機(10,15)との間にデータ接続を確立する手段 とを備えた移動通信システムにおいて、その構成体が、更に、移動交換機(10,15 )に取り付けられた相互接続コンピュータ(19)を備え、この相互接続コンピュー タは、接続を延長すると共に、上記データネットワーク(24)に向かってリモート ワークステーション(3,4)をシュミレーションすることを特徴とする移動通信シ ステム。 ２．上記移動交換機(10,15)はデータ接続を確立し、そしてそれを、上記移動デ ータユニット(3,4)によりダイヤルされた上記相互接続コンピュータの所定の番 号に応答して上記相互接続コンピュータ(19)へルート指定する請求項１に記載の 移動通信システム。 ３．上記相互接続コンピュータ(19)は、上記移動データユニットと移動交換機と の間のデータ接続がセッション中に一時的に解除されたときに上記データネット ワークに向かう上記延長された接続を維持する請求項１又は２に記載の移動通信 システム。 ４．上記のデータネットワーク(24)は、ローカルエリアネットワークＬＡＮ、好 ましくは、ＴＣＰ／ＩＰネットワークである請求項１に記載の移動通信システム 。 ５．上記システムは、上記相互接続コンピュータ(19)が接続されるローカルエリ アネットワーク(20)を備えている請求項１に記載の移動通信システム。 ６．移動通信ネットワークを経てデータネットワークへリモートワークステーシ ョンを接続するための方法であって、リモートワークステーションからセッショ ンを開始し、そのデータセッションに対し移動通信ネットワークの無線経路を経 てデータ接続を確立し、そして移動通信ネットワークとデータネットワークとの 間の接続を延長することを含む方法において、 データセッション中に移動通信ネットワークの上記データ接続を一時的に解 除し、そしてデータ接続が解除されたときに、 ａ）上記延長された接続をデータネットワークに向かって維持し、 ｂ）移動通信ネットワークの側で上記延長された接続の端においてリモートワ ークステーションの動作をデータネットワークに向かってシュミレーションし、 そして ｃ）データネットワークからリモートワークステーションへアドレスされた通 信を監視し、そしてもし要求された場合には、非切り換えメッセージ送信により 無線経路を経てリモートワークステーションへ通知を送信する、 ことを特徴とする方法。 ７．上記データ接続は、セッション中にリモートワークステーションを発端とし て移動通信ネットワークに再確立される請求項６に記載の方法。 ８．データ接続の上記解除は、リモートワークステーションのユーザにより手動 でスタートされる請求項６又は７に記載の方法。 ９．データ接続の上記解除は、データ接続における最後の通信事象から所定の時 間周期が経過した後に自動的にスタートされる請求項６又は７に記載の方法。 10．上記所定の時間周期は、各データセッションの始めに取り決められる請求項 ９に記載の方法。 11．上記非切り換えメッセージ送信は、ショートメッセージ送信として行われる 請求項６に記載の方法。