NO310999B1 - Fakstjenester i mobile nett - Google Patents

Description

TEKNISK BAKGRUNN

PROBLEMOMRÅDET

Problemer med fakstjenester i mobile nett erfares på grunn av kvaliteten på radiosendingen. Lengre forsinkelser og høyere rater av bitfeil enn i PSTN-et (Public Switched Te-lephone Network - offentlig svitsjet telefonnett) forårsa-ker at flere fakssendinger mislykkes oftere i et mobilt miljø enn i PSTN-et. Det finnes måter å unngå noen av disse feilene, men hvilken fremgangsmåte som er best egnet, er gjenstand for debatt. Problemet er å finne en felles platt-form som kan standardiseres og som vil gjøre det mulig å benytte diverse konkurrerende løsninger.

KJENT TEKNIKK

Fakstjenester kan deles inn i to hovedkategorier. Én er den hvor faksmeldingene både sendes og bekreftes i én forbin-delse. Denne type tjenester refereres til som en faks i sann tid. En annen kategori er en såkalt lagre- og videre-sendingsfaks hvor faksen lagres i en faksboks, og sendes til eller fra mobilabonnenten ved å benytte et program for fil- eller meldingsoverføring, for eksempel e-postmelding.

Den sistnevnte kategorien mangler egenskapene ved "umiddelbar levering", som i mange tilfeller anses som gan-ske ønskelig, og mislykkes derfor i å møte et krav som ofte legges fram. Denne kategorien vil derfor ikke bli videre betraktet i dette dokument.

Det finnes forskjellige standardiserte løsninger for sann tids faks i mobile nett. I GSM finnes det to: en transparent og en ikke-transparent fakstjeneste. Selv om begge er blitt standardisert, er den ikke-transparente tjenesten ikke i bruk fordi transaksjonene ofte mislykkes. Av denne grunn tilføres den transparente fakstjenesten i GSM. I PDC-nettene i Japan benyttes det imidlertid ikke-transparente fakstjenester, som kan skyldes bedre fakstjenestespesifika-sjon i PDC enn i GSM. Flere aktører i PDC-markedet har foreslått å produsere en forbedret versjon av den ikke-transparente fakstjenestespesifikasjonen til GSM for den tredje generasjonen av mobile nett. Disse forbedringene skal baseres på PDC-standarden. I Internett-omgivelsene er faksforsendelse over IP (Internet Protocol - Internettprotokoll) , vanligvis referert til som IP-faks, blitt standardisert. Det finnes IP-faksløsninger både for sann tid og lagre- og send. I ITU-T (International Telecommunication Union) er disse løsningene blitt samlet i de respektive T.38- og T.37-rekommandasjonene.

T.38-rekommandasjonen spesifiserer hvordan meldingene for PSTN-faksprotokollene (T.30 og T.4) skal avbildes oppå IP. Forsinkelser oppstår i IP-nett på grunn av overbelastning. T.38 spesifiserer ikke hvordan disse forsinkelser skal håndteres for en vellykket levering av fakser, dette over-lates til implementeringen. T.38 har derfor de ønskede ka-rakteristikker ved en standard som tillater konkurrerende løsninger å utvikles.

PROBLEMER VED KJENTE LØSNINGER

Alle spesifikasjoner ved fakstjenester for mobile nett, enten for GSM, PDC eller andre er svært spesifikke og snevrer inn hvilke løsninger som er mulige. På den ene siden har dette den fordelen at den nødvendige program- og maskinvare på mobilsiden og nettsiden kan fremskaffes uavhengig, og likevel tillate mulighet for driftsutveksling. På den annen side vil enhver defekt ved standardene trenge gjennom alle implementeringer av dem, og selv små forbedringer kan gjøre endringer i standardene nødvendige. Løsningene ved IP-faks i sann tid forutsetter IP, og det er for tiden ikke pro-blemfritt å anvende dem på mobile nett. IP-faks i sann tid spesifiserer ikke hvordan man kan håndtere forsinkelser i IP-nett eller høye rater av bitfeil. Videre spesifiserer ikke IP-faks hvordan et mobilterminert anrop kan utføres, siden det er adresseringsspørsmål som skal løses.

OPPFINNELSEN

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Problemet med løsningene ved den tidligere kjente teknikk som nevnt ovenfor, løses i en faksløsning for mobile nett ifølge den foreliggende oppfinnelse. Ifølge foreliggende oppfinnelse introduseres det et ytterligere lag i nettet for å transportere faksmeldinger. Det ytterligere lag er basert på kjente IP-protokoller for faksoverføring.

Fordelen ved denne løsningen er at protokollen for fakstransport er strengt spesifisert i T.38-rekommendasjonen, som er en akseptert standard, mens over-føringsmekanismene i de dypere lag er overlatt til prefe-ransene ved tjenesteleverandørene. Abonnenter kan lett tilpasse seg forskjellige tjenesteleverandører.

Det eksakte omfang ved foreliggende oppfinnelse er definert i de vedlagte patentkrav.

TEGNINGER

Figur 1 illustrerer arkitekturen og protokollstakken for fakstjeneste i sann tid ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 illustrerer en utførelsesform ved den foreliggende oppfinnelse hvor faksporten er separert fra MSC ved hjelp av et IP-nett.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fakstjeneste for mobile nett, hvor meldingene i faksprotokollen (T.4 og T.30) transporteres over et IP-lag i det mobile nettet. ITU-T T.38-protokollen spesifiserer hvordan T.30 og T.40 transporteres over IP-laget. Prinsippene for å overvinne lange forsinkelser og feil beskrevet i den tekniske spesifikasjon for GSM (03.46) (ikke-transparent faks), eller enhver forbedring derav, benyttes. Andre implementeringsspe-sifikke mekanismer kan også benyttes. Disse mekanismer er i dette dokumentet fra nå av referert til som 03.4 6+. De faktiske mekanismer ved 03.4 6+ er utenfor omfanget ved denne oppfinnelse. Oppfinnelsens kjerneidé er å avbilde faksmeldingene på TCP- eller UDP-pakker ifølge T.38, og i sin tur avbilde disse pakker over på rammene til radiolinkprotokol-len (RLP - Radio Link Protocol) i steden for å avbilde dem direkte på RLP-rammer. TCP/IP-hodekompresjon kan benyttes for å redusere fremføring av overflødig informasjon. Figur 1 illustrerer protokollstakken.

Anropsoppsett og anropskontrollprosedyrer er, ifølge protokollen for eksisterende tjenester for data og faks, i det mobile nettet.

Terminalen har to interne grensesnitt. For det første er det grensesnittet mellom faksen og adapteren som tillater en standard faksmaskin å kobles til terminalen. Det andre interne grensesnitt er mellom "telefonen" og adapteren. Dette er et asynkront (V.24) grensesnitt som tillater transport av IP-pakker. Faksen og adapteren kan pakkes sammen til ett produkt, en såkalt Internett-bevisst faksinnretning (IAFD - Internet Aware Facsimile Device), enten som en faksmaskin for spesielle formål eller som en PC-lignende innretning. I tilfellet med en PC-innretning, kan adapteren være i form av en nedlastbar programvare. Adapteren i terminalen samarbeider med faksporten i IWF på samme proto-kollnivå (peers). Faks-porten kan alternativt kalles en adapter. Faks-port er valgt for å være i samsvar med T.38-terminologien). 03.4 6+ benyttes mellom adaptere i terminal og faksporten. Bemerk at når 03.46+ avbilder meldingene i faksprotokollen på IP, blir det et tilfelle av T.38.

03.4 6+ protokollen vil spesifisere hvordan man håndterer forsinkelser og høye rater av bitfeil, og anropsoppsett er heller ikke et problem, siden prosedyren for oppsett for faksanrop i GSM eller det faktiske mobile nettet kan benyttes. Derfor kan det sies at 03.46+ og T.38 komplementerer hverandre.

FORDELER

En umiddelbar fordel er at en splitting i markedet, hvor uforenelige løsninger for faks i mobile nett kan oppstå, kan unngås. Hvis forskjellige løsninger implementeres for 03.46+, kan abonnenter enkelt tilpasse sitt utstyr til forskjellige tjenesteleverandører ved å laste ned den ønskede adapterprogramvaren (dette gjelder i tilfellet hvor IAFD er en PC-lignende innretning).En annen fordel er at faksporten enkelt kan flyttes over et IP-nett (når adresseringsproble-rtiene er løst) som vist i figur 2. Ingen ytterligere konver-tering behøves siden 03.46+ allerede er i et IP-format. Det gjør også en evolusjon fra 03,46+ til alternative tilfeller ved T.38 mulig, for derved å nytte seg av det bredere mar-ked, som Internett utgjør, og dets mulige rimeligere og bedre produkter. Løsningen kan også innføres til pakkesvitsjet sending i det mobile nettet.

Definisjonsliste

03. 46+

I dette dokumentet er 03.4 6+ brukt til å betegne de meka-nismene som er beskrevet i GSM TS 03.46, eller varianter av disse, for å håndtere relativt store forsinkelser og høye feilrater, ved at kontrollmeldingene til T.30 overvåkes av faksadapteren og IWF-en, gjentas automatisk, holdes tilba-ke, byttes ut med andre meldinger m.m. Hensikten er som of-test å hindre at faksmaskinene kobler ned anropet på grunn av for store forsinkelser eller for mange feil.

Faks, eng. Fax

Forkortelse for faksimile, som betegner:

1. En teletjeneste som benyttes til overføring av do-kumenter ved at dokumentet leses inn i en faksmaskin hos avsender, overføres som signaler i nettet og reproduseres av faksmaskinen hos mottakeren.

2. Det overførte dokumentet.

Faksimile, eng. Facimile, se faks

Faksport, eng. Fax Gateway

En node som står mellom et PSTN nett, som benyttes til å overføre faksmeldinger mellom en bruker tilknyttet et PSTN og en bruker tilknyttet et IP-nett.

Global System for Mobile Communication ( GSM)

Navn på et digitalt mobilt telekommunikasjonssystem benyt-tet først og fremst i Europa, men etter hvert også i Asia og Amerika.

Hodekompresjon, eng, header compression

En metode for å minske IP-pakkestørrelsene, og dermed ut-nytte kapasiteten i et IP-nett bedre, ved at overflødig (redundant) informasjon i IP-pakkehodene fjernes.

Internett- tilpasset faksinnretning, eng. Internet aware facsimile device ( IAFD)

En innretning som fungerer som en faksmaskin som kan til-kobles Internett direkte.

Internettprotokoll, eng. Internet Protocol ( IP)

Navn på en pakkebasert protokoll som benyttes i Internett.

IPFax

En benevnelse på forskjellige løsninger for overføring av faksmeldinger over et IP nett. Disse er spesifisert i IETF RFC er og som ITU-T rekommendasjoner. ITU-T T.38 omhandler faksoverføringer i sann tid, mens ITU-T T.37 omhandler faksoverføring der faksen mellomlagres i en såkalt faks-postkasse.

Mobilstasjon, eng, mobile station ( MS)

Utstyret hos mobilbrukeren. MS innbefatter en mobile termi-nering (eng. mobile termination (MT)), ofte bare kalt "mobiltelefon" og, når aktuelt, en terminal for eksempel en PC eller en faksmaskin.

Mobilt svitsjesenter, eng. Mobile Switching Centre ( MSC) Svitsj som anvendes i et GSM nett og som knytter GSM nettet til det faste nettet.

Personal Digital Cellular ( PDC)

Navn på et digitalt mobilt telekommunikasjonssystem benyt-tet i Japan.

Public Switched Telecommunication Network ( PSTN)

Et offentlig taleorientert telekommunikasjonsnett. Det om-fatter ikke nødvendigvis digitale tjenester, selv om deler av det kan være digitalt. For overføring av data og faks benyttes modemer.

Point- to- Point Protocol ( PPP)

Navn på en protokoll for kommunikasjon mellom to maskiner over et serielt grensesnitt. PPP benyttes for å sende IP-pakker mellom de to maskinene. PPP benyttes typisk over en oppringt linje (både i fastnett og mobilnett) for å koble en PC mot en Internettleverandør (Internet server provider

(ISP)) .

Radiolinkprotokoll, eng. Radio Lind Protocol ( RLP)

En protokoll som benyttes mellom den mobile terminalen og IWF. RLP karakteriseres ved automatisk feilretting og vari-abel forsinkelse i leveringen av pakkene.

Samvirkningsfunksjon, eng. Interworking Function ( IWF)

En funksjon tilhørende MSCen som benyttes til å overføre data mellom en mobil terminal og en terminal i et fastnett, for eksempel PSTN. Da protokollene som benyttes i det mobile nett er forskjellige fra protokollene som benyttes i fastnettet, kan IWF'en oppfattes som en protokolloverset-ter.

Third Generation Partnership Project ( 3GPP)

En internasjonal organisasjon som har som mål å spesifisere et tredjegenerasjons mobilt system. Spesifikasjonene til 3GPP tilordnes et 5 sifret nummer, for eksempel 3GPP TS 23.146.

Universal Mobile Telecommunication System ( UMTS)

Navn på et tredjegenerasjons mobilt telekommunikasjonssystem som standardiseres av 3GPP.

UMTS Terrestrial Radio Access Network ( UTRAN)

Navn på radioaksessnettet til UMTS.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for å tilveiebringe ikke-transparente fakstjenester i et mobilt nett, karakterisert ved at det mobile nettet er utstyrt med et IP-lag for å transportere faksmeldingene, hvilke faksmeldinger transporteres ifølge ITU-T-protokollene (T.4 og T.30), hvor meldingene avbildes på TCP- eller UDP-pakker ifølge ITU-T T.38-protokollen, som i sin tur avbildes på RLP-rammer.

2. Arrangement ifølge krav 1, karakterisert ved at for å kunne håndtere lange forsinkelser og unngå feil, sendes faksmeldingene ifølge prinsippene skissert i den teknisk spesifikasjon for GSM (03.46).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at TCP/IP-hodekompresjon benyttes.

4. System for å tilveiebringe ikke-transparente fakstjenester i et mobilt nett, karakterisert ved at det mobile nettet utstyres med et IP-lag for å transportere faksmeldingene, hvilke faksmeldinger transporteres ifølge ITU-T-protokollene (T.4. og T.30), hvor meldingene avbildes opp på TCP- eller UDP-pakker ifølge ITU-T T.38-protokollen, som i sin tur avbildes på RLP-rammer.

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved at for å kunne håndtere lange forsinkelser og unngå feil, sendes faksmeldingene i-følge prinsippene skissert i den tekniske spesifikasjon GSM (03 . 46) .

6. System ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at TCP/IP-hodekompresjon benyttes.

7. System ifølge krav 4, karakterisert ved at det mobile nettet tilveiebringes med en faksport, som kan plasseres i et mobilt svitsjesenter (MSC - Mobile Switching Centre) eller separeres fra MSC ved hjelp av et IP-nett, og hvis faksport er i samsvar med terminologien ved T.38.

8. System ifølge ett av kravene 4 til 7, karakterisert ved at systemet kan til-passes pakkesvitsjet sending i det mobile nettet.

9. Faksterminal for bruk i et system ifølge ett av kravene 4-8 på den mobile stasjonens side, karakterisert ved et første grensesnitt mellom en standard faksmaskin, en adapter og et andre asynkront V.24-grensesnitt mellom adapteren og terminaladapter-funksjonen (TAF - Terminal Adapter Function ).

10. Faksterminal ifølge krav 9, karakterisert ved at faksmaskinen og adapteren er pakket sammen i en enhet, en såkalt Internett-tilpasset faksinnretning (IAFD - Internet Aware Facsimile Device) .

11. Faksterminal ifølge krav 10, karakterisert ved at nevnte Internett-tilpassede faksinnretning (IAFD) er innrettet som en sær-skilt faksmaskin.

12. Faksterminal ifølge krav 9, karakterisert ved at nevnte Internett-bevisst faksinnretning (IAFD) er innrettet som en PC-lignende innretning.

13. Faksterminal ifølge krav 12, karakterisert ved at nevnte adapter er i form av en nedlastbar programvare.