JP2970686B2 - データ通信網におけるデータ・フロー伝送システム - Google Patents

データ通信網におけるデータ・フロー伝送システム

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JP2970686B2
JP2970686B2 JP8514269A JP51426996A JP2970686B2 JP 2970686 B2 JP2970686 B2 JP 2970686B2 JP 8514269 A JP8514269 A JP 8514269A JP 51426996 A JP51426996 A JP 51426996A JP 2970686 B2 JP2970686 B2 JP 2970686B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえばセルラ網や固定マルチコンピュー
タ網などのデータ通信網においてデータ・フローを伝送
するためのシステムに関する。
最近、音声通信用の従来のセルラ網と並んで、移動体
データ通信用の多様なセルラ網の開発が増大している。
これらの網の重要性は、一部のネットワーク・サービス
提供者がすでに大陸間網を提供していることからわか
る。
しかし、これらの網は基盤技術、料金体系、及びカバ
ー域に関してある程度無視できない相違を示している。
そのほかに、網加入者またはネットワーク・ユーザは、
しばしば個々のユーザ・プログラム用に特定のインタフ
ェースを必要とする。
異種セルラ基盤が存在し、かつ今日のユーザの移動性
によって網加入者が１つのセルラ網のカバー域を超えて
他のセルラ網のカバー域に移動することが頻繁に起こる
ため、異なるデータ通信網で同時に動作することがしば
しば必要となる。
単一の物理網との特定的に定義された通信のみが可能
な汎用伝送システムはすでに知られている。最も単純な
インタフェースでは、この種のシステムは非常に特定的
なアプリケーション・プログラム・インターフェース
（API）から成る。最も複雑な事例では、ユーザにデー
タを送信するための標準プロトコルを備える。しかし、
単一に標準プロトコルの下で様々な物理網を統合するこ
の種の周知のシステムはない。
したがって、本発明の目的は、たとえば限られたカバ
ー地域への応答のため、または課金料金を考慮して自由
に移動できるようにするために、ユーザができるだけ少
ない技術経費と最小限の初期設備費及び運用費で、最も
多様な網の中から自由に選択することができるようにす
る汎用システムを提供することである。
他の目的は、１つの移動体通信網から他の移動体通信
網へ移動体網加入者の変更が、固定通信網内または他の
移動体通信網内のユーザにとって完全にシームレスのま
まであること、言い換えると、その変更が固定ゲートウ
ェイと移動体通信加入者との間で排他的に行われること
である。
上記の目的を達成するための解決策として、本発明に
よるシステムは、特定の物理網から独立した、各網加入
者が通信の際に使用するユーザ・レベルと、物理網から
独立したネットワーク・プロトコルを有するネットワー
ク・レベルと、少なくとも２つの異なる物理網を統合
し、それらの網がネットワーク・レベルで１つの物理網
として見えるようにするネットワーク統合機構と、ネッ
トワーク統合機構とネットワーク・レベルの間に構成さ
れるネットワーク・インタフェースとを提供する。
網加入者は、たとえば固定またば携帯用のデータ処理
装置またはテスト装置とすることができる。
本発明によるネットワーク・インタフェースは、すべ
ての無線網との共通インタフェースとして設計される。
この構成は、まず第一に、技術的に単純に実現される構
造形態を特徴とする。さらに、このシステムによって通
信プロトコルの一様な適用が可能になる。
さらに、本発明による構造構成は、物理網の変更後
も、ネットワーク・レベルで同じアドレスで網加入者に
送信することができることを特徴とする。
網加入者に対して加入者の個々のアプリケーションに
ついてそのユーザ域内で可能な最良のサポートを提供す
るために、本発明によるシステムを使用して様々な移動
体データ通信網を完全に統合することができ、ユーザ・
プログラムは様々な移動体データ通信網に対して標準化
されたインタフェースからアクセスすることができる。
さらに、本発明によるシステムを使用して、ネットワ
ーク・レベルでネットワーク統合機構が構成さるように
することができる。このアーキテクチャによって、特に
費用効果の高い伝送システムの構築が可能になる。
さらに、本発明によるシステムは、ネットワーク統合
機構が様々な物理網を介して網加入者をアドレスするこ
とができるようにするネットワーク属性をネットワーク
統合機構が提案するように構成することができる。この
アドレッシングを基礎にして、様々な分離網を容易かつ
効率的に管理することができる。
さらに、本発明によるシステムは、ネットワーク属性
の変更がネットワーク・マネージャを使用して自動的に
行われ、ネットワーク・マネージャが属性管理プロトコ
ルに従って動作し、１つの網から他の網への移行と同時
にネットワーク属性が変換されるように構成することが
できる。この実施態様の利点は、網加入者が、たとえば
無線装置の変更など最小限の調整を行うだけで済み、し
たがってそのような活動から完全に解放されるという点
にある。
さらに、本発明によるシステムはネットワーク総合機
構がコンピュータ・プログラムとして実現されるように
構成することができる。このようにすると、技術的ハー
ドウェア手段が不要であり、１つまたは複数のコンピュ
ータ・プログラム・モジュールの導入だけで済むため、
特に費用効果の高いシステムの実現が可能になる。
さらに、本発明によるシステムは、移動体通信網加入
者が少なくとも２つの異なる無線網を介して任意の数の
無線網及び固定通信網の網加入者と通信するように構成
することができる。このようにすると、無線網は移動体
通信網加入者と固定通信網加入者との間の媒介を役割を
果たす。
さらに、本発明によるシステムは、無線通信網と固定
通信網との間の通信がゲートウェイを介して行われるよ
うに構成することができる。このようにすると、同時に
いくつかの無線通信網と固定通信網を単一のゲートウェ
イに接続することができる。さらに、いくつかのネット
ワーク・インタフェースを同時に１つのゲートウェイに
適用し、それによってそれぞれのインタフェースが論理
ネットワークを形成するようにすることができる。この
ようにして、異なるユーザ・グループを互いに分離する
ことができる。
さらに、本発明によるシステムは、ネットワーク・レ
ベルのプロトコルがいわゆるInternetプロトコルである
ように構成することができる。Internetプロトコルの使
用によって、ネットワーク・ユーザはデータ・フローを
転送するネットワークの物理特性、またはデータ・フロ
ーがその目的地まで流れる経路の物理特性を直接扱う必
要がなくなる。このプロトコルを使用する利点は、特
に、オープン・コンピュータ通信の世界で広く普及して
いる標準プロトコルであるという点にある。
ユーザは、ネットワーク・トポロジの論理ビューを１
つしか持つ必要がない。これは、網加入者の各インタフ
ェースに、たとえばコンピュータのいわゆるInternetプ
ロトコル・アドレスを割り当てるアドレッシング方式に
よって記述することができる。これらのアドレスは一般
には、当該ネットワークを指定するいわゆる「ネットワ
ークID」と、当該ネットワーク内のホストを指定するい
わゆる「ホストID」から成る。物理構造上の論理構造の
構成は、システム構成時に行われる。ここで、システム
構成者はコンピュータがアクセスすることができる各ネ
ットワーク・インタフェースにInternetプロトコル・ア
ドレスを割り当てる。
さらに、システム管理者は、それを介して他のネット
ワーク内のコンピュータに宛てて送られるデータ・パケ
ットを送信するためのネットワーク・インタフェースを
確立する。
本発明の本質的な特徴について、以下の図に示す実施
例を使用し、該当する最新技術との比較の枠内で説明す
る。
第１図は、現在の最新技術による汎用装置を使用した
ネットワーク統合の機能的方法を示す図である。
第２図は、現在の最新技術によるネットワーク変更を
示す図である。
第３図は、本発明の実施例による移動体装置における
アプリケーションと固定ネットワークにおけるアプリケ
ーションとの通信を示す図である。
第４図は、本発明によるネットワーク統合機構の構造
及び機械的方法を示す図である。
第１図には、現在の最新技術によるInternetプロトコ
ルに基づくネットワーク統合の機能原理が示されてい
る。このプロトコルは、オープン・データ通信における
標準となっており、いわゆるInternetという世界的規模
のデータ・ネットワークの基礎を形成している。この定
義によって、異なる用語及び概念をより明確に識別し、
説明することができる。
このために、まず、Internetプロトコルの本質的な基
本概念を説明する。アドレッシングの基礎は、Internet
アドレス４にある。このアドレスは、４バイトから成
り、ネットワーク・アドレスといわゆるホスト・アドレ
スとで形成されている。アドレス４のネットワークの値
とホスト部分は、いわするネットワーク・マスクを使用
して定義することができる。このようなアドレスは、一
般に19.123.6.1のように各要素がバイトの10進表現であ
る４つの要素から成る10進数で表される。各ネットワー
ク・インタフェース（破線で図示されている）には、固
有のIPアドレス４が割り当てられる。一般に、コンピュ
ータこの種のネットワーク・インタフェースをいつくか
保持し、たとえば１つはトークン・リング５を介した通
信用、１つはイーサネット６を介した通信用などであ
る。
第１図に、２つのこのようなインタフェース７、８を
有する状況を示す。それぞれの場合におけるネットワー
ク５、６と、それらのインタフェース７、８は、対応す
るリンク・プロトコルを含む、物理レベルの一部であ
る。トークン・リング・インタフェース７はそのアドレ
スとして、たとえば19.123.6.1のようなアドレスを有
し、イーサネット・インタフェースはアドレス19.123.
7.6を有する。それぞれの事例において先頭の３バイト
はネットワーク・アドレスを表し、ホスト・アドレスは
最後に１バイトのみから成る。他のコンピュータをアド
レスするときは、ネットワーク・レベル３（IPレベル）
は、どのネットワーク・インタフェースを選択するかを
「整合ネットワーク・アドレス」に基づいて決定する。
IPアドレス19.123.6.128を持つコンピュータの場合、ト
ークン・リング・インタフェースのネットワーク・アド
レスと、アドレスするコンピュータのネットワーク・ア
ドレスが整合しているため、IPレベルはトークン・リン
グ・インタフェースを選択する。
この例によって、コンピュータの物理リンクの変更、
たとえば、トークン・リング５からイーサネット６への
変更に伴ってそのIPアドレス（図示せず）も常に変更さ
れるため、Internetアドレスは各場合においてリンクし
ているコンピュータの［物理トポロジ」を表しているこ
とがわかる。この必要なIPアドレスの変更は、必要に応
じてIPデータ・フローを第３コンピュータを通すように
方向づけるいわゆる「ルーティング・テーブル」を、IP
レベル３が管理することができるか否かには関係がな
い。
各場合におけるアプリケーション・レベル（図示せ
ず）は、対応するIPレベル３を介してリンクされること
を付け加える必要がある。個々のネットワーク・ユーザ
はこれらのレベルを介して伝送装置とリンクされる。
次に、第２図を基にして、現在の最新技術によって、
すなわち、ネットワーク・インタフェース統合なしに、
１つの物理網から他の網へのネットワーク加入者の移動
かどのようにして実現されるかを明らかにする。
この構造では、固定側が複数のネットワーク・インタ
フェース11、12を持ち、具体的には各参加物理網13、14
について１つのインタフェースがある。これらのインタ
フェースのそれぞれがそれ自体のIPアドレス15を持ち、
IPプロトコルの構成を厳密に１つの物理ネットワーク1
3、14上で実現する。
必要なプロセスについてよりわかりやすく説明するた
めに、IPアドレス19.18.71.1を有するMOBITEXインタフ
ェース11とIPアドレス19.18.72.1を有するMODACAMイン
タフェース12を使用するものと仮定する。これらのアド
レス15で、先頭の３つの構成要素は各場合におけるネッ
トワーク・アドレスを表す。
MOBITEXネットワーク13を介した移動体装置との通信
の場合に、移動体インタフェース（図示せず）はIPアド
レス19.18.71.10を持つとする。前述のアドレッシング
機構に従うと、MOBITEXインタフェースのネットワーク
・アドレスが移動体IPアドレスと最初の３つの要素が一
致しているため、固定網内のアプリケーションと移動体
データ端末との間の通信はMOBITEXネットワーク・イン
タフェース11を介して行われることになる。
MOITBEX13からMODACOM14にネットワークが変更される
と、その時点からMODACOMネットワーク・インタフェー
ス12を介して通信が行われるように固定側で処置を行わ
なければならない。Internetプロトコル３のアドレッシ
ング原理に従うと、これは、移動体装置のIPアドレスの
変更によってのみ行うことができる。しかし、その結
果、移動体装置はInternetプロトコル３の意味でそれ自
体のIDを変更することになる。すなわち、その移動体装
置との通信のために、固定網内のアプリケーションは、
前の実行に従ってMODACOMインタフェース12、たとえば
アドレス19.18.72.10に準拠した他のIPアドレスを使用
しなけれはならない。この場合、ネットワーク13、14の
変更は固定網内のアプリケーションまたは他の移動体網
加入者にとってシームレではなくなる。
第３図に、本明細書で提示する統合化ネットワーク・
インタフェース28を介した移動体装置上21の１つのアプ
リケーションと固定網の22上のアプリケーションとの通
信のための本発明による機構を示す。この図を基にし
て、異なるネットワーク24、25間をシームレスに移動す
る可能性を明らかにする。
この例では、移動端末装置21に現在移動体MODACOMネ
ットワーク25、26を介して接続することができるものと
仮定する。固定側22の統合化ネットワーク・インタフェ
ース23は、IPアドレス19.18.70.10を持ち、移動端末装
置21はアドレス19.18.70.65を持つものとし、各場合に
おいて最初の３バイトはネットワーク・アドレスを表
し、移動体装置21をアドレスするとIPレベル27は送信す
るデータをIPアドレス情報23と共にネットワーク・イン
タフェース（図示せず）に転送する。
この時点では、従来のネットワーク・インタフェース
とは異なり、単一の物理ネットワーク24、25、または26
への即時リンクは行われず、最初のステップでは、ま
ず、それを介して端末装置21に接続することができる物
理ネットワークが選択される。この場合、これはMODACO
Mネットワーク26である。
選択された物理ネットワーク24、25とのリンクは第２
のステップにおいて行われる。したがって、MODACOMネ
ットワーク25の場合、MODACOM固有のアドレス情報また
はいわゆる論理リンク識別子（LLI）のネットワーク属
性、無線ネットワーク・ゲートウェイ（RNG）のX25アド
レスが、MODACOM固有認証情報と共に判断され、これら
のリンク・パラメータによってMODACOMネットワーク25
を介した接続が行われる。
「アクティブ」物理ネットワークの選択は、各移動端
末装置21ごとに異なる方法で制御することができる。最
も単純な事例では、これはシステム管理者によって行わ
れ、システム管理者は構成ファイルへの入力または同様
の手続きによって１つの物理ネットワークから他の物理
ネットワークへの変更を行う。しかし、管理者が必要と
する明示的トランザクションのため、異なる手続きが好
ましい。
この手続きの基本は、固定側と移動体側のネットワー
ク・インタフェースの間の最小プロトコルである。この
ため、たとえばMODACOMセル・モデム26、MOBITEXセル・
モデム、またはGSM携帯電話などの装置がスイッチ・オ
ンされたとき、または当該通信装置の起動と同時に、移
動体側21は自動的に固定側22上のネットワーク・インタ
フェース23に、どの物理ネットワーク24、25を使ってい
るか、及びそのネットワークにどうすれば到達できるか
を通信する。
ここで移動端末装置21のユーザがMODACOMネットワー
ク25のカバー域（たとえばドイツ）を離れて、MOBITEX
ネットワーク24によってカバーされる領域、たとえばオ
ランダに移動する場合、これは移動体側21のアプリケー
ションにとっても固定側22にとっても完全にシームレス
である。これは、以下の手続きとプロトコルの説明によ
って示される。
最初のステップで、移動体側21のユーザは自分のMODA
COMセル装置26及びそれに対応するネットワーク・イン
タフェース28を起動する。移動体側21のネットワーク・
インタフェース23が起動されると、固定側22のネットワ
ーク・インタフェース23に最小制御プロトコルが送ら
れ、それによって固定側22のネットワーク・インタフェ
ース28に物理ネットワーク24、25の変更が通知される。
ここで、参加ネットワーク・インタフェース23と、特に
移動体側にあるネットワーク・インタフェースのIPアド
レスが決して変更されず、したがって物理ネットワーク
24、25の変更はIPプロトコル27及びそれより上にあるす
べてのレベルにとって完全に見えないままであることが
重要である。
第４図で、ネットワーク統合機構28のアーキテクチャ
と機能方法が示されている。この場合も、移動装置がIP
アドレス19.18.70.65を持ち、今度はMODOCOMネットワー
ク25を介して接続することができるものとする。この情
報は、ネットワーク統合機構28でネットワーク属性の形
で管理される。アクティブ・ネットワークのこの情報と
ともに、移動装置が実際に登録されているすべての物理
ネットワークのアドレス情報など、他の属性もここで管
理される。
この属性割振りに応じて、フロー制御機構32が物理MO
DACOMネットワークを介してこの移動装置までのIPデー
タ・フローを行い、その際、MODACOM固有のアドレッシ
ングのMODACOMアドレス属性が使用される。
移動装置がMODACOMネットワークのカバー域を離れる
か、または他の理由でMOBITEXネットワークに変更する
場合、パスワードの使用による最初のリンク試行時にネ
ットワーク統合機構28によって認証33を行うことができ
る。認証に成功すると、適切なアドレス情報によってMO
BITEXがアクティブ物理ネットワークとして指定される
ように個々のネットワーク属性が属性管理31によって変
更される。その後、フロー制御機構32がそれに応じてMO
BITEXネットワークを介してIPデータ・フローを行う。
移動装置がどのネットワークによってもカバーされな
い地域に入った場合、フロー制御機構32は物理ネットワ
ークの対応する戻り確認応答によって属性管理31にその
ことを通知し、アクティブ・ネットワークが未定義にな
り、フロー制御32がその移動装置へのIPデータ・フロー
を完全に不能にする。同様に、フロー制御32は、移動装
置の拡張受動期間後に、新たな認証が行われるまでアク
ティブとみなさないという機能を持つ。
いわゆるアダプタ・モジュール（図示ぜす）が、異な
る物理ネットワークへのフロー制御32の調整機能を果た
し、上流では一様な内部インタフェースを使用すること
ができるようにするが、下流では物理ネットワークの固
有APIを使用する。
本発明により、ネットワーク統合機構の全体的アーキ
テクチャは、システムの高度の柔軟性と拡張可能性を実
現する。
このほかに、システムの機能方法とシステムを構成す
る構成要素間の相互作用が本発明の目的である。それに
対応する手続きについては予備説明で詳述した。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−104926（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−227149（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−250946（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−158647（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42938（ＪＰ，Ａ) 日経コミュニケーション，Ｎｏ．173, Ｐ．39−Ｐ．40及び同Ｐ．53−54 日経コミュニケーション，Ｎｏ．166, Ｐ．99−Ｐ．114 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04L 12/66 H04L 12/56 H04B 7/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動体通信機構が第１の物理ネットワーク
    から異なる物質ネットワークに変更した場合でも、１つ
    のネットワーク・レイヤー・アドレスにより前記移動体
    通信機構をアドレスできることにより透過な通信を提供
    するシステムであって、 ネットワーク統合機構のネットワーク属性管理がアクセ
    ス可能な記録装置に前記移動体通信機構に関するネット
    ワーク属性を記憶する手段であって、前記ネットワーク
    統合機構は、固定通信機構で稼働する通信プロトコル・
    スタックのネットワーク・レイヤーの下に位置し、前記
    移動体通信機構が前記第１の物理ネットワークから前記
    異なる物理ネットワークに変更しても、前記固定通信機
    構は、前記移動体通信機構からアドレス可能であり、前
    記ネットワーク属性は、前記移動体通信機構の前記１つ
    のネットワーク・レイヤー・アドレス、および、前記移
    動体通信機構が実際に登録されている物理ネットワーク
    のアドレス情報、および、前記物理ネットワークにおい
    て前記移動体通信機構のために使用される認証情報を含
    み、現在アクティブなネットワーク属性により、移動体
    通信機構がその時点でどの物理ネットワークの応答位置
    にあるのかを識別できることを特徴とする、ネットワー
    ク属性を記憶する手段と、 前記移動体通信機構が起動されると、前記移動体通信機
    構から前記固定通信機構へ第１のメッセージを送信する
    手段であって、前記第１のメッセージは、前記現在アク
    ティブな物理ネットワーク属性として使用されるべきネ
    ットワーク・レイヤー・アドレスはどれかをネットワー
    ク属性管理に知らせることを特徴とする、第１のメッセ
    ージを送信する手段と、 前記移動体通信機構が前記第１の物理ネットワークから
    他の物理ネットワークに変更した際に、前記移動体通信
    機構から前記固定通信機構へ第２のメッセージを送信す
    る手段と、 前記第１または第２のメッセージを受信したことに応答
    して、前記ネットワーク属性管理により前記ネットワー
    ク・レイヤー・アドレスが不変であるように前記現在ア
    クティブな物理ネットワーク属性を更新する手段と、 前記固定通信機構で実行中のアプリケーション・プログ
    ラムから、前記移動体通信機構へ宛先アドレスとして前
    記１つのネットワーク・レイヤー・アドレスが指定され
    ているデータ送信要求が前記ネットワーク統合機構のフ
    ロー制御機構により受信される手段と、 前記フロー制御機構が、前記移動体通信機構のための現
    在アクティブな物理ネットワーク属性を検索する手段
    と、 前記フロー制御機構が、前記１つのネットワーク・レイ
    ヤー・アドレスのかわりに前記現在アクティブな物理ネ
    ットワーク属性によりデータ転送を行う手段と、を具備
    するシステム。
  2. 【請求項２】前記現在アクティブな物理ネットワーク属
    性を更新する前に、前記ネットワーク統合機構の認証機
    構が、認証を行うことを特徴とする請求項１に記載のシ
    ステム。
JP8514269A 1994-10-31 1995-06-07 データ通信網におけるデータ・フロー伝送システム Expired - Lifetime JP2970686B2 (ja)

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DE4438522A DE4438522C2 (de) 1994-10-31 1994-10-31 Einrichtung zur Übertragung von Datenströmen in Datenkommunikationsnetzen
DE4438522.6 1994-10-31
PCT/EP1995/002186 WO1996013924A1 (de) 1994-10-31 1995-06-07 Einrichtung zur übertragung von datenströmen in datenkommunikationsnetzen

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EP (1) EP0737396A1 (ja)
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CN (1) CN1103527C (ja)
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DE (1) DE4438522C2 (ja)
HU (1) HU217721B (ja)
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