JPH07500467A - デジタルセル式無線ネットワークのデータ送信量を増加する構成 - Google Patents
デジタルセル式無線ネットワークのデータ送信量を増加する構成Info
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- JPH07500467A JPH07500467A JP6505940A JP50594094A JPH07500467A JP H07500467 A JPH07500467 A JP H07500467A JP 6505940 A JP6505940 A JP 6505940A JP 50594094 A JP50594094 A JP 50594094A JP H07500467 A JPH07500467 A JP H07500467A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
デジタルセル式無線ネットワークの
データ送信はを増加する構成
介叫■分野
本発明は、デジタルセル式無線ネットワークのデータ送信はを増加する構成に係
る。
先且扶術
ヨーロッパ移動電話システムGSMにおいては、回路スイッチ式のデータ送信接
続即ちトラフィックチャンネルを確立して、移動無線ユニットのデータインター
フェイスに接続されたデータターミナルか移動交換機のデータモデムとデータを
やり取りできると共に、モデムリンクによって、別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ともデータをやり取りすることができる。このような
データ送信の最大送信率は、無線経路を経て確立されるデータチャンネルの最大
容量によって決定され、例えば、GSMシステムでは9600ビット/秒である
。しかしながら、多くの用途においては、ユーザデータの相当に高い送信率の必
要性が存在する。
光叫9塁旨
本発明の目的は、デジタルセル式無線ネットワークのデータ送信量を増加するこ
とである。
本発明によれば、デジタルセル式無線ネットワークのデータ送信量を増加する構
成体であって、無線データターミナルと、移動交換機に接続され、データモデム
を含んでいるネットワーク終端ユニットと、リモートデータモデムと、上記無線
データターミナルとデータモデムとの間にデジタル送信接続を確立すると共に上
記データモデムとリモートデータモデムとの間にモデム接続を確立する通話制御
手段とを備えた構成体において、」1記の無線データターミナル及びリモートデ
ータモデムは、データを圧縮形態で送信する手段を備え、上記移動無線データタ
ーミナルとデータモデムとの間のデジタル送信接続は、セル式無線システムの非
透過的非同期データ接続であり、この接続を介して圧縮されたデータがセル式シ
ステムのエラー補正機能を用いて送信され、上記ネットワーク終端ユニットのデ
ータモデムは、」1記リモートモデムのエラー補正プロトコルを用いることによ
り上記モデム接続を介して圧縮されたデータを送信する手段であって、データセ
ツションの始めに無線データターミナルに圧縮パラメータを送信するための手段
を備えており、これらパラメータは、データモデムとリモートデータモデムとの
間のハンドシェイク手順に基づいて決定されることを特徴とする構成体が提供さ
れる。
本発明によれば、ユーザデータは、無線データターミナルとリモートデータモデ
ムとの間を圧縮形態で送信され、これにより、あり得べき冗長性がデータ流から
除去され、従って、無線リンクを経て送信されるべきデータ量が減少される。
圧縮アルゴリズムによって得られる典型的な最大圧縮比は、2:1又は4:1で
あり、これは、19200/38400ビツト/Sまでのユーザデータ流をセル
式無線システムの9600ビツト/Sのデータチャンネルに適応できるようにす
る。しかしながら、圧縮アルゴリズムによって得られる実際の圧縮比は、ユーザ
データの形式に強く依存している。
圧縮されたデータを送信するには、完全にエラーのない送信チャンネルを必要と
する。というのは、(ffiかな送信エラーがあっても受信端の圧縮解除アルゴ
リズムが崩壊されるからである。それ故、送信エラーを防11−するためには、
送信接続全体にわたりできるだけ効率的なエラー補11−を使用することが必要
である。明らかな解決策は、圧縮に加えて、他端のリモートデータモデムと同じ
エラー補正アルゴリズムを無線データターミナルに使用して、中間の送信接続全
体(線経路を通る透過的[チューブ]のみであるようにすることである。しかし
ながら、エラー補正はある程度の送信容量を使用し、それ故、無線経路を通るデ
ータチャンネルの最大容量をユーザデータの送信のみに使用することはできない
。
本発明によれば、これは、移動無線データターミナルとネットワーク終端ユニッ
トのデータモデムとの間の無線経路を通るデジタル送信接続が非透過的な非同期
送信接続であって、無線リンクのエラーを補11:、するのに最適な無線システ
ムのエラー補正プロトコルを自動的に使用できるようにすることにより解決され
る。
無線システムのエラー補正がデータチャンネルの容1M、を使用しないので、本
発明では、無線ターミナル装置とネットワーク終端ユニットのデータモデムとの
間で圧縮されたユーザデータを送信するのに全送信容量を使用することができる
。本発明によれば、モデム接続を介して要求されるエラー補正は、ネットワーク
終端ユニットのデータモデムと、モデム接続の他端のリモートデータモデムとに
同じエラー補正プロトコルを使用することによって達成される。従って、本発明
においては、圧縮機能が無線データターミナルに分配されると共に、モデム接続
のエラー補正が、圧縮に関与しないデータモデムに分配される。しかしながら、
モデム接続の開始部では、データモデムは、リモートデータモデムとの/%ンド
シエイクによってデータ送信に使用されるべき圧縮パラメータを交渉し、そして
それらを無線データターミナルへ送信する。
区面9肩単友脱叫
以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図1は、セル式無線システムの構造を示すブロック図である。
図2は、本発明によるデータ送信システムの構成を示すブロック図である。
図3A及び3Bは、移動ステーション及びそれに対応するターミナル装置におけ
る圧縮機能の配置を示す図である。
図4は、移動ステーション及びこれに対するデータターミナルの接続を示すブロ
ック図である。
図5は、本発明により実施される移動交換機を示すプロ・ツク図である。
好ましい 施例の詳細な説日
ファクシミリサービスを実施するための本発明による構成体は、デジタルセル式
無線システムに適用できる。これは、ヨーロピアンデジタル移動電話システムG
SM及びそれに対応するデジタルシステム、例えば、DC31800及びPCN
(パーソナルコニュミケーションネットワーク)に使用するのに特に適している
。以下、本発明の好ましい実施例をGSMシステムについて説明するが、このシ
ステムに限定されるものではない。
図1は、GSMセル式無線システムの一部分の概略図である。セル式無線システ
ムにおいては、この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
。2つのベースステーションコントローラB5Cl及びB5C2が、デジタル送
信接続12によって移動交換機MSCに接続される。ベースステーションBTS
l、BTS2及びそれに対応するBTS3、BTS4は、更に、デジタル送信接
続11によってベースステーションコントローラB5C1及びB5C2に接続さ
れている。各BSC及びそれに関連したベースステーションは、ベースステーシ
ョンシステムBSSを形成する。典型的に、ベースステーションBTSの無線カ
バーエリアが無線セルを形成する。各ベースステーションBTSI−BTS4は
、所定数の物理的な無線チャンネルを有している。GSMシステムの信号(物理
チャンネル)は、TDMAフレームより成り、その各々は好ましくは8個のタイ
ムスロットを含み、これによって論理チャンネルが送信される。論理チャンネル
は、セル内に配置された移動ステーションMSで設定されるべき通話(音声及び
データ)のためのトラフィックチャンネルと、セル内に配置された移動ステーシ
ョンMSで実行される信号送信のための制御チャンネルとを含んでいる。トラフ
ィックチャンネルを経て、スピーチ接続、V、110レート調整された64にビ
ット/Sの全二重データ接続、又は9.6/4.8/2.4にビット/Sデータ
接続を確立することができる。ターミナル装置及び/又は他の送信接続/システ
ムにデータ接続を適用するためにはデータ接続の両端に特殊目的のアダプタが通
常は必要とされる。ターミナル装置に接続されたアダプタは、通常、ターミナル
アダプタと称され、ネットワーク端のアダプタは、ネットワーク終端ユニットと
称される。GSM移動電話システムでは、このようなネットワーク終端ユニット
は移動交換機MSCに配置される。
図2は、無線ターミナル装置Aが移動ステーション3 (MS)及びこれに接続
されたデータターミナル装置DTEIより成るデータ送信構成体を示している。
上記したデータ接続は、移動ステーションMSとベースステーションシステム6
(B S S)との間の無線リンクにより、無線ターミナル装置へから移動交換
機8(MSC)への論理トラフィックチャンネルに確立される。移動交換機MS
CのネットワークアダプタIWFは、データモデムMODIを備えている。モデ
ム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2線ライン
(2W)に接続され、これはこの例では公衆交換電話ネットワーク9 (PST
N)を経てリモートモデム10に接続され、このモデムは、次いで、別のリモー
トターミナル装置Bに接続され、この装置は、リモートモデム10 (MOD2
)及びこれに接続されたデータターミナルDTE2を備えている。ネットワーク
終端ユニットのデータモデムMOD及びリモートデータモデム10は、これらの
間に確立されたモデム接続を経て通常の仕方で信号送信する。データターミナル
装置DTE1は、68Mデータ接続を経てデータモデムMODIの動作を制御し
、データモデムMODIへデータを送信し、そしてそれと対応的にデータを受信
する。通常は、無線ターミナル装置Aとリモートターミナル装置Bとの間の端一
端データ接続の問題は、最大送信率が典型的に9600ビツト/sの68Mデー
タ接続である。
本発明においては、ターミナル装置A及びBにデータ圧縮及び圧縮解除機能を設
けそして端一端リンクA−Bを経てデータを圧縮形態で送信することにより、デ
ータ送信量が増大される。圧縮データの送信は、送信エラーに非常に敏感であり
、それ故、エラー補正を行うことが絶対的に必要である。公衆交換電話ネットワ
ークPSTNに接続された従来の圧縮モデムは、自動的にエラー補正を行う。
従って、リモートターミナル装置Bは、例えば、CCITT規格V、42bis
に基づくデータ圧縮及びエラー補正機能を有する通常の商業的な装置で実施する
ことができる。68Mデータ接続がいわゆる透過的データ接続として確立され、
そして無線ターミナル装2fAにターミナル装2tBと同様のデータ圧縮及びエ
ラー補正機能が設けられたときには、データ接続全体にデータ圧縮及びエラー補
正機能が設けられる。しかしながら、この場合に、エラー補正機能は、68Mデ
ータ接続の送信容量の一部分を使用し、従って、圧縮によって得られる利点を低
減する。更に、使用されるエラー補正機能は、無線経路を経て生じるエラーの補
正にとって最良の仕方で必ずしも適していなくてもよい。このような構成は、更
に、端一端同期接続を必要とし、それ故、GSM接続も同期的でなければならず
、無線ターミナル装置Aは、このような同期送信用に設計されねばならない。し
かしながら、現在の加入者ターミナル及びセル式無線ネットワーク用に開発され
たターミナルは両方とも主として非同期データ送信解決策をサポートする。
本発明においては、これは、データ圧縮及び圧縮解除が無線ターミナル装置Aで
実行されそしてモデム接続に必要なエラー補正がネットワーク終端ユニットのデ
ータモデムMODIで実行されるように機能を分配することによって解決される
。従って、無線ターミナル装置?(Aとネットワーク終端ユニットのデータモデ
ムMODIとの間の送信接続は、GSMシステムのエラー補IF、を用いて圧縮
データが送信されるいわゆる非通過的非同期GSMデータ接続てあり、L記エラ
ー補正は無線経路に対して最適化される。GSMシステムのエラーエンコードは
68Mデータ接続の8喰を使用せず、それ故、チャンネルの全容限を圧縮された
ユーザデータの送信に使用することができる。
ネットワーク終端ユニットのデータモデムMODIのエラー補正は、リモートデ
ータモデムMOD2のエラー補正に対応し、モデム接続に対してエラー補正を実
行する。モデムMODIは、実際のデータ)圧縮には何ら関与しない。モデムセ
ツションの始めに行われるハンドシェイクにより、モデムMODIとMOD2は
データセツションの間に使用される11−縮パラメータに関してガいに合意する
。モデムMODIは、これらの圧縮パラメータを68Mデータ接続を経て無線タ
ーミナル装FFtAの圧縮アルゴリズムへ送信する。
圧縮/圧縮解除機能は、多数の異なる方法で無線ターミナル装置へに配置するこ
とができる。図3Aでは、圧縮/圧縮解除は、DTEインターフェイスlNT1
及びRLI)(無線リンクプロトコル)と率適応機能L2RCOI)との間で移
動ステーションMSのターミナル適応機能TAFにおいて実行される。これは、
従来のMSにおいて変更を伴う。
図4は、移動ステーションMS及びこれに接続されたデータターミナル装rRD
TEを備えている。MS33は、無線ユニット36と、通話制御器39と、ユー
ザインターフェイス40(例えば、キーボード及びディスプレイ)と、移動性の
管理装置41と、無線経路管理装置(信号送信機能)42と、■、24インター
フェイスを構成するターミナルアダプタ37とを備えている。無線ユニットは、
例えば、アンテナ55に接続された無線トランシーバ44と、チャンネルコード
・デコードユニット43とを備えている。三方スイッチユニット38により、ユ
ニット43は、スピーチコーデック56及び電話受信器34より成る電話ユニッ
トか又はターミナルアダプタ37かに接続することができる。
ターミナルアダプタ37は、データの圧縮/圧縮解除及び68Mデータ接続への
適応を実行するユニット46を備えている。このユニット46は、T10回路4
5を経て三方スイッチ38に接続されると共に、インターフェイス53(例えば
、V、24)を形成するI10回路47を経てデータターミナル31に接続され
る。
別の態様は、図3Bに示すように、圧縮/圧縮解除機能をアプリケーションプロ
グラムとシリアルインターフェイスとの間に配置することである。この場合には
、MSを変更する必要はない。
図5は、本発明を移動交換機MSCに適用する1つの方法を示している。明瞭化
のために、図5は、交換機に含まれたスイッチングフィールド83及び通話制御
器82のみを示しているが、実際には、MSCは多数の種々の装置を含んでいる
。スイッチングフィールドは、アナログ又はデジタルのスイッチング装置であり
、ベースステージジンシステムBSSからの送信ライン12と移動交換機からの
送信ライン13との間にスピーチ及びデータ接続体を選択的に接続する。このよ
うなデジタル電話交換機の一例がTe1enokia DX220 MSCであ
る。
ネットワークアダプタ80A(IWF)は、信号ボートP1をスイッチングフィ
ールド83のボート0..1に接続しそして信号ボートP2をスイッチングフィ
ールド83の反対側のボート■、−1に接続することによりスイッチングフィー
ルド83と並列に接続される。別のネットワークアダプタ80B(又はそれ以I
:、)は、対応的にスイッチングフィールド83に並列に接続することができる
。ネットワークアダプタ80は、ボートP1に接近したデータ送信サービスアダ
プタDASAを備え、このアダプタは、68Mデータ接続をV、24インターフ
エイス81に適応させる。データモデムMODIの制御インターフェイスは、■
、24インターフェイス81に接続され、そしてライン又はモデムインターフェ
イスはボートP2に接続される。
以下、移動体発信通話及び移動体終端通話を別々に取り扱うように、本発明によ
るデータ送信構成体の動作を説明する。
本発明の圧縮構成体を使用するときにはネットワーク終端ユニットIWFに特殊
なモデムが要求されるので、MSは、移動体発信通話の場合にこのモデムをある
h゛法で独特にアドレスしなければならない。
1つの解決策は、圧縮接続用に特定の電話番号を指定することである。この場合
に、MSCは、この番号に対してなされた通話をネットワーク終端ユニット8G
Aの特殊モデムMODIへ自動的に経路指定する。MSがスイッチングフィール
ド83を経てモデムMODIに接続されたときには、MSはATコマンドでリモ
ートターミナル装置1Bの番号をダイヤルし、その結果、MODlはそのモデム
インターフェイスに向かって対応ダイヤル動作を実行する。
モデムMODIのアドレス動作を実行する別の可能性は、通話設定メツセージの
ベアラ能力エレメントを非標準的な方法で使用することである。簡単な方法であ
って且つ最も自然な方法は、このメツセージエレメントのモデム形式フィールド
を、通常使用しない値にセットする一方、ベアラ能力エレメントの他のフィール
ドを通常の9600ビット/S非同期通話に対するようにセットすることである
。このフィールドには5ビツトが指定されるが、最初の9つの値のみが現在使用
されている。残りの23の値は「指定済み」として定められる。これらの「指定
済みJの値が新たなモデム標準として意図されそしてこれらが数字の順序で使用
される(これまで使用されたように)と仮定すれば、最後の値(31)は、本発
明によるモデムをアドレスするために安全に使用することができる。従って、モ
デムフィールドが通話設定メツセージにおいて31にセットされたときには、M
SCは、本発明によるデータ通話が要求されていることを知り、その通話を本発
明による特殊なモデムに接続する。
移動体終端通話の場合には、特定のサービス番号を使用することもでき、この番
号をダイヤルすることにより本発明の特殊なモデムを介してデータ接続を確qす
ることができる。或いは又、GSMシステムへの到来通話の場合には、ベアラ能
力エレメントのモデム形式フィールドを用いてモデムをアドレスすることができ
、これにより、通常のデータ通話と同じ状態になる。即ち、MSCは、加入者が
データ通話に対して個別の電話番号をもたない限り、通話設定メツセージにおい
てベアラ能力エレメントをいかにセットするか知らない。それ故、MSは、ベア
ラ能力エレメントを通話確認メツセージにおいてMSCへ送らねばならない。
エレメントは、MSがモデム形式値31でデータモードにセットされることを示
している。
データ通話の始めに、ネットワーク終端ユニット80AのモデムMODIは、ハ
ンドシェイク動作と、■、42検出及び交渉ステップを規格に適合するモデム接
続を介して実行する。テーブル1による圧縮パラメータは、モデムMODIに記
憶される。モデムMODIは、りンドシエイク動作によりリモートモデムMOD
2とこれらのパラメータについて交渉する。それにより得られる圧縮/(ラメー
タは、無線ターミナル装置へに送られる。
テーブル1
パラメータ 長さ 値 説明
(バイト) (IO進)
Po 1 3 両り向に要求されるデータ圧縮))1 2 512 コードワー
ドの数P2 1 6 最大ストリング長さ
添付図面及びそれに関連した説明は、弔に、本発明を説明するためのものである
。本発明の細部は、請求の範囲において変更可能である。
Claims (5)
- 1.デジタルセル式無線ネットワークのデータ送信量を増加する構成体であって 、無線データターミナル(A)と、移動交換機(MSC)に接続され、データモ デム(MOD1)を含んでいるネットワーク終端ユニット(IWF)と、リモー トデータモデム(MOD2)と、上記無線データターミナル(A)とデータモデ ム(MOD1)との間にデジタル送信接続を確立すると共に上記データモデムと リモートデータモデム(MOD2)との間にモデム接続を確立する通話制御手段 とを備えた構成体において、上記無線データターミナル(A)及びリモートデー タモデム(MOD2)は、データを圧縮形態で送信する手段を備え、 上記移動無線データターミナル(A)とデータモデム(MOD1)との間のデジ タル送信接続は、セル式無線システムの非透過的非同期データ接続であり、この 接続を介して圧縮されたデータがセル式システムのエラー補正機能を用いて送信 され、そして 上記ネットワーク終端ユニット(IWF)のデータモデム(MOD1)は、上記 リモートモデムのエラー補正プロトコルを用いることにより上記モデム接続を介 して圧縮されたデータを送信する手段であって、データセッションの始めに無線 データターミナルに圧縮パラメータを送信するための手段を備えており、これら パラメータは、データモデムとリモートデータモデムとの間のハンドシェイク手 順に基づいて決定されることを特徴とする構成体。
- 2.上記無線データターミナル(A)は、移動電話のような無線ターミナル装置 (MS)を備え、その非同期データインターフェイス(INT1)にはコンピュ ータのようなデータターミナル装置(DTE)が接続される請求項1に記載の構 成体。
- 3.圧縮及び圧縮解除手段(COMP)がデータターミナル装置(DTE)内に 配置される請求項2に記載の構成体。
- 4.上記データ圧縮は、CCITT規格V.42bisに適合する請求項の前記 いずれかに記載の構成体。
- 5.データモデム(MOD1)により使用されるエラー補正は、CCITT規格 V.42bisに適合する請求項の前記いずれかに記載の構成体。
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