JPH08501919A - Ｒｆ通信システムにおいてデータおよびファクシミリ・サービスを提供するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＩＷＦに結合された新規のデータ回路装置（ＤＣＥ）と、移動局に結合された端子アダプタ（ＴＡ）とが、ＲＦ通信システム内で相互接続を行い、有線網装置に共通のクラス２サービスを、無線ＲＦ通信システム内で利用することができる。新規のＤＣＥおよびＴＡは、外部の有線システムに対して透明でありながら、とりわけＲＦ通信システムの所定のデータ・サービス・プロトコル層，ＲＦ空中インターフェースおよび／または無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）と互換性を保つ。

Description

【発明の詳細な説明】 ＲＦ通信システムにおいてデータおよびファクシミリ・サービスを提供するため の装置および方法 発明の分野 本発明は、一般に通信システム内のデータおよびファクシミリ・サービスに関 し、さらに詳しくは、ＲＦ通信システムにおけるデータおよびファクシミリ・サ ービスの提供に関する。 発明の背景 ＰＳＴＮ（公衆交換電話網）環境を通じて画像データを送信するために固定（ 静止）ファクシミリ装置を用いることはよく知られている。このような固定ファ クシミリ装置は、ＰＳＴＮの比較的エラーが少なく、遅延の少ない環境で用いる ために特に設計された１組のプロトコル基準に準じている。詳しく述べると、あ るプロトコルがデジタルに表現された制御データを処理する方法を指定し、別の プロトコルがデジタルに表現された画像データを処理する方法 を指定する。 ＰＳＴＮに動作可能に結合されたアナログＲＦ通信システムを用いて、固定フ ァクシミリ装置と移動ファクシミリ装置との間にファクシミリ・データを送信す ることも周知である。このようなシステムでは、ＰＳＴＮ環境の拡張部として、 アナログＲＦ通信システムを利用する。ファクシミリ装置により生成され、ＰＳ ＴＮ内で送信されるモデム信号もまた、アナログＲＦ通信システムの音声帯域を 通じて送信される。本来、このような方法で送信されるモデム信号も、あらゆる 種類のＲＦ通信システムに生来的に見られるノイズおよびフェーディング条件に さらされる。そのため、このようなシステムを通る音声メッセージが変造される ことがあるのと同様に、モデム信号により表現されるデジタル・ファクシミリ・ データもまた変造されることがあり、送信される画像の再生不良を招く。 デジタルＲＦ通信システムは、フアクシミリ・データの送信の代替案となる。 このようなシステムもまた、他のＲＦ通信システムに表れるノイズおよびフェー ディング条件に影響を受けやすいが、エラー修正コードの形でデジタル情報内の エラーに対して防御を行うことができる。行うことのできるエラー防御の量は、 このシステムの使用可能なデータ帯域幅により一部制限される。また、デジタル ＲＦ通信システムは、メッセージ・データの送信に関して、アナログ通信システ ムよりも遅延が大きくなるのが普通であ る。通常、エラー修正プロトコルの追加は、この遅延に対して行われるだけであ る。 現在、多くのデジタルＲＦ通信システムが発達しているが、Groupe Special Mobile（ＧＳＭ）汎ヨーロッパ・デジタル・セルラ（Pan-European Degital Cellular（ＰＥＤＣ））システムが、１９８０年代後半から機能要件の仕様を 決定してきた。このような仕様（ＧＳＭでは勧告と呼んでいる）ができた結果、 ハードウェア製造業者は、ＧＳＭ勧告に指定された機能要件を満足させるための 機会を得て、ハードウェア設計を一定のものとした。ＧＳＭ勧告の仕様を満足さ せるために設計された典型的な種類のハードウェアには、移動局，固定サイト基 地局，保守および交換センター（ＭＳＣ）およびデータ・インターフェースまた は網間接続機能（ＩＷＦ：interworking functions）がある。これらのハード ウェア設計は、対応するＧＳＭ勧告に同様に定義される所定のデータ・サービス ・プロトコル層を利用する。 ＰＳＴＮ内で用いられるプロトコル基準をこのようなデジタルＲＦ通信システ ムの固定された設計に直接的に組み込もうとする試みがなされてきた。たとえば 、通常のファクシミリ・インターフェースたとえばクラス２のインターフェース を、ＧＳＭのＩＷＦに内蔵されるクラス２のモデムから、ＧＳＭの無線空中イン ターフェースの他端にある移動局に単純に移動することができると考えられた。 しか し、このような方法は、ファクシミリが許容することのできる画像の再生におい ては満足の行くものではないことがわかった。特に、ＰＳＴＮに準拠した画像デ ータ転送プロトコルは、空中インターフェース上で起こるエラーに特に敏感であ り、１つのエラーがあっても、画像データ内部の走査線全体を破壊してしまうこ とがある。エラー修正技術を、画像データの完全性を確保するために用いること ができる。しかし、この技術はＰＳＴＮ準拠の制御データ転送プロトコルにより 指定されるタイミング・パラメータを侵害する遅延を起こすことが多い。たとえ ば、ＧＳＭ内のファクシミリ・データ転送の仕様を決定するＧＳＭ勧告３．４５ では、許容できない画像品質を生成することがわかっている。次のＧＳＭ勧告３ ．４６は非常に複雑でタイミングに敏感であり、しかも使用されるファクシミリ 装置に対して透明性がない。 そのために、デジタルＲＦ通信システムの固定設計と互換性を持ちながら、デ ジタルＲＦ通信システム内でデータおよびファクシミリ・サービスを提供する装 置および方法が必要になる。 図面の簡単な説明 第１図は、データおよびファクシミリ・サービスを行う従来のデジタルＲＦ通 信システムを一般的に示す。 第２図は、第１図のデジタルＲＦ通信システムをさらに詳細に示す。 第３図は、本発明によるデジタルＲＦ通信システム３００を示す。 第４図は、本発明によるデータ回路装置（ＤＣＥ）と端子アダプタ（ＴＡ）を 一般的にブロック図に示す。 発明の実施例 ＩＷＦに結合された新規のデータ回路装置（ＤＣＥ）と移動局に結合された端 子アダプタ（ＴＡ）とが相互接続を行い、クラス２のサービスをデジタルＲＦ通 信システム内で行って、なおかつシステムの所定のデータ・サービス・プロトコ ル層と互換性を保つことができる。さらに、この相互接続によりデジタルＲＦ通 信システム内でデータおよびファクシミリ・サービスを提供して、なおかつシス テムの空中インターフェースまたは無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）に対して 透明性を持つ（存在を意識させない）。ＤＣＥおよびＴＡにより、クラス２のプ ロトコル再構築のための帯域内プロトコル（ＲＬＰを含む）が得られ、なおかつ リアル・タイムおよび／または「蓄積再生」のクラス２の方策が得られる。 第１図は、データおよびファクシミリ・サービスを実行する従来の通信システ ムを一般的に示す。第１図に示され るように、端子１０３はモデム１０６を介して公衆交換電話網１１２に結合され る。端子１０３は、ファクシミリ・カードと対応するソフトウェアとを内蔵して ファクシミリ機能を提供する。好適な実施例においては、端子１０３は任意の適 切なパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）でよい。ファクシミリ装置１０９もまた 、ＰＳＴＮ１１２に結合され、これも同様にファクシミリ機能を持つ。ＰＳＴＮ １１２は、ＧＳＭ網間接続機能（たとえばＰＣ１０３およびファクシミリ装置１ ０９により提供されるデータおよびファクシミリ・サービスのためのデータ・イ ンターフェースとして機能するＩＷＦ１１５）に結合される。ＧＳＭ ＩＷＦ１ １５は、ＧＳＭ公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ：publicland mobile network）１ １８を介してＧＳＭ移動局１２１に結合される。ＧＳＭ移動局１２１は、ＰＳＴ Ｎ１１２の外側で提供されるデータまたはファクシミリ送信を受信することので きるＰＣ１２４に結合される。装置１０９と同様のファクシミリ装置もＧＳＭ移 動局１２１に結合されることがある。 前述のように、ＧＳＭ ＩＷＦ１１５のクラス２モデムを、ＧＳＭ ＰＬＭＮ １１８を挟んで簡単に移動させて、ＧＳＭ移動局１２１内に設置し、デジタルＲ Ｆ通信システムにデータおよびファクシミリ・サービスを拡張することができる と考えられていた。しかし、ＰＳＴＮに準拠した画像データ転送で用いられるク ラス２プロトコルは、ＧＳ Ｍ ＰＬＭＮ１１８により生成されるエラーに対して非常に敏感である。ＧＳＭ ＰＬＭＮ１１８内のエラーを減らすために、エラー防御のための基本的なＧＳ Ｍ ＲＬＰを実行することができるが、ＲＬＰを実行しても、誤って受信された 特定の情報を再送信する可能性があるために長い遅延という問題を増幅するだけ である。その結果、ＧＳＭ勧告３．４６に指定されるようなＴ３０タイマは、Ｒ ＬＰ遅延により時間切れになる傾向がある。そのため、その点ではこの方法が可 能であるが、デジタルＲＦ通信システム内でデータおよびファクシミリ・サービ スを提供することに対して役立つ解決策とはならない。 第２図は、第１図のデジタルＲＦ通信システムをより詳細に示す。第２図に示 されるように、それぞれが異なる速度でデータを送信する複数の端子２１０〜２ １３をＰＳＴＮ１１２に接続する。図示されてはいないが、ＰＳＴＮ１１２に対 する端子２１０〜２１３の接続は、モデム１０６と同様のモデムを介して行われ る。第２図に示されるように、ＧＳＭ ＰＬＭＮ１１８には、とりわけ、基地局 ２０３，保守および交換センター（ＭＳＣ）２０６およびホーム・ロケーシヨン ・レジスタ（ＨＬＲ）２０９が含まれる。ＨＬＲ２０９は、通常は、「本拠地」 の電話網のユーザに関する情報を蓄積するために利用されるが、転送されている データの速度と、提供されるデータの種類（すなわちモデム・データかファクシ ミリ・データか）に関してＭＳＣ ２０６に交換入力を提供することも行う。 ＨＬＲ２０９内では、各データ速度サービスとファクシミリ・サービスとは、 １つの移動局ユーザに関連するものであるので、それ自身のＰＳＴＮ番号を有し ている。基地局２０３から移動局１２１にデータまたはファクシミリ情報を転送 する際（ダウンリンク）には、ＰＳＴＮ１１２は送信速度を決定して、ＭＳＣ２ ０６内で適切に交換接続が行われるように適切な番号をＨＬＲ２０９にダイアル しなければならない。接続されると、端子２１０〜２１０の１つまたはファクシ ミリ装置１０９から来た情報は、ＩＷＦモデムまたはＦＡＸ回路（図示せず）を 通じて適切に基地局２０３に送られ、空中インターフェース上を（信号２００を 介して）移動局１２１に送信される。移動局１２１から基地局２０３への送信（ アップリンク）については、移動局のユーザは呼び出されるモデムの速度を知っ ていなければならず、この情報を移動局１２１に指定しなければならない。この 情報は、信号２００を介して基地局２０３に転送され、ＭＳＣ２０６に送られ、 ここで呼び出されたモデム速度とモード情報とに基づいて、ＩＷＦ内の適切なモ デムに正しく交換され、ＰＳＴＮ１１２に接続された端子２１０〜２１３の１つ に適切に送付される。 第３図は、本発明によるデジタルＲＦ通信システム３００を示す。第２図に示 されるように、ＧＳＭクラス２のデータ回路装置（ＤＣＥ）３０３は、ＰＳＴＮ １１２とＧＳ Ｍ ＩＷＦ１１５との間に接続される。また、ＧＳＭクラス２の端子アダプタ（ ＴＡ）３０６が、ＧＳＭ移動局１２１と端子１２４との間に接続される。ＤＣＥ ３０３とＴＡ３０６を追加したことで、ＧＳＭ ＩＷＦ１１５の製造業者によっ て設けられるＧＳＭ直接接続ポートと、ＧＳＭ移動局１２１の製造業者により設 けられるＲＳ−２３２ポートの使用可能性が小さくなる。ＤＣＥ３０３の追加は 、ＰＳＴＮ１１２により利用されるグループ３ＦＡＸ（Ｇ３）およびＶ．Ｘモデ ム・プロトコル（ただし、Ｘは、たとえばＶ．２１，Ｖ．２２，Ｖ．２２ｂｉｓ ，Ｖ／３２など任意のＣＣＩＴＴプロトコル）に対して透明性を持ち、これはＴ Ａ３０６の追加が端子１２４に対して透明性を持つのと同様である。言い替えれ ば、ＰＳＴＮ１１２と端子１２４は、ＤＣＥ３０３およびＴＡ２０６の接続後も 、システムが異なった設定をされたことを認識せず、そのために依然として通常 の有線設定の場合のように標準のクラス２プロトコルを正常に利用することがで きる。 前述のように、ＧＳＭ勧告により、所定のデータ・サービス・プロトコル層の 仕様が決定される。これらの層の例には、層１−異なる送信速度に関するＧＳＭ 速度の適用およびＦＥＣ；層２−ＧＳＭ無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）；お よび層３−ＧＳＭ呼処理がある。第３図に関しては、層１および層２の機能は、 ＧＳＭ ＩＷＦ１１５とＧＳＭ移動局１２１では通常どおり実行されるが、層３ の機 能はＭＳＣ２０６およびＧＳＭ移動局１２１で実行される。層１，層２および層 ３の機能を指定するＧＳＭ勧告は、それぞれＧＳＭ勧告４．２１，４．２２，４ ．０８に記載されている。 第１図のＧＳＭ ＩＷＦ１１５の通常の設定においては、クラス２モデム（Ｇ ＳＭ ＩＷＦ１１５では図示せず）はグループ３ＦＡＸとＶ．Ｘモデム・プロト コル（Ｇ３／Ｖ．Ｘ）から情報を受け取り、その情報を復調して、ＲＬＰ層２機 能に復調した情報を送る。層１の速度適用およびＦＥＣは、第２図に示されるよ うに異なる速度のそれぞれに関して起こるが、第３図では、ＧＳＭ ＩＷＦ１１ ５にも、ＧＳＭ直接接続ポートが付される。このポートは、好適な実施例におい ては、当技術で周知のＲＳ２３２ポートである。この直接接続ポートは、ＧＳＭ ＩＷＦ１１５に内蔵されたモデムを迂回し、直接ＲＳＰ層２機能に入力される 。本発明は、ＤＣＥ３０３がＧＳＭ側にＲＳ２３２入力／出力を、ＰＳＴＮ１１ ２側にＧ３／Ｖ．Ｘ入力／出力を有するようにできることにより、ＧＳＭ直接接 続ポートを軽減する。同様に、ＴＡ３０６は、ＧＳＭ移動局１２１のＲＳ−２３ ２入力／出力を軽減し、ＧＳＭ移動局１２１側の端子１２４にクラス２入力／出 力を組み込むこともできる。 第４図は、本発明によるＤＣＥ３０３およびＴＡ３０６を一般的にブロック図 に示す。ＤＣＥ３０３は、通常は、ＰＳＴＮ１１２からクラス２プロトコルを受 け取るクラス ２モデムによって構成される。クラス２モデム４０３は、クラス２帯域内データ 端子装置（ＤＴＥ）リレー４００に結合され、このリレー４００はクラス２モデ ム４０３からの出力をＲＳ−２３２の標準形式に変換する。帯域内ブロック４０ ９は、たとえば端子２１０〜２１３およびファクシミリ装置１０９による送信の 速度とモードに関する帯域内周波信号機能を提供する。帯域内ブロック４０９か らの出力は、ＧＳＭ網に送られる。ＧＳＭ網は、通常、ＧＳＭＩＷＦ１１５，Ｇ ＳＭ ＰＬＭＮ１１８およびＧＳＭ移動局１２１によって構成される。ＴＡ３０ ６内の帯域内ブロック４１２は、送信速度およびモードに関する帯域内周波信号 を処理して、その情報をＴＡ３０６とのクラス２帯域内ＤＣＥリレー４１５に送 る。ＤＣＥリレー４１５は、その情報を標準ＲＳ−２３２フォーマットからクラ ス２モデム・インターフェース４１８用の固定フォーマットに変換し、クラス２ プロトコルを介してその情報を端子１２４に送信する。反対方向の送信について も同様の手順が利用される。帯域内周波信号に関するこのような方法の１つは、 １９９２年１２月２１日に出願され、本件にも参考として含まれるTimothy J． Wilson および Nimrod Averbuch 発明の本件の同時継続出願第０７／９９３， ９９２号「Facsimile Transmission in a RF Digital Communication Sy stem」に説明されている。 前述のように、ＤＣＥ３０３とＴＡ３０６との間の通信 は、帯域内周波信号を介して行われる。帯域内周波信号の利点の１つは、第２図 のＨＬＲ２０９内で複数の加入者番号を排除できることである。ＰＳＴＮクラス ２手順により、ＤＣＥ３０３内のクラス２モデムは、異なるＣＣＩＴＴ標準変調 速度および方法毎の異なるトーンと、グループ３ファクシミリ・フォーマットを 監視することにより遠隔のモデム機能をチェックすることができる。ＧＳＭ移動 局１２１に結合された端子１２４から、たとえばＦＡＡ＝１のクラス２プロトコ ル・コマンドを帯域内で送ると（この時点までに、ＧＳＭ内の３層はすでに単独 モードに割り当てられている）、結果として、（ＧＳＭ ＩＷＦ１１５には透明 な）ＧＳＭクラス２ＤＣＥ３０３により、ＧＳＭクラス２ＤＣＥ０３のクラス２ モデムに対するＦＡＡ＝１コマンドに変換される。ＤＣＥ３０３内のクラス２モ デムが対応する接続を行った後で、ファクシミリの「ＦＣＯＮ」または遠隔モデ ムの速度を含む（ＧＳＭの３層に透明な）「ＣＯＮＮＥＣＴ（接続）」の帯域内 メッセージで応答する。結果として、すべてのファクシミリおよびモデム（デー タ）サービスに関して指定される必要のある唯一の番号は、ＧＳＭサービス番号 となり、これはすべての種類の移動局で終端する着信呼に関しては、好適な実施 例においては、ＧＳＭ非同期９．６ｋｂｐｓ直接接続である。移動局で発信され る発信呼に関しては、帯域内手順により、ＧＳＭクラス２ＤＴＥリレー４０６と ＧＳＭクラス２ＤＣＥリレー４ １５との間の通信が行われ、これによってモデムは遠隔のデータ・モデムまたは ＦＡＸに自身を適応させて、帯域内周波信号を介してＧＳＭ移動局１２１に結合 された端子１２４に「ＦＣＯＮ」または「ＣＯＮＮＥＣＴ」を報告することがで きる。その結果、上述のように発信データ速度をシステムに通知する必要がなく なる。 本発明は特定の実施例に関して図示および説明されているが、本発明の精神と 範囲から逸脱することなく形式と詳細において種々の変更を加えることができる ことは当業者には理解頂けよう。たとえば、代替の実施例においては、ＤＣＥ３ ０３とＴＡ３０６は、（好適な実施例で示されるように）ＧＳＭ ＩＷＦ１１５ の直接接続ポートとＧＳＭ移動局１２１のＲＳ−２３２ポートにそれぞれ結合さ れるだけでなく、一方または両方が、ＧＳＭ ＩＷＦ１１５およびＧＳＭ移動局 １２１にそれぞれ組み込まれることもある。ＤＣＥ３０３をＧＳＭ ＩＷＦ１１ ５に組み込むと、新しい種類のＧＳＭクラス２モデムと、帯域内プロトコル・ゲ ートウェイがＧＳＭ ＩＷＦ１１５内に定義されることになる。さらに、好適な 実施例はＧＳＭデジタルＲＦ通信システムとして示されているが、ＧＳＭ基準の 特定の部分を利用した他のシステムでも本発明の利点を採用することができる。 このようなネットワークには、衛星によるセルラ無線電話システム「イリジウム （Iridium）」や、ＧＳＭ基準に準拠してはいるが、より周波数の高い（たとえ ば １．８ＧＨｚ）の個人通信システム／個人通信網（ＰＣＳ／ＰＣＮ）などがある 。ＧＳＭ基準に準拠しない別のシステムで、同様の解決策を必要とするシステム もまた本発明の利点を採用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ＲＦ通信システム内でデータおよびファクシミリ・サービスを提供する装 置であって： 有線網の装置によって、有線網により利用される一定のフォーマットで送信さ れたデータを受け取る手段； データを前記一定のフォーマットからＲＦ通信システムの装置で利用される標 準フォーマットに変換する手段；および 変換されたデータの送信がＲＦ通信システムの受信機と互換性を持つように、 変換されたデータを前記標準フォーマットで送信する手段； によって構成されることを特徴とする装置。 ２．上記の一定のフォーマットがグループ３ＦＡＸまたはＶ．Ｘモデム・フォ ーマットによってさらに構成される請求項１記載の装置。 ３．ＲＦ通信システムの装置により利用される前記標準フォーマットがＲＳ− ２３２フォーマットによってさらに構成される請求項１記載の装置。 ４．標準フォーマットに変換されたデータを受信する手段； ＲＦ通信システムの装置によって利用される標準フォーマットに変換されたデ ータを有線網により利用される一定のフォーマットに再変換する手段；および 一定のフォーマットに再変換されたデータを有線網の装置に送信する手段； によってさらに構成される請求項１記載の装置。 ５．ＲＦ通信システムの装置が、ＧＳＭ ＲＦ通信システムの網間接続機能（ ＩＷＦ）または移動局によってさらに構成される請求項４記載の装置。 ６．前記装置が前記ＩＷＦまたは移動局のいずれか一方に結合されるか、ある いはＩＷＦまたは移動局に組み込まれる請求項５記載の装置。 ７．前記有線網の装置が端子装置またはファクシミリ装置によってさらに構成 される請求項４記載の装置。 ８．所定のデータ・サービス・プロトコル層を介してデータ・サービスを提供 するデジタルＲＦ通信システムにおいて、多重速度のデータ・サービスおよびフ ァクシミリ・サービスを提供する装置であって： 有線網により利用される一定のフォーマットで、有線網の装置により送信され た多重速度のデータおよびファクシミリデータを受信する手段； データを前記一定のフォーマットから、デジタルＲＦ通信システムの所定のデ ータ・サービス・プロトコル層と互換性のある標準フォーマットに変換する手段 ；および 変換されたデータの送信がデジタルＲＦ通信システムの受信機と互換性を持つ ように、変換されたデータを前記標準フォーマットで送信する手段； によって構成されることを特徴とする装置。 ９．ＲＦ通信システム内でデータおよびファクシミリ・サービスを提供する方 法であって： 有線網の装置によって、有線網により利用される一定のフォーマットで送信さ れたデータを受け取る段階； データを前記一定のフォーマットからＲＦ通信システムの装置で利用される標 準フォーマットに変換する段階；および 変換されたデータの送信がＲＦ通信システムの受信機と互換性を持つように、 変換されたデータを前記標準フォーマットで送信する段階； によって構成されることを特徴とする方法。 １０．所定のデータ・サービス・プロトコル層を介してデータ・サービスを提 供するデジタルＲＦ通信システムにおいて、多重速度のデータ・サービスおよび ファクシミリ・サービスを提供する方法であって： 有線網により利用される一定のフォーマットで有線網の装置により送信された 、多重速度のデータおよびファクシミリデータを受信する段階； データを前記一定のフォーマットから、デジタルＲＦ通信システムの所定のデ ータ・サービス・プロトコル層と互換性のある標準フォーマットに変換する段階 ；および 変換されたデータの送信がデジタルＲＦ通信システムの受信機と互換性を持つ ように変換されたデータを前記標準 フォーマットで送信する段階； によって構成されることを特徴とする方法。