(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロトコルの上位の階層より順に、ネットワーク層プロトコルに相当する第３層のプロトコル、データリンク層プロトコルに相当する第２層のプロトコル、及び、所定の第１層のプロトコルを処理する機能を有する複数の通信網であって、前記第３層のプロトコルおよび前記第２層のプロトコルがそれぞれ異なる前記複数の通信網に対応して設けられるプロトコル終端装置と、
移動通信網に接続され、前記複数の通信網に接続される各々の加入者との間でデータ通信を行うデータ端末であって、通信相手となる加入者との間のネゴシエーションに基づいて設定した前記第３層のプロトコルを用い、その第３層のプロトコルを示す情報を含めることにより生成した当該第３層のプロトコルに基づくデータに対して、前記第２層のプロトコルを示す情報を付加することにより、当該第２層のプロトコルに基づくデータを生成して送信するデータ端末と、
このデータ端末からの前記第２層のプロトコルに基づくデータを受信して、そのデータを前記第１層のプロトコルを用いて変換し、かつ、自らの識別番号を付加して送信データを生成し、複数のこれら送信データを多重化して伝送する第一の通信ノードと、
前記送信データを受信して前記所定の第１層のプロトコルに基づく処理を行い、かつ当該送信データから前記第一の通信ノードの識別番号を取り除くことにより、前記第２層のプロトコルに基づくデータを生成し、生成したデータを前記プロトコル終端装置に与える第二の通信ノードとを含み、
前記プロトコル終端装置は、生成された前記第２層のプロトコルに基づくデータを受信して当該第２層のプロトコルを示す情報を取り除くことにより前記第３層のプロトコルに基づくデータを得て、当該第３層のプロトコルに基づくデータに対し、前記通信相手となる加入者が接続された通信網において用いられる前記第２層のプロトコルを示す情報を付加することにより、当該第２層のプロトコルに基づくデータを生成し、生成した当該第２層のプロトコルに基づくデータを前記通信相手となる加入者が接続された通信網に出力することを特徴とする移動データ通信システム。
【請求項２】
前記プロトコル終端装置は前記複数の通信網に対応してそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記載の移動データ通信システム。
【請求項３】
前記複数の通信網はインターネット網とISDN網を含むことを特徴とする請求項２記載の移動データ通信システム。
【請求項４】
前記第一の通信ノードは移動局であり、第二の通信ノードは中継局であることを特徴とする請求項１記載の移動データ通信システム。
【請求項５】
前記第１層のプロトコルは誤り制御機能とデータ伝送順序制御機能を含むパケット多重通信方式であることを特徴とする請求項１記載の移動データ通信システム。
【請求項６】
前記データ端末と前記プロトコル終端装置との間のデータ通信において、前記第２層のプロトコルをシリアルリンクの性質を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載の移動データ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチプロトコルを用いてデータ通信を行うのに好適なデータ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展を背景に、移動体通信の分野においてもデータ通信が急速に普及しつつある。このデータ通信においては、データ端末と接続されるネットワーク（通信網）が、相互に接続され、複数のネットワークを介して、データ通信が行われることがある。この場合のプロトコルとしては、階層分けして設計されたＯＳＩ（Open System Interconnection：開放型システム間相互接続）が代表的である。ＯＳＩにあっては、異なるデータ端末間のデータ転送を効率的に行えるように通信機能を７つの階層（レイヤ）に分割している。これらの階層としては、下位の階層より順に、物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、およびアプリケーション層がある。
【０００３】
ここで、物理層は、電気的、機械的および物理的条件を管理し、ビット列の電送を保証する。例えば、電気信号の波形やコネクタのピンの配列が物理層で管理される。また、データリンク層は、相互に通信を行うシステム間の伝送路上で発生するビット誤りを検出して回復することにより、データを確実に転送することを保証する。また、ネットワーク層は、データ通信網等の各種のネットワークを使用し、相手方となる最終端のデータ端末との通信経路を確立するための中継、ルーティング機能を管理し、データ伝送を保証する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数のネットワークを介して行うデータ通信においては、各ネットワーク内でデータリンク層とネットワーク層が終端されていた。
しかし、ネットワーク層はデータの経路情報を管理するため、ネットワーク内でネットワーク層を終端すると、そのネットワーク内で経路情報を管理する必要があった。この場合に、ネットワーク層をマルチプロトコルに対応したものにすると、当該ネットワークにおいて、ネットワーク層でいずれのプロトコルが使用されているかを管理し、さらに使用されている経路情報をプロトコル毎に管理する必要があった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ通信においてネットワークの負担を軽減し、かつマルチプロトコルに柔軟に対応できるデータ通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明にあっては、プロトコルの上位の階層より順に、ネットワーク層プロトコルに相当する第３層のプロトコル、データリンク層プロトコルに相当する第２層のプロトコル、及び、所定の第１層のプロトコルを処理する機能を有する複数の通信網であって、前記第３層のプロトコルおよび前記第２層のプロトコルがそれぞれ異なる前記複数の通信網に対応して設けられるプロトコル終端装置と、移動通信網に接続され、前記複数の通信網に接続される各々の加入者との間でデータ通信を行うデータ端末であって、通信相手となる加入者との間のネゴシエーションに基づいて設定した前記第３層のプロトコルを用い、その第３層のプロトコルを示す情報を含めることにより生成した当該第３層のプロトコルに基づくデータに対して、前記第２層のプロトコルを示す情報を付加することにより、当該第２層のプロトコルに基づくデータを生成して送信するデータ端末と、このデータ端末からの前記第２層のプロトコルに基づくデータを受信して、そのデータを前記第１層のプロトコルを用いて変換し、かつ、自らの識別番号を付加して送信データを生成し、複数のこれら送信データを多重化して伝送する第一の通信ノードと、前記送信データを受信して前記所定の第１層のプロトコルに基づく処理を行い、かつ当該送信データから前記第一の通信ノードの識別番号を取り除くことにより、前記第２層のプロトコルに基づくデータを生成し、生成したデータを前記プロトコル終端装置に与える第二の通信ノードとを含み、前記プロトコル終端装置は、生成された前記第２層のプロトコルに基づくデータを受信して当該第２層のプロトコルを示す情報を取り除くことにより前記第３層のプロトコルに基づくデータを得て、当該第３層のプロトコルに基づくデータに対し、前記通信相手となる加入者が接続された通信網において用いられる前記第２層のプロトコルを示す情報を付加することにより、当該第２層のプロトコルに基づくデータを生成し、生成した当該第２層のプロトコルに基づくデータを前記通信相手となる加入者が接続された通信網に出力することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明にあっては、前記プロトコル終端装置は前記複数の通信網に対応してそれぞれ設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明にあっては、前記複数の通信網はインターネット網とISDN網を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明にあっては、前記第一の通信ノードは移動局であり、第二の通信ノードは中継局であることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明にあっては、前記第１層のプロトコルは誤り制御機能とデータ伝送順序制御機能を含むパケット多重通信方式であることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明にあっては、前記データ端末と前記プロトコル終端装置との間のデータ通信において、前記第２層のプロトコルをシリアルリンクの性質を有するものを使用することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施形態
１：第１実施形態の構成
まず、第１実施形態の構成について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のデータ通信システムに係わる第１実施形態のブロック図である。
図において、１はデータ端末であり、パーソナルコンピュータ等で構成され、そこでは、画像データや音声データ等の各種データが生成され、通信データとして出力される。また、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３はネットワークであり、相互に接続されている。ネットワークＮ１，Ｎ２，Ｎ３の種類はどのようなものであってもよいが、本実施形態では、ネットワークＮ１の一例として移動体通信網を取りあげる。また、ネットワークＮ２，Ｎ３としては、例えば、インターネットやＩＳＤＮ等の通信網が利用できる。ネットワークＮ１の主要部は以下の部分から構成される。
【００１２】
まず、２はデータ端末１と接続される移動局であり、携帯電話機等で構成される。なお、移動局は図示したものの他にも多数存在し、これらを識別するために識別番号が各移動局毎に付与されている。また、３は基地局であり、移動局２が所定地域にある場合に、当該移動局との間で無線インターフェースＩＦを介してデータ通信を行う。また、４は中継局であり、基地局３との間でデータ通信を有線で行う。また、５，６は中継局４と有線で接続されるプロトコル終端装置であって、データリンク層のプロトコルを終端し、他のネットワークＮ２，Ｎ３との間でデータ通信を行う。
【００１３】
データ端末１からプロトコル終端装置５，６の間で行われる通信方式としては、物理層において周知のパケット多重通信方式が用いられる。これにより、効率的にデータ伝送が行われる。また、この例におけるパケット多重通信では、伝送データに誤り訂正データを付加しデータの伝送順序を制御して、フレームが構成される。したがって、データリンク層およびネットワーク層等の上位の階層で用いられるプロトコルによって生成された伝送データに一切変更を加えることなく誤り訂正処理を行うことができる。これにより、データ端末１からプロトコル終端装置５，６の間で誤りが発生し伝送データが欠落した場合であっても、誤り訂正処理を施して、誤りのないデータを得ることができる。
【００１４】
２：第１実施形態の動作
データ通信システムの動作の一例として、データ端末１がプロトコル終端装置５を介してネットワークＮ２との間でデータ通信を行う場合を説明する。図２は、この例におけるプロトコルスタックを示したものである。図２に示すデータ端末１は、ネットワーク層およびデータリンク層に対してプロトコル終端点として作用し、そこから、所定のデータが出力される。このデータが移動局２を介してプロトコル終端装置５に供給されると、プロトコル終端装置１は、データリンク層のプロトコルを終端するとともに、ネットワークＮ２とのデータ通信において、データリンク層のプロトコルを新たに適用するが、ネットワーク層のプロトコルについては終端しない。なお、データ端末１がプロトコル終端装置６を介してネットワークＮ３との間でデータ通信を行う場合も、同様のプロトコルスタックが適用される。
【００１５】
したがって、ネットワークＮ１内において、ネットワーク層で使用されるプロトコルの管理が不要となる。この結果、ネットワーク層をマルチプロトコルにした場合、ネットワーク層でどのプロトコルが使用されているかを管理する必要がなく、また、データの経路情報をプロトコル毎に管理する必要もない。これにより、ネットワークＮ１は、複雑なハードを設けることなく、複数のプロトコルをネットワーク層で用いることが許容できる。
【００１６】
Ｂ．第２実施形態
第２実施形態は、一つのプロトコル終端装置を用いる点、このプロトコル終端装置をネットワークＮ２内に配置した点を除き、第１実施形態と同様である。図３は、第２実施形態に係わるデータ通信システムのブロック図である。図３において、各部分の構成は、図１に示すものとそれぞれ同一である。このため、ここでは各構成の説明を省略し、データ通信システム全体の動作を図３を参照しつつ説明する。
【００１７】
この例のデータ通信にあっては、データリンク層でａプロトコルを用い、ネットワーク層でＸプロトコルとＹプロトコルを用い、また、ネットワークＮ１内では、独自のプロトコルを用いるものとする。
データ端末１は、通信相手とのネゴシエーションによって、ネットワーク層でどのプロトコルを用いるかを設定し、そのプロトコルに従ってデータを生成する。例えば、ネットワーク層でＸプロトコルを用いるならば、データＤＮXが生成され、Ｙプロトコルを用いるならば、データＤＮYが生成される。この後、データ端末１は、生成されたデータＤＮX，ＤＮYに対し、データリンク層のａプロトコルを用いてデータＤＲXa，ＤＲYaを生成し、これらを移動局２に出力する。
【００１８】
移動局２では、データＤＲXa，ＤＲYaに対して、移動局２と基地局３との間で用いられる独自のプロトコルを用いてデータＤX，ＤYを生成する。ところで、基地局３には移動局２の他に多数の移動局が接続される。このため、移動局２からのデータであることを基地局３が認識できるように、生成されたデータＤX，ＤYには移動局２を識別番号を指示する識別子ＩＤ１が含まれている。
【００１９】
こうして生成されたデータＤX，ＤYが、基地局３を介して中継局４に供給される。移動局２から中継局４までのデータ伝送には、例えば、周知のパケット多重通信方式が用いられる。データＤX，ＤYが中継局４に供給されると、中継局４は独自のプロトコルを終端してデータＤＲXa，ＤＲYaを生成し、これらを通信回線を介して他のネットワークＮ２に出力する。そして、データＤＲXa，ＤＲYaがプロトコル終端装置５に供給されると、プロトコル終端装置５はデータリンク層のａプロトコルを終端する。この場合、プロトコル終端装置５はネットワーク層で用いられるＸプロトコルおよびＹプロトコルの終端を行うことなく、データＤＮX，データＤＮYを生成する。
【００２０】
このように本実施形態によれば、データ端末１とプロトコル終端装置５は、データリンク層を終端するが、それより上位の階層については終端を行わない。このため、ネットワーク内でネットワーク層に用いられるＸプロトコルやＹプロトコルといったプロトコルの種類やプロトコル毎の経路情報を管理する必要がなくなる。この結果、データリンク層より上位のネットワーク層等について、マルチプロトコルを適用することができる。プロトコル終端装置５は他のネットワークＮ２に配置されるので、ネットワークＮ１ではデータリンク層についてもプロトコルの終端を行う必要がなくなり、その構成をより簡易にできる。
【００２１】
Ｃ．第３実施形態
第３実施形態は、プロトコル終端装置５，６の替わりにプロトコル終端装置５’，６’を用いる点を除き、第１実施形態と同様である。図４は、第３実施形態に係わるデータ通信システムのブロック図である。この例のデータ通信にあっては、データリンク層でａプロトコルとｂプロトコルを用い、ネットワーク層でＸプロトコルとＹプロトコルを用い、また、ネットワークＮ１内では、独自のプロトコルを用いるものとする。
図４が図１と相違するのはプロトコル終端装置５’とプロトコル終端装置６’であるので、この点について説明する。プロトコル終端装置５’，６’は、いずれもネットワーク層のプロトコルを終端しないが、プロトコル終端装置５’はデータリンク層のａプロトコルを終端し、プロトコル終端装置６’はデータリンク層のｂプロトコルを終端する。
【００２２】
次に、第３実施形態に係わるデータ通信システムの動作を図４を参照しつつ説明する。データ端末１は、通信相手とのネゴシエーションによって、ネットワーク層でどのプロトコルを用いるかを設定し、そのプロトコルに従ってデータを生成する。例えば、ネットワーク層でＸプロトコルを用いるならば、データＤＮXが生成され、Ｙプロトコルを用いるならば、データＤＮYが生成される。ここで、データＤＮX，ＤＮYに対してデータリンク層でａプロトコル，ｂプロトコルを各々適用するならば、データ端末１は、データＤＮXに対しａプロトコルを用いてデータＤＲXaを生成し、データＤＲYに対しｂプロトコルを用いてデータＤＲYbを生成し、これらを移動局２に出力する。ただし、データ端末１は、データリンク層でどのプロトコルを使用するかをネットワークＮ１に予め登録している。この例にあっては、ａプロトコルとｂプロトコルがネットワークＮ１に登録されている。また、データ端末１は、データリンク層でどのプロトコルを終端するかを選択でき、この指示により、プロトコル終端装置５’，６’のいずれか一方でデータリンク層のプロトコルが終端される。
【００２３】
移動局２では、データＤＲXa，ＤＲYbに対して、移動局２と基地局３との間で用いられる独自のプロトコルを用いてデータＤX，ＤYを生成する。なお、生成されたデータＤX，ＤYには移動局２を識別番号を指示する識別子ＩＤ１が含まれている。データＤX，ＤYが、基地局３を介して中継局４に供給されると、中継局４は独自のプロトコルを終端してデータＤＲXa，ＤＲYbを生成し、これらを通信回線を介して他のネットワークＮ２，Ｎ３に出力する。そして、データＤＲXa，ＤＲYbがプロトコル終端装置５’，６’にそれぞれ供給されると、プロトコル終端装置５’はデータリンク層のａプロトコルを終端し、プロトコル終端装置６’はデータリンク層のｂプロトコルを終端する。
【００２４】
このように本実施形態によれば、プロトコル終端装置５’，６’は他のネットワークＮ２，Ｎ３に配置されるので、ネットワークＮ１ではデータリンク層についてもプロトコルの終端を行う必要がなくなり、その構成をより簡易にできる。また、プロトコル終端装置５’，６’はデータリンク層のプロトコルについて異なるプロトコルを終端することができるから、必要なプロトコルのみを終端するプロトコル終端装置を用いることが可能となる。
【００２５】
Ｄ．変形例
本発明は上述した各実施例に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
▲１▼上記各実施形態において、データリンク層で使用するプロトコルとして、ＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）のようなシリアルリンクの性質を有するプロトコルを用いてもよい。ＰＰＰは、汎用のプロトコルであって、上位の階層のプロトコルに従って生成されたデータをカプセル化して伝送するので、上位の階層をマルチプロトコルに対応したものにすることができる。
また、パケット多重通信方式を物理層で用いれば、データリンク層でシリアルリンクの性質を有するプロトコルを使用した場合でも、データをパケットで多重して転送できるから、伝送効率の良いデータ通信システムを提供することができる。さらに、このパケット多重通信方式において、ＰＰＰによってカプセル化した伝送データに誤り訂正データを付加しそのデータの伝送順序を制御してフレームを構成すれば、誤り訂正処理を施すことができ、確実にデータを伝送することができる。
【００２６】
▲２▼上記第３実施形態において、プロトコル終端装置５’，６’は、ａプロトコルとｂプロトコルの両方を終端するものであってもよく、この場合は、第１実施形態におけるプロトコル終端装置５，６が他のネットワークＮ２，Ｎ３に各々配置されたことになる。また、プロトコル終端装置５’，６’に共通して終端されるプロトコルがあってもよい。例えば、ネットワークＮ２のデータリンク層でａプロトコルとｃプロトコルが使用され、ネットワークＮ３のデータリンク層でｂプロトコルとｃプロトコルが使用される場合にあっては、プロトコル終端装置５’でａプロトコルとｃプロトコルを、プロトコル終端装置６’でｂプロトコルとｃプロトコルを終端すればよい。
【００２７】
▲３▼上記第１，３実施形態では、２つのプロトコル終端装置を用いたが、本発明はこれに限定されることなく３以上のパケット終端装置を用いてもよいことは勿論である。
▲４▼上記各実施形態においては、ＯＳＩ参照モデルをプロトコルの階層の一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも３層に階層化されたプロトコルを用いるのであれば、どのように階層化されていてもよいことは勿論である。この場合、下位の階層より順に第１層、第２層および第３層があるとすれば、第１層は物理層に相当する層であり、第２層はデータリンク層に相当する層であり、第３層はネットワーク層に相当する層である。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように本発明に係わる発明特定事項によれば、データ端末とプロトコル終端装置で、データーリンク層のプロトコルを終端するが、ネットワーク層のプロトコルは終端しないので、マルチプロトコルに柔軟に対応できるデータ通信システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のデータ通信システムに係わる第１実施形態のブロック図である。
【図２】  同実施形態におけるプロトコルスタックの一例を示した概念図である。
【図３】  第２実施形態に係わるデータ通信システムのブロック図である。
【図４】  第３実施形態に係わるデータ通信システムのブロック図である。
【符号の説明】
Ｎ１…ネットワーク（通信網、移動体通信網）、１…データ端末、２…移動局、３…基地局、４…中継局、５，５’，６，６’…プロトコル終端装置、Ｎ１…ネットワーク（通信網、移動体通信網）、Ｎ２，Ｎ３…ネットワーク。
【図１】
0003844811.tif 000002
【図２】
0003844811.tif 000003
【図３】
0003844811.tif 000004
【図４】
0003844811.tif 000005