(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルにより接続される無線端末と、所定のネットワークを介して接続されるノード装置との間で転送されるパケットの経路制御を行うルータ装置の通信方法であって、
前記無線端末から前記第１のチャネルを用いて送信されて、前記ルータ装置を介して前記ノード装置へ転送される当該ノード装置宛てのパケットであって、過去に、前記無線端末が前記ノード装置宛てに送信した第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応つけるテーブルを記憶するステップと、
前記無線端末から送信された、前記ノード装置宛てのパケットであって、圧縮されたヘッダ部と前記テーブルに記憶された識別情報を含む第２のパケットを前記第１のチャネルを経由して受信したとき、前記第２のパケットに含まれる識別情報を基に、前記第２のテーブルから当該識別情報に対応するヘッダ情報を抽出して、抽出されたヘッダ情報を基に前記第２のパケットの圧縮されたヘッダ部を復元するステップと、
復元されたヘッダ部の内容に基づき前記第２のパケットを前記所定のネットワークに送出するステップと、
を有し、
前記ノード装置から送信され、前記ルータ装置と前記第２のチャネルを介して前記無線端末に受信される当該無線端末宛てのパケットのヘッダ情報は圧縮されないことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルを介して接続されるルータ装置を介して、所定のネットワーク上のノード装置と通信を行う無線端末の通信方法であって、
前記無線端末から前記第１のチャネルを用いて送信されて、前記ルータ装置を介して前記ノード装置へ転送される当該ノード装置宛てのパケットであって、過去に前記ノード装置へ送信した第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応付けるテーブルを記憶するステップと、
前記ノード装置宛てのパケットであって、今回前記ノード装置へ送信する第２のパケットのヘッダ部を、前記テーブルに記憶されている前記第１のパケットのヘッダ情報を基に圧縮するとともに、前記第１のパケットのヘッダ情報に対応付けて前記テーブルに記憶されている前記識別情報を当該第２のパケットに付加して、前記第１のチャネルを用いて前記ルータ装置に送信するステップと、
を有し、
前記ノード装置から送信され、前記ルータ装置と前記第２のチャネルを介して前記無線端末に受信される当該無線端末宛てのパケットのヘッダ情報は圧縮されないことを特徴とする通信方法。
【請求項３】
前記圧縮の対象とするヘッダ部は、ネットワーク層ヘッダ部、トランスポート層ヘッダ部、またはネットワーク層ヘッダ部およびトランスポート層ヘッダ部であることを特徴とする請求項１または２記載の通信方法。
【請求項４】
前記所定のネットワークはインターネットであり、前記第１のチャネルはＰＣＳ網に接続された第１の基地局により提供され、前記第２のチャネルはＡＴＭ網に接続された第２の基地局により提供されることを特徴とする請求項１または２記載の通信方法。
【請求項５】
双方向の無線チャネルで構成される第１のチャネルを提供する第１の基地局を収容する第１のネットワークと、該第１のチャネルよりも伝送速度が速い下り方向の無線チャネルである第２のチャネルを提供する第２の基地局を収容する第２のネットワークと、第１および第２のネットワークとは異なる第３のネットワークとを接続するルータ装置と、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルとを用いて通信を行う無線端末と、前記第３のネットワーク上のノード装置とを備えた無線通信システムにおける通信方法であって、
前記無線端末は、
前記無線端末から前記第１のチャネルを用いて送信されて、前記第１の基地局と前記第１のネットワークと前記ルータ装置を介して前記ノード装置へ転送される当該ノード装置宛てのパケットであって、過去に前記ノード装置へ送信した第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応付ける第１のテーブルを記憶するステップと、
前記ノード装置宛てのパケットであって、今回前記ノード装置へ送信する第２のパケットを、当該第２のパケットのヘッダ部を前記テーブルに記憶されている前記第１のパケットのヘッダ情報を基に圧縮するとともに、前記第１のパケットのヘッダ情報に対応付けて前記テーブルに記憶されている前記識別情報を付加して、前記第１のチャネルを用いて送信するステップとを有し、
前記ルータ装置は、
前記第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応付ける第２のテーブルを記憶するステップと、
前記第１のネットワークから受信した前記第２のパケットに付加された前記識別情報を基に、前記第２のテーブルから当該識別情報に対応するヘッダ情報を抽出し、抽出されたヘッダ情報を基に、前記第２のパケットの圧縮されたヘッダ部を復元するステップと、
復元されたヘッダ部の内容に基づき前記第２のパケットを前記ノード装置へ転送するステップとを有し、
前記ノード装置から送信され、前記ルータ装置と前記第２のネットワークと前記第２の基地局と前記第２のチャネルを介して当該無線端末に受信される当該無線端末宛てのパケットのヘッダ情報は圧縮されないことを特徴とする通信方法。
【請求項６】
無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルにより接続される無線端末と、所定のネットワークを介して接続されるノード装置との間で転送されるパケットの経路制御を行うルータ装置であって、
前記無線端末から前記第１のチャネルを用いて送信されて、前記ルータ装置を介して前記ノード装置へ転送される当該ノード装置宛てのパケットであって、過去に前記無線端末が前記ノード装置宛てに送信した第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応つけるテーブルを記憶する手段と、
前記無線端末から送信された、前記ノード装置宛てのパケットであって、圧縮されたヘッダ部と前記テーブルに記憶された識別情報を含む第２のパケットを前記第１のチャネルを経由して受信したとき、前記第２のパケットに含まれる識別情報を基に、前記第２のテーブルから当該識別情報に対応するヘッダ情報を抽出して、抽出されたヘッダ情報を基に前記第２のパケットの圧縮されたヘッダ部を復元する手段と、
復元されたヘッダ部の内容に基づき前記第２のパケットを前記所定のネットワークに送出する手段と、
を具備し、
前記ノード装置から送信され、前記ルータ装置と前記第２のチャネルを介して前記無線端末に受信される当該無線端末宛てのパケットのヘッダ情報は圧縮されないことを特徴とするルータ装置。
【請求項７】
無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルを介して接続されるルータ装置を介して、所定のネットワーク上のノード装置と通信を行う無線端末であって、
前記無線端末から前記第１のチャネルを用いて送信されて、前記ルータ装置を介して前記ノード装置へ転送される当該ノード装置宛てのパケットであって、過去に前記ノード装置へ送信した第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応付けるテーブルを記憶する手段と、
前記ノード装置宛てのパケットであって、今回前記ノード装置へ送信する第２のパケットを、当該第２のパケットのヘッダ情報を前記テーブルに記憶されている前記第１のパケットのヘッダ情報を基に圧縮するとともに、前記第１のパケットのヘッダ情報に対応付けて前記テーブルに記憶されている前記識別情報を付加して、前記第１のチャネルを用いて前記ルータ装置に送信する手段と、
を具備し、
前記ノード装置から送信され、前記ルータ装置と前記第２のチャネルを介して前記無線端末に受信される当該無線端末宛てのパケットのヘッダ情報は圧縮されないことを特徴とする無線端末。
【請求項８】
双方向の無線チャネルで構成される第１のチャネルを提供する第１の基地局を収容する第１のネットワークと、該第１のチャネルよりも伝送速度が速い下り方向の無線チャネルである第２のチャネルを提供する第２の基地局を収容する第２のネットワークと、第１および第２のネットワークとは異なる第３のネットワークとを接続するルータ装置と、前記第１のチャネルと前記第２のチャネルとを用いて通信を行う無線端末と、前記第３のネットワーク上のノード装置とを備えた無線通信システムであって、
前記無線端末は、
前記無線端末から前記第１のチャネルを用いて送信されて、前記第１の基地局と前記第１のネットワークと前記ルータ装置を介して前記ノード装置へ転送される当該ノード装置宛てのパケットであって、過去に前記ノード装置へ送信した第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応付ける第１のテーブルを記憶する手段と、
前記ノード装置宛てのパケットであって、今回前記ノード装置へ送信する第２のパケットを、当該第２のパケットのヘッダ部を前記テーブルに記憶されている前記第１のパケットのヘッダ情報を基に圧縮するとともに、前記第１のパケットのヘッダ情報に対応付けて前記第１のテーブルに記憶されている前記識別情報を付加して、前記第１のチャネルを用いて送信する手段とを具備し、
前記ルータ装置は、
前記第１のパケットのヘッダ情報と、当該ヘッダ情報に対応する識別情報とを対応付ける第２のテーブルを記憶する手段と、
前記第１のネットワークから受信した前記第２のパケットに付加された前記識別情報を基に、前記第２のテーブルから当該識別情報に対応するヘッダ情報を抽出し、抽出されたヘッダ情報を基に、前記第２のパケットの圧縮されたヘッダ部を復元する手段と、
復元されたヘッダ部の内容に基づき前記第２のパケットを前記ノード装置へ転送するための手段と、
を具備し、
前記ノード装置から送信され、前記ルータ装置と前記第２のネットワークと前記第２の基地局と前記第２のチャネルを介して当該無線端末に受信される当該無線端末宛てのパケットのヘッダ情報は圧縮されないことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
前記第１のネットワークはＰＣＭ網であり、前記第２のネットワークはＡＴＭ網であることを特徴とする請求項８記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上りと下りで異なる無線区間を利用して例えばインターネット上
のサーバと通信する無線端末、非対称無線通信を提供するためのルータ装置、
及び該ルータ装置や該無線端末を含む無線通信システム並びにそれらの通信方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットに接続し通信する場合、Ｗｅｂ検索等においては端末が送信
するデータ量よりサーバから端末が受信するデータ量の方が非常に多い。また
、近年、無線回線を利用して移動しながらでもインターネットと接続すること
が可能な携帯端末は、消費電力が大きな課題である。消費電力を小さくするこ
とができれば、携帯端末に搭載するバッテリーを小型化でき端末の小型化・軽
量化が可能になる。そのため、無線伝送による電力の消費を軽減することで大
きな効果が得られる。
【０００３】
無線伝送による電力消費の軽減化は、上記したような端末が送受するデータ
量の非対称性を使うことにより解決できる。端末が送信するデータ量が少ない
ことを利用して、端末が送信する無線回線の伝送速度を、データを受信する伝
送速度より低くすることで、無線伝送による電力消費を低減することができる
。
【０００４】
しかし、通常、インターネットによるＷｅｂのアクセスには、トランスポー
ト層としてＴＣＰが用いられる。ＴＣＰは非対称の伝送路に対応していない。
従って、端末の消費電力を削減するために端末の送信する伝送速度を低くする
と、ＴＣＰのスループットが低下してしまう問題点がある。
【０００５】
また、無線回線で非対称伝送路を実現しようとする場合、例えば、上り無線
チャネルには既存の携帯電話回線やＰＨＳ回線を利用し、下りチャネルには広
帯域な無線チャネルを利用して実現することにより、基地局やネットワーク等
のインフラの初期投資を削減できる。しかし、このような無線回線の構成では
、上りチャネル（端末からサーバへの方向）のネットワークと下りチャネル（
サーバから端末への方向）のネットワークとが異なるため、直接サーバに接続
できないという問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、端末の低消費電力化のためには非対称の伝送を行う方が有効
であるが、トランスポート層のプロトコルであるＴＣＰは、非対称の伝送路で
は、スループットが低下してしまう問題がある。
【０００７】
また、無線回線で非対称の伝送路を実現しようとする場合、システムの初期
導入コストを削減するような構成にすると、上りチャンネルと下りチャネルの
回線が異なってしまうため直接サーバに接続できない問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、非対称の伝送路であっても
、スループットを低下させず、且つ、無線端末の低消費電力化を可能とするル
ータ装置、無線端末及び無線通信システム並びに通信方法を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも伝送速度が遅い上り方向（無線端末から送信側となる方向）の無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび少なくとも該第１のチャネルよりも伝送速度が速い下り方向（無線端末が受信側となる方向）の無線チャネルで構成される第２のチャネルにより接続される無線端末と、所定のネットワークを介して接続されるノード装置との間で転送されるデータの経路制御を行うルータ装置の通信方法であって、前記無線端末から前記第１のチャネルを経由して受信したデータのヘッダ部が圧縮されている場合、該ヘッダ部を圧縮解凍し、前記解凍された状態のヘッダ部の内容に基づき前記受信データの経路制御を行なって該データを前記所定のネットワークに送出することを特徴とする。好ましくは、前記所定のネットワーク側から前記無線端末宛てのデータを受信した場合には、該受信データのヘッダ部を圧縮せずに、該無線端末向けに経路制御を行なって該データを前記第２のチャネルを使って転送させるようにしてもよい。
【００１０】
本発明は、無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルにより接続されるルータ装置を介して、所定のネットワーク上のノード装置と通信を行う無線端末の通信方法であって、前記ルータ装置にデータを送信する際、該データのヘッダ部を圧縮して、前記第１のチャネルを使って送信することを特徴とする。好ましくは、前記ルータ装置からは、ヘッダ部を圧縮していないデータを前記第２のチャネルにより受信するようにしてもよい。
【００１１】
また、好ましくは、予め前記無線端末と前記ルータ装置との間で前記ヘッダ
部の圧縮解凍に関するネゴシエーションを行うようにしてもよい。
【００１２】
また、好ましくは、前記圧縮の対象とするヘッダ部は、ネットワーク層ヘッ
ダ部、トランスポート層ヘッダ部、またはネットワーク層ヘッダ部およびトラ
ンスポート層ヘッダ部であるようにしてもよい。
【００１３】
また、好ましくは、前記第１のチャネルは双方向チャネルであり、前記第２
のチャネルは単方向チャネルであるようにしてもよい。
【００１４】
また、好ましくは、前記所定のネットワークはインターネットであり、前記
第１のチャネルはＰＣＳ網に接続された第１の基地局により提供され、前記第
２のチャネルはＡＴＭ網に接続された第２の基地局により提供されるようにし
てもよい。
【００１５】
本発明は、双方向の無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い単方向の無線チャネルである第２のチャネルにより通信回線を提供し、第１のチャネルを提供する第１の基地局はＰＣＳ網と接続され、第２のチャネルを提供する第２の基地局はＡＴＭ網に接続され、第１の基地局と第２の基地局はルータ装置を介して接続され、無線端末は、第１のチャネルのみまたは第１のチャネルおよび第２のチャネルを同時に使用し、第１の基地局のみまたは第１の基地局および第２の基地局とルータ装置とを介して網内にあるサーバ装置と通信を行なう無線通信システムにおける通信方法であって、前記無線端末は、送信すべきデータのヘッダ部を圧縮し、該ヘッダ部の圧縮されたデータを前記第１の基地局を介して前記ルータ装置に送信し、前記ルータ装置は、前記無線端末から前記第１の基地局を介して受信したデータのヘッダ部が圧縮されている場合、該ヘッダ部を圧縮解凍し、該ヘッダ部の内容に基づき該受信データの経路制御を行なって前記サーバ装置に向けて送信することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記ルータ装置は、前記サーバ装置から前記無線端末宛の通常
のデータを受信した際、該受信データのヘッダ部を圧縮せずに、該無線端末向
けに経路制御を行なって前記第第２の基地局に向けて送信するようにしてもよ
い。
【００１７】
好ましくは、前記無線端末は、前記サーバ装置との間で通信を行うに際して
予め前記ルータ装置との間で、送信データはそのヘッダを圧縮し、受信データ
はそのヘッダを圧縮しないように、ネゴシエーションを行なうようにしてもよ
い。
【００１８】
本発明は、無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルにより接続される無線端末と、所定のネットワークを介して接続されるノード装置との間で転送されるデータの経路制御を行うルータ装置であって、前記無線端末から前記第１のチャネルを経由して受信したデータのヘッダ部が圧縮されている場合に、該ヘッダ部を圧縮解凍する手段と、前記所定のネットワーク側から受信した前記無線端末宛てのデータを、前記第２のチャネルを経由するように送出する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、無線チャネルで構成される第１のチャネルおよび該第１のチャネルよりも伝送速度が速い無線チャネルである第２のチャネルにより接続されるルータ装置を介して、所定のネットワーク上のノード装置と通信を行う無線端末であって、前記ノード装置に宛てて送信するデータのヘッダ部を圧縮する手段と、前記ヘッダ部を圧縮されたデータを、前記第１のチャネルを使って前記ルータ装置に送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、予め前記ルータ装置との間で、送信データはそのヘッダを圧縮
し、受信データはそのヘッダを圧縮しないように、ネゴシエーションを行なう
ための手段と、自端末から前記ルータ装置への方向の通信で使うために前記第
１のチャネルを確立し、前記ルータ装置から自端末への方向の通信で使う前記
第２のチャネルを確立するための手段とをさらに備えるようにしてもよい。
【００２１】
本発明は、双方向の無線チャネルで構成される第１のチャネルを提供する第１の基地局を収容する第１のネットワークと、該第１のチャネルよりも伝送速度が速い下り方向（無線端末が受信側となる方向）の無線チャネルである第２のチャネルを提供する第２の基地局を収容する第２のネットワークと、第１および第２のネットワークとは異なる第３のネットワークとを接続するルータ装置と、前記第１の基地局から前記第１のネットワークを介してまたは前記第２の基地局から前記第２のネットワークを経由し、前記ルータ装置を介して前記第３のネットワークに接続されたノード装置と通信可能な無線端末とを備えた無線通信システムであって、前記無線端末は、前記ノード装置へ送信すべきデータのヘッダ部を圧縮し、これを前記第１のネットワークを経由して前記ルータ装置に転送するための手段を有し、前記ルータ装置は、前記第１のネットワークから受信した前記無線端末発で前記ノード装置宛てのデータのヘッダ部を圧縮解凍し、これを前記第３のネットワークを経由して前記ノード装置に転送するための手段と、前記第３のネットワークから受信した前記ノード装置発で前記無線端末宛のデータを、前記第２のネットワークを経由して前記無線端末に転送するための手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、無線端末からルータ装置へのＴＣＰパケットのヘッダを圧
縮し、ルータ装置で圧縮の解凍をし、サーバ装置等にフォワードする。また、
サーバ装置からのＴＣＰパケットは、圧縮も解凍もせずに無線端末にフォワー
ドする。
【００２３】
このようにすることで、トランスポート層上では、無線回線上での非対称度
が緩和され、ＴＣＰのスループットの低下を防ぐことができる。また、ルータ
装置では圧縮の解凍のみを行えばよいため、通常のＴＣＰ／ＩＰのヘッダ圧縮
より処理のオーバーヘッドがかからない（対象とするデータの伝送速度が遅く
、高速に処理する必要がない）。
【００２４】
このことは、無線端末でも同様なことが言え、無線端末は、ＴＣＰ／ＩＰの
圧縮のみを行えばよいので、通常のＴＣＰ／ＩＰのヘッダ圧縮の処理よりオー
バーヘッドがかからない（対象とするデータの伝送速度が遅く、高速に処理す
る必要がない）。かつまた、無線端末の低消費電力化が可能になる。
【００２５】
また、無線端末からのデータは、ＰＣＳ網を介しルータ装置に受信され、サ
ーバ装置にデータをフォワードし、サーバ装置からのデータはＡＴＭ網を介し
て端末装置にフォワードすることにより、ルータ装置で上りチャネルと下りチ
ャネルの異なるネットワークを吸収することができる。
【００２６】
なお、本発明に係るルータ装置と無線端末とを備えた無線通信システムとし
ても成立し、本発明に係るルータ装置と無線端末とを備えた無線通信システム
の通信方法としても成立する。
【００２７】
また、装置に係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発
明は装置に係る発明としても成立する。
【００２８】
また、装置または方法に係る本発明は、コンピュータに当該発明に相当する
手順を実行させるための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する手段と
して機能させるための、あるいはコンピュータに当該発明に相当する機能を実
現させるための）プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体と
しても成立する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
図１に、本発明の一実施形態に係るネットワークの一例を示す。図１に示さ
れるように、本ネットワークには、無線端末（ＰＳ）３０１、狭帯域無線基地
局（ＣＳ）３０２、ＰＣＳ網３０３、ハイブリッドルータ３０４、広帯域無線
基地局（ＡＰ）３０５、ＡＴＭ網３０６、インターネット３０７、サーバ３０
８が存在する。サーバ３０８は、例えば、Ｗｅｂサーバなどのアプリケーショ
ンやサーバ代理サーバである。
【００３１】
無線端末３０１は、狭帯域双方向の第１の無線回線により狭帯域無線基地局
３０２と通信を行う。狭帯域無線基地局３０２は、ＰＣＳ網３０３を介して、
ハイブリッドルータ３０４と接続される。
【００３２】
また、無線端末３０１は、広帯域単方向（無線端末へ向かう方向）の第２の
無線回線により広帯域無線基地局３０５と通信を行う。広帯域無線基地局３０
５は、ＡＴＭ網３０６を介して、ハイブリッドルータ３０４と接続される。
【００３３】
ハイブリッドルータ３０４は、ＰＣＳ網３０３からのＩＰパケットをインタ
ーネット３０７にフォワードし、インターネット３０７からのＩＰパケットを
ＡＴＭ網３０６にフォワードする。
【００３４】
このようなネットワーク構成において、無線端末３０１からサーバ３０８へ
のＩＰパケット転送とサーバ３０８から無線端末３０１へのＩＰパケット転送
とは、次のようにその一部を異にする経路で行われる。
【００３５】
すなわち、無線端末３０１は、狭帯域無線回線により狭帯域無線基地局３０
２へ接続し、さらに狭帯域無線基地局３０２からＰＣＳ網３０３、ハイブリッ
ドルータ３０４、インターネット３０７を介してサーバ３０８に接続し、Ｗｅ
ｂ検索やその他のアプリケーションのサービス要求等を行う。
【００３６】
一方、サーバ３０８から無線端末３０１へのＩＰパケットは、インターネッ
ト３０７からハイブリッドルータ３０４、ＡＴＭ網３０６を介して、広帯域無
線基地局３０５へフォワードされ、広帯域無線回線により無線端末３０１に送
信される。
【００３７】
また、本実施形態では、無線端末３０１からハイブリッドルータ３０４への
ＩＰパケット転送では、無線端末３０１側でそのヘッダを圧縮して転送し、ハ
イブリッドルータ３０４側でこれを解凍するようにしている。例えば、無線端
末３０１とハイブリッドルータ３０４で、省略するヘッダの内容（ヘッダの全
部または一部の内容）とそれを特定可能な識別情報との対応テーブル（変換テ
ーブル）を共有する手続きを行い、無線端末３０１は、対応テーブルを参照し
て、ＩＰパケットのヘッダの内容を、対応する識別情報に置き換えて（圧縮処
理）、これを転送し、ハイブリッドルータ３０４は、ヘッダの内容が省略され
たＩＰパケットを受信した場合、対応テーブルを参照して、該パケットに付加
されている識別情報に対応する内容により、もとのヘッダを復元する（解凍処
理）、ものである。
【００３８】
図２に、本実施形態における無線端末３０１とハイブリッドルータ３０４と
サーバ３０８の各々のプロトコルスタックの例を示す。なお、図２では、ＴＣ
Ｐ／ＩＰヘッダを圧縮解凍する例で示してある。また、図２では、物理層のプ
ロトコルスタックは省略してある。
【００３９】
本実施形態によれば、非対称の伝送路であっても、スループットを低下させ
ることがなく、また無線端末の低消費電力化が可能になる。
【００４０】
以下、無線端末３０１のアプリケーションとサーバ３０８のアプリケーショ
ンが通信する場合を例にとって本実施形態をより詳しく説明する。
【００４１】
なお、図２のプロトコルスタック例において、ヘッダの圧縮では、ＴＣＰヘ
ッダとＩＰヘッダのいずれか一方のみを圧縮する方法と、それら両方を圧縮す
る方法とがあるが、ここでは、ＴＣＰヘッダとＩＰヘッダの両方を圧縮するも
のとする。
【００４２】
まず、無線端末３０１は、トランスポート層としてＴＣＰを用い、３層とし
てはＩＰを用いる。３層でＩＰパケット化され、デスティネーションアドレス
としてサーバ３０８向けのＩＰアドレスが付加される。
【００４３】
次に、無線端末３０１は、ＩＰパケットのヘッダを圧縮し、これをＰＣＳ網
３０３を介してハイブリッドルータ３０４に送信する。
【００４４】
ハイブリッドルータ３０４は、受信したＩＰパケットのヘッダが圧縮されて
いることがわかると、ヘッダの圧縮解凍を行う。そして、ヘッダを解凍したＩ
Ｐパケットを、そのデスティネーションアドレスにしたがって、サーバ３０８
にフォワードする。フォワードする際、ＩＰパケットのみの情報を使用し、ト
ランスポート層であるＴＣＰのメッセージは組み立てない。
【００４５】
サーバ３０８に届いたＩＰパケットはヘッダ圧縮れていないので、サーバ３
０８では通常のＴＣＰ／ＩＰの処理がなされる。
【００４６】
一方、サーバ３０８から無線端末３０１宛のＩＰパケットは、ＩＰパケット
にデスティネーションアドレスとして当該無線端末３０１のＩＰアドレスが付
加され、ハイブリッドルータ３０４に送信される。
【００４７】
ハイブリッドルータ３０４は、ＩＰパケットのデスティネーションアドレス
が無線端末３０１宛であることがわかると、無線端末３０１にＩＰパケットを
フォワードする。フォワードする際、ＴＣＰ／ＩＰのヘッダ圧縮は行わず、ま
た、フォワード先のインタフェースをＡＴＭ網３０６に選択する。
【００４８】
無線端末３０１がＡＴＭ網３０６から受信したＩＰパケットはヘッダ圧縮さ
れていないので、無線端末３０１では通常のＴＣＰ／ＩＰの処理を行う。
【００４９】
図３に、無線端末３０１におけるＴＣＰ／ＩＰヘッダ圧縮手順の一例を示す
。
【００５０】
無線端末３０１は、ＩＰパケット化したデータについて、そのＩＰアドレス
とポート番号をチェックし、ＩＰアドレスとポート番号とのペアが変換テーブ
ル（図５（ａ））に存在するか否かを調べる（ステップＳ４０１）。もし変換
テーブル内にＩＰアドレスとポート番号とのペアが見つかったならば、その領
域に圧縮していないＩＰパケットのヘッダを保存する（ステップＳ４０２）。
その後、ＴＣＰ／ＩＰのヘッダを圧縮し（ｉｄ番号を付加し）（ステップＳ４
０３）、ＰＣＳ網３０３向けのポートに送信する。
【００５１】
一方、ステップＳ４０１で変換テーブル内にＩＰアドレスとポート番号との
ペアが見つからなかったならば、最も古いエントリーが入っているテーブルを
選択し（ステップＳ４０４）、選択したテーブル内の領域に圧縮していないＴ
ＣＰ／ＩＰのヘッダを保存する（ステップＳ４０５）。その後、ＴＣＰ／ＩＰ
のヘッダの圧縮は行わず、そのままのＩＰパケットをＰＣＳ網３０３向けのポ
ートに送信する。
【００５２】
図４に、ハイブリッドルータ３０４におけるＴＣＰ／ＩＰヘッダ圧縮解凍手
順の一例を示す。
【００５３】
ハイブリッドルータ３０４は、ＰＣＳ網３０３よりＩＰパケットを受信した
際、まず、受信したＩＰパケットについて、そのＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮が
なされているか否かを調べる（ステップＳ５０１）。ＩＰパケットのＴＣＰ／
ＩＰヘッダが圧縮されていることがわかると、付加されているｉｄ番号から変
換テーブル（図５（ｂ））を参照し、変換テーブル内に保存してある圧縮され
ていないＴＣＰ／ＩＰのヘッダを抽出し、圧縮されているＴＣＰ／ＩＰのヘッ
ダと入れ替える（ステップＳ５０２）。このようにしてヘッダの圧縮解凍を行
い、ＩＰ層に渡す。
【００５４】
一方、ステップＳ５０１で、ＩＰパケットのＴＣＰ／ＩＰヘッダが圧縮され
ていないことがわかると、そのままＩＰ層にＩＰパケットを渡す。
【００５５】
なお、無線端末３０１とハイブリッドルータ３０４との間での変換テーブル
の共有手続きは、例えば、ステップＳ４０１で無線端末３０１側の変換テーブ
ル（図５（ａ））にＩＰアドレスとポート番号とのペアが見つからなかった場
合に、そのままのＩＰパケットに選択したｉｄ番号を付加して無線端末３０１
からハイブリッドルータ３０４に渡し、ステップＳ４０１で圧縮されていない
ヘッダを持つパケットにｉｄ番号が付加されている場合、ハイブリッドルータ
３０４側の変換テーブル（図５（ｂ））の該当する領域に圧縮していないＩＰ
パケットのヘッダを保存する。
【００５６】
あるいは、無線端末３０１とハイブリッドルータ３０４との間で、あるＩＰ
ヘッダの内容とＩＤ番号との対応をネゴシエーションするための、特別の制御
パケットをやり取りするようにしてもよい。
【００５７】
図５に、変換テーブルの一例を示す。（ａ）は無線端末３０１内の変換テー
ブルの一例であり、（ｂ）はハイブリッドルータ３０４内の変換テーブルの一
例である。
【００５８】
双方のテーブルは、ｉｄによって対応付けられており、テーブル内のソース
ＩＰアドレスとデスティネーションＩＰアドレスとポート番号との組と、ｉｄ
とが、１対１に対応している。無線端末３０１が圧縮したＩＰパケットを送信
する際は、ｉｄ番号を付加することによりこの対応を維持する。
【００５９】
なお、以上で説明した圧縮、解凍、変換テーブル、ネゴシエーションは、一
例であり、この他にも種々の方法が考えられる。
【００６０】
次に、図６を参照しながら本発明を適用した通信の具体例について説明する
。
【００６１】
無線端末（ＰＳ）３０１は、狭帯域無線基地局（ＣＳ）３０２との間で無線
回線を確立し（７０１）、その後、ＩＰパケットを送信するためにハイブリッ
ドルータ３０４とヘッダ圧縮を非対称で行なうように要求する（７０２）。つ
まり、上り回線で送信されるＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダを圧縮し、下り回
線で送信されるＴＣＰ／ＩＰパケットのヘッダを圧縮しないようにネゴシエー
ションする。最後に、下り無線チャネルを広帯域無線基地局（ＡＰ）３０５と
の間で確立する（７０３）。この結果、無線端末３０１とハイブリッドルータ
３０４との間は、上り方向と下り方向とで経路・ヘッダ圧縮の有無の異なるポ
イント・ポイント接続となる。
【００６２】
以上のように、回線の確立とヘッダ圧縮についてのネゴシエーションが終了
すると、無線端末３０１はインターネット３０７上のサーバ３０８に宛ててデ
ータを送信する。その際、ＴＣＰ／ＩＰヘッダを圧縮して（７０４）、ハイブ
リッドルータ３０４経由で送信する（７０５）。
【００６３】
ハイブリッドルータ３０４は、ヘッダ圧縮されたパケットを無線端末３０１
より受信すると、そのヘッダの圧縮解凍を行ない（７０６）、ＩＰヘッダに従
ってサーバ３０８にフォーワードする（７０７）。なお、サーバ３０８では、
受信したＩＰパケットに搭載されたデータが該当するアプリケーションに渡さ
れ、必要な処理が行われる。
【００６４】
次に、サーバ３０８から無線端末３０１へのデータ送信は、ＴＣＰ／ＩＰの
ヘッダ圧縮を行なわず、そのままハイブリッドルータ３０４に送信し（７０８
）、ハイブリッドルータ３０４は、ＩＰヘッダに従ってパケットのフォーワー
ドのみを行ない（７０９）、広帯域無線基地局３０５を介して無線端末３０１
に送信する。無線端末３０１では、受信したＩＰパケットに搭載されたデータ
が該当するアプリケーションに渡され、必要な処理が行われる。
【００６５】
次に、圧縮前後のＴＣＰ／ＩＰヘッダの具体例について説明する。
【００６６】
図７に通常の（圧縮前の）ＴＣＰ／ＩＰのヘッダフォーマットの一例を示し
、図８に圧縮後のＴＣＰ／ＩＰヘッダの一例を示す。
【００６７】
ＩＰパケットヘッダ部分において、ｖｅｒｓｉｏｎは４ｂｉｔのバージョン
情報であり、ｈｅａｄｅｒ  ｌｅｎｇｔｈは４ｂｉｔのＩＰヘッダ長であり、
ｔｉｐｅ  ｏｆ  ｆｉｅｌｄ（ＴＯＳ）は８ｂｉｔのサービスタイプ情報であ
り、ｔｏｔａｌ  ｌｅｎｇｔｈは１６ｂｉｔのパケット長であり、ｉｄｅｎｔ
ｉｆｉｃａｔｉｏｎは１６ｂｉｔの識別子であり、ｆａｌｇｓは３ｂｉｔのフ
ラグであり、ｆｒａｇｍｅｎｔ  ｏｆｆｓｅｔは１３ｂｉｔのフラグメントオ
フセットであり、ｔｉｍｅ  ｔｏ  ｌｉｖｅは８ｂｉｔの生存時間であり、ｐ
ｒｏｔｏｃｏｌは８ビットのプロトコル情報であり、ｈｅａｄｅｒ  ｃｈｅｃ
ｋｓｕｍは１６ｂｉｔのヘッダチェックサムであり、ｓｏｕｒｃｅ  ＩＰ  ａ
ｄｄｒｅｓｓは３２ｂｉｔの送信元ＩＰアドレスであり、ｄｅｓｔｉｎａｔｉ
ｏｎ  ａｄｄｒｅｓｓは３２ｂｉｔの宛先ＩＰアドレスである。
【００６８】
また、ＴＣＰパケットヘッダ部分において、ｓｏｕｒｃｅ  ｐｏｒｔ  ｎｕ
ｍｂｅｒは１６ｂｉｔの送信元ポート番号であり、ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ
ｐｏｒｔ  ｎｕｍｂｅｒは１６ｂｉｔの宛先ポート番号であり、ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ  ｎｕｍｂｅｒは３２ｂｉｔの送信用シーケンス番号であり、ａｃｋｎｏ
ｌｅｄｇｍｅｎｔ  ｎｕｍｂｅｒは３２ｂｉｔの応答確認番号であり、ｈｅａ
ｄｅｒ  ｌｅｎｇｔｈは４ｂｉｔのＴＣＰヘッダ長であり、ｒｅｓｅｒｖｅｄ
は６ｂｉｔの予約フィールドであり、ＵＲＧからＦＩＮまでは６ｂｉｔのコー
ドビットであり、ｗｉｎｄｏｗ  ｓｉｚｅは１６ｂｉｔのウィンドウ・サイズ
であり、ＴＣＰ  ｃｈｅｃｋｓｕｍは１６ｂｉｔのチェックサムであり、ｕｒ
ｇｅｎｔ  ｐｏｉｎｔｅｒは１６ｂｉｔの緊急ポインタである。
【００６９】
なお、上記以外にもオプションデータが付加されることもある。
【００７０】
図７では、省略するフィールドの一例をハッチングで示してある。省略され
たフィールドは、図５のテーブル内のｉｄに１対１に対応付けられ、保存され
、解凍する際にｉｄに対応付けられたフィールドが付加される。このような圧
縮により、図８に例示するように変換される。
【００７１】
図８のフォーマット例において、第１オクテットの１ビット目は、ＴＣＰ／
ＩＰヘッダが圧縮されているか否かを示す識別ビットである。例えば、該ビッ
トが１である場合には圧縮されていることを示し、０である場合には圧縮され
ていないことを示す。
２ビット目のＣは、ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ＩＤのフィールドの有無を示す
ビットである。
３ビット目のＩは、Δｉｐｉｄのフィールドの有無を示すビットである。
４ビット目のＰは、ＴＣＰヘッダのＰｕｓｈ  ｆｌａｇ（ＰＳＨ）を示す。
５ビット目のＳは、Δｓｅｑのフィールドの有無を示すビットである。
６ビット目のＡは、Δａｃｋのフィールドの有無を示すビットである。
７ビット目のＷは、Δｗｉｎのフィールドの有無を示すビットである。
８ビット目のＵは、ｕｒｇｏｆｆのフィールドの有無を示し、図７でのＵＲ
Ｇビットを示す。
【００７２】
また、Δｗｉｎは、図７の１６−ｂｉｔ  ｗｉｎｄｏｗ  ｓｉｚｅに対応し
、現在のｗｉｎｄｏｗ  ｓｉｚｅと以前のｗｉｎｄｏｗ  ｓｉｚｅとの差分で
ある。Ｗビットが０の場合は、以前の値と変化がないことを示す。
Δａｃｋは、図７の３２−ｂｉｔ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ  ｎｕｍ
ｂｅｒに対応し、現在の応答番号と以前の応答番号の差分を取ったものである
。Ａビットが０のとき、現在の値は以前の値と変化がないことを示す。
Δｓｅｑは、図７の３２−ｂｉｔ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｎｕｍｂｅｒに対応
し、現在のシーケンス番号と以前のシーケンス番号の差分を取ったものである
。Ｓビットが０のとき、現在の値は以前の値と変化がないことを示す。
Δｉｐｉｄは、１６−ｂｉｔ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを示し、以前
の値と現在の値の差分である。Ｉビットが０の場合、現在の値は、以前の値を
１増加させた値であることを示す。
【００７３】
以上のようにして、ＴＣＰ／ＩＰヘッダ圧縮を行うことができる。
【００７４】
なお、上記のヘッダ圧縮において省略する項目は一例であり、この他にも種
々の省略の仕方が考えられる。
【００７５】
次に、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮や圧縮されたＴＣＰ／ＩＰヘッダの解凍を
ＩＰプロセスで行わず、ユーザプロセスで行う場合について説明する。
【００７６】
図９に、ハイブリッドルータ３０４内の、圧縮されたＴＣＰ／ＩＰヘッダの
解凍を行うヘッダ解凍処理部（１００４）の実装方法の一例を示す。
【００７７】
ＴＣＰ／ＩＰの処理は、通常、デバイスドライバ１００３が外部から受信し
たＩＰパケットをＩＰ処理プロセス１００２に渡してＩＰ処理させ、次にＴＣ
Ｐ処理プロセス１００１に渡してＴＣＰ処理させることにより、行われる。
【００７８】
しかし、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮がなされていると、ＩＰパケットを直接
にはＩＰ処理プロセス１００２に渡すことができない。
【００７９】
そこで、一旦、デバイスドライバ１００３から、ユーザ領域で処理されるヘ
ッダ解凍処理部１００４に、外部から受信したＩＰパケットを渡す。
【００８０】
ヘッダ解凍処理部１００４は、受け取ったＩＰパケットを、ＴＣＰ／ＩＰヘ
ッダの解凍が必要であれば解凍処理を行った後に、ＩＰ処理プロセス１００２
に渡す。
【００８１】
ＩＰ処理プロセス１００２は、渡されたＩＰパケットがフォワードすべきパ
ケットであれば、適切な出力ポートを選択してデバイスドライバ１００３に渡
す。フォワード先が無線端末３０３であってもＴＣＰ／ＩＰのヘッダの圧縮を
行わず、直接、デバイスドライバ１００３に渡す（１００５）。
【００８２】
次に、図１０に、無線端末３０１内の、ＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮を行うヘ
ッダ圧縮処理部（１０１４）の実装の一例を示す。
【００８３】
ユーザが送信するＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮を行うため、ＴＣＰ処理プロセ
ス１０１１とＩＰ処理プロセス１０１２で順次ＴＣＰ処理とＩＰ処理がなされ
た後、一旦、ユーザ領域のヘッダ圧縮処理部１０１４に渡され、ＴＣＰ／ＩＰ
のヘッダ圧縮処理が行われる。その後、デバイスドライバ１０１３に渡され、
送信される。
【００８４】
一方、ＩＰパケットが受信された場合、ＴＣＰ／ＩＰの圧縮が行われていな
いことが保証されているので、デバイスドライバ１０１３から直接にＩＰ処理
プロセス１０１２に渡される（１１０５）。
【００８５】
ＩＰパケットの受信を開始する前に、予めＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮は上り
チャネルのみで行い、下りチャネルはＴＣＰ／ＩＰヘッダの圧縮は行わない、
と取り決めることによって、ハイブリッドルータ３０４側では、ＴＣＰ／ＩＰ
ヘッダの解凍処理のみを実装し、無線端末３０１側ではＴＣＰ／ＩＰヘッダの
圧縮のみの実装をするだけでよく、ハイブリッドルータ３０４あるいは無線端
末３０１の解凍・圧縮の処理によるオーバヘッドを最小にすることができる。
また、上りチャネルの圧縮のみであっても、図２の構成をとることにより、Ｔ
ＣＰ本来の性能を得ることができる。
【００８６】
以上説明してきたような本実施形態によれば、無線端末がインターネット上
のサーバと通信する際、無線端末からハイブリッドルータの方向では狭帯域無
線チャネルを使い、ハイブリッドルータから無線端末ルータの方向では広帯域
無線チャネルを使うようにするとともに、無線端末はデータのヘッダ部を圧縮
してハイブリッドルータに渡し、ハイブリッドルータは受信データの圧縮され
たヘッダ部を解凍してサーバに転送するようにしたので、非対称の伝送路であ
っても、スループットを低下させることがなく、また無線端末の低消費電力化
が可能になる。
【００８７】
なお、以上の各機能は、ソフトウェアとしても実現可能である。
【００８８】
また、本実施形態は、コンピュータに所定の手段を実行させるための（ある
いはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュー
タに所定の機能を実現させるための）プログラムを記録したコンピュータ読取
り可能な記録媒体としても実施することもできる。
【００８９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲
において種々変形して実施することができる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、無線端末からルータ装置の方向のデータ転送においてヘッ
ダ圧縮を行うようにしたので、非対称の伝送路であっても、スループットを低
下させることがなく、また無線端末の低消費電力化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るネットワークの構成例を示す図
【図２】同実施形態に係るプロトコルスタックの一例を示す図
【図３】ヘッダ圧縮手順の一例を示すフローチャート
【図４】ヘッダ圧縮解凍手順の一例を示すフローチャート
【図５】ヘッダ圧縮を管理するための変換テーブルの一例を示す図
【図６】データ送受信シーケンスの一例を示す図
【図７】ＴＣＰ／ＩＰヘッダフォーマットを示す図
【図８】ヘッダ圧縮後のＴＣＰ／ＩＰヘッダフォーマットの一例を示す図
【図９】ルータのヘッダ解凍処理実装の一例を示す図
【図１０】端末のヘッダ圧縮処理実装の一例を示す図
【符号の説明】
３０１…無線端末（ＰＳ）
３０２…狭帯域無線基地局（ＣＳ）
３０３…ＰＣＳ網
３０４…ハイブリッドルータ
３０５…広帯域無線基地局（ＡＰ）
３０６…ＡＴＭ網
３０７…インターネット
３０８…サーバ
１００１，１０１１…ＴＣＰ処理プロセス
１００２，１０１２…ＩＰ処理プロセス
１００３，１０１３…デバイスドライバ
１００４…ヘッダ解凍処理部
１０１４…ヘッダ圧縮処理部
【図１】
0003540641.tif 000002
【図２】
0003540641.tif 000003
【図３】
0003540641.tif 000004
【図４】
0003540641.tif 000005
【図５】
0003540641.tif 000006
【図６】
0003540641.tif 000007
【図７】
0003540641.tif 000008
【図８】
0003540641.tif 000009
【図９】
0003540641.tif 000010
【図１０】
0003540641.tif 000011