(57)【要約】  【課題】  データ転送効率を向上させることが可能な基地局通信装置及び通信方法を提供すること。  【解決手段】  ＴＣＰ／ＩＰ通信等を行うアプリケーション部１１１、１１２と、ＤＲＳＣによる無線通信を行う通信層の通信処理部３１と、その間でインタフェースをとるアダプティブレイヤ層のデータ処理部２１を設ける。アプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータをデータ分割処理部２１２でブロックデータに分割すると共に、送信データがトランザクション型であるか、非トランザクション型であるかを判定する。データがトランザクション型である場合は、送信問い合わせ処理部２１３で生成した送信問い合わせ要求を通信フレームの最後尾のブロックデータに付加し、非トランザクション型である場合は、先頭のブロックデータに付加して移動局通信装置２へ送信する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭域通信による無線通信を行う第１の通信方式の通信層の上位層で第２の通信方式での通信を行うアプリケーション層を有し、前記通信層を介して前記アプリケーション層と移動局通信装置との間でデータの送受信を行う通信システムの基地局通信装置において、
前記アプリケーション層から前記移動局通信装置へ送信するデータを複数のブロックデータに分割するデータ分割手段と、
前記移動局通信装置に対してデータ送信の要否を問い合わせるための送信問い合わせ要求を生成し、前記移動局通信装置に対するデータの通信形態に応じて前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択し、前記選択されたブロックデータに前記送信問い合わせ要求を付加する送信問い合わせ処理手段と、
を備える基地局通信装置。
【請求項２】
前記移動局通信装置から受信したデータの通信形態を監視する移動局データ監視手段をさらに備え、
前記送信問い合わせ処理手段は、前記移動局データ監視手段の監視結果によるデータの通信形態に応じて、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択する請求項１記載の基地局通信装置。
【請求項３】
前記アプリケーション層から前記移動局通信装置へ送信するデータの通信形態を監視する基地局データ監視手段をさらに備え、
前記送信問い合わせ処理手段は、前記基地局データ監視手段の監視結果によるデータの通信形態に応じて、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択する請求項１記載の基地局通信装置。
【請求項４】
前記送信問い合わせ処理手段は、前記通信形態がトランザクション型である場合に、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータとして、前記複数のブロックデータのうち最後に送信すべきブロックデータを選択する請求項１ないし３のいずれか一項記載の基地局通信装置。
【請求項５】
前記送信問い合わせ処理手段は、前記通信形態が非トランザクション型である場合に、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータとして、前記複数のブロックデータのうち最初に送信すべきブロックデータを選択する請求項１ないし４のいずれか一項記載の基地局通信装置。
【請求項６】
狭域通信による無線通信を行う第１の通信方式の通信層の上位層で第２の通信方式での通信を行うアプリケーション層を有し、前記通信層を介して前記アプリケーション層と移動局通信装置との間でデータの送受信を行う通信システムの基地局通信装置における通信方法において、
前記アプリケーション層から前記移動局通信装置へ送信するデータを複数のブロックデータに分割するステップと、
前記移動局通信装置に対してデータ送信の要否を問い合わせるための送信問い合わせ要求を生成するステップと、
前記移動局通信装置に対するデータの通信形態に応じて、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択するステップと、
前記選択されたブロックデータに前記送信問い合わせ要求を付加するステップと、
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭域通信による無線通信を用いて移動局通信装置との間でデータ通信を行う基地局通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）は、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７５（非特許文献１）として規格化され、有料道路の自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Tool Collection system）等のトランザクション型の無線通信システムに実用化されている。近年、自動車等の車両や車両交通システムにおける情報化の進展と共に、狭域通信を用いて様々なサービスを行うことが考えられ、例えばインターネット等にも利用されているＩＰネットワークに接続した路側装置等の基地局通信装置を介して、道路を走行する車両に搭載された車載器等の移動局通信装置と、ＩＰネットワークに接続されたサーバ装置やシステム等との間でデータ交換を行う通信システムが検討されている。狭域通信を用いた通信システムとしては、交通情報システムにおいて旅行情報サービスを提供するもの（特許文献１）や、地理情報サービスを提供するもの（特許文献２）などが提案されている。
【０００３】
ＤＳＲＣを通信システム階層の下位層に相当する通信層に用い、上位層に相当するアプリケーション層にＴＣＰ／ＩＰ通信を用いて通信システムを構成する場合、これらの互いに異なる通信方式であるＤＳＲＣとＴＣＰ／ＩＰ通信との間で同期をとってデータ通信の橋渡しをするには、中間にアダプティブ層を設ける必要がある。ＤＳＲＣ上でのデータ通信に用いるアダプティブ層として、ＡＲＩＢ  ＴＲ−Ｔ１７  １．０版において、アプリケーションサブレイヤ（以下、ＡＳＬという）の標準仕様の策定がなされている（非特許文献２）。
【０００４】
ＤＳＲＣにより基地局通信装置と移動局通信装置の間で双方向通信を行う場合は、基地局通信装置から見たアップリンクとダウンリンクに異なる周波数のチャネルを用い、それぞれのチャネルで複数のスロットに時分割して構成された通信フレームを単位とした同期式時分割通信によってデータ通信を行う。スロットについては、次に示す４種類がある。
【０００５】
ＦＣＭＳ（Frame Control Message Slot）は、フレームの先頭に位置して、そのフレームにおける送受信スロットの割り当て等のスロット情報が記されている。
【０００６】
ＭＤＳ（Message Data Slot）は、通信データを格納して送受信を行うスロットであり、フレームをＱＰＳＫ方式で変調する場合で１９３バイト、ＡＳＫ方式で変調する場合で６５バイトのデータを格納できる。
【０００７】
ＡＣＴＳ（ACTivation Slot）は、通信エリアに進入してきた移動局通信装置から基地局通信装置に対して接続を要求する際に使用するアップリンク専用のスロットである。
【０００８】
また、ＷＣＮＳ（Wireless Call Number Slot）は、移動局通信装置の固有情報が入ったスロットで、基地局通信装置に対して送信される。
【０００９】
図１２は、ＤＳＲＣにおける基地局通信装置から移動局通信装置へデータ送信を行う際に用いられるフレーム構成を示す図である。図１２に示すように、基地局通信装置から移動局通信装置へ送信する通信フレームは、ＦＣＭＳを先頭として、複数（図１２の例では３つ）のＭＤＳ、ＡＣＴＳを有して構成される。
【００１０】
基地局通信装置から移動局通信装置へ送信するデータパケット１２０１は、ＭＤＳにおいて送信が可能なように、必要に応じて分割（例えば３分割）される。図１２においては、ブロックデータＡ、Ｂ、Ｃに分割された例を示す。
【００１１】
そして、分割されたデータパケットのブロックデータには、プリミティブヘッダが付加されて移動局通信装置に送信する。このプリミティブヘッダとしては、データ送信情報を示すヘッダと、データ送信情報および送信問い合わせ情報を示すヘッダがあり、データ送信情報を示すヘッダが付加されたブロックデータをSendMessageプリミティブ（以下、Ｓｅｎｄ）、データ送信情報および送信問い合わせ情報を示すヘッダが付加されたブロックデータをWaitMessageプリミティブ（以下、Ｗａｉｔ）という。
【００１２】
データパケットが分割されたブロックデータのうち、一つのブロックデータに送信問い合わせ情報が付加される。すなわち、Ｗａｉｔが割当てられたブロックデータにはデータ送信情報および送信問い合わせ情報が付加され、Ｗａｉｔが割当てられたブロックデータ以外のブロックデータにはＳｅｎｄプリミティブが割当てられ、これらのブロックデータには、データ送信情報のみが付加される。
【００１３】
図１２の例では、図に示すように、２つのＳｅｎｄと１つのＷａｉｔが割り当てられたブロックデータＡ〜Ｃが、通信フレームにおけるＭＤＳに割り当てられている。
【００１４】
そして、上記のデータを受信した移動局通信装置は、受信した通信フレームの次の通信フレームにおける、Ｗａｉｔが割り当てられた同じ位置のスロットを用いて、Ｗａｉｔに対する送信問い合わせ応答となるデータを基地局通信装置へ送信する。
【００１５】
このように構成された通信フレームにおいて、Ｗａｉｔは、Ｓｅｎｄと同様に、基地局通信装置から移動局通信装置にデータを送信することができると共に、これを受信した移動局通信装置は、Ｗａｉｔが割り当てられたスロットの次の通信フレームにおける同位置のスロットを用いて、Ｗａｉｔに対する送信問い合わせ応答となるデータを基地局通信装置へ送信することができる。これらのプリミティブに関しては、非特許文献２において定義され、スロット配置に関しては、非特許文献１において定義されている。
【特許文献１】特開２００２−１９７５９１号公報
【特許文献２】特開２００２−２１６２９２号公報
【非特許文献１】「狭域通信（ＤＳＲＣ）システム標準規格」第１．２版、社団法人  電波産業会、２００３年１０月１６日、Ｐ．１１７−１１８
【非特許文献２】「挟域通信（ＤＳＲＣ）アプリケーションサブレイヤ標準仕様及びそれを用いた陸上移動局の接続性に係る試験項目・試験条件」第１．０版、社団法人  電波産業会、２００３年１０月１６日、Ｐ．４５−４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、基地局通信装置から移動局通信装置にデータを送信し、移動局通信装置がこれに応答して基地局通信装置に送信するデータの通信形態には、データを受信したら直ちに応答データを基地局通信装置へ送信するトランザクション型と、応答データを直ちに送信することなく基地局通信装置との通信が継続する非トランザクション型等のように、種々の通信形態がある。
【００１７】
しかしながら、非特許文献２においては、送信するデータパケットを分割したブロックデータに対して、どのブロックデータに送信問い合わせ情報を付加するかについての記載されておらず、送信問い合わせ情報を付加する位置とデータ転送効率等との相関に関する検討はなされていないという事情があった。
【００１８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ＤＲＳＣの上位層で通信を行うアプリケーション層と移動局通信装置の間でデータ通信を行う通信システムにおいて、データ転送効率を向上させることが可能な基地局通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の基地局通信装置は、狭域通信による無線通信を行う第１の通信方式の通信層の上位層で第２の通信方式での通信を行うアプリケーション層を有し、前記通信層を介して前記アプリケーション層と移動局通信装置との間でデータの送受信を行う通信システムの基地局通信装置において、
前記アプリケーション層から前記移動局通信装置へ送信するデータを複数のブロックデータに分割するデータ分割手段と、
前記移動局通信装置に対してデータ送信の要否を問い合わせるための送信問い合わせ要求を生成し、前記移動局通信装置に対するデータの通信形態に応じて前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択し、前記選択されたブロックデータに前記送信問い合わせ要求を付加する送信問い合わせ処理手段と、
を備える。
【００２０】
この構成により、移動局通信装置へ送信する送信問い合わせ要求を付加する位置を適切に設定することができ、データ転送効率を向上させることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の一態様として、上記の基地局通信装置において、前記移動局通信装置から受信したデータの通信形態を監視する移動局データ監視手段をさらに備え、
前記送信問い合わせ処理手段は、前記移動局データ監視手段の監視結果によるデータの通信形態に応じて、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択する。
【００２２】
この構成により、移動局通信装置へ送信する送信問い合わせ要求を付加する位置を、アプリケーション層から移動局通信装置へ送信するデータの通信形態に応じて適切に設定することができ、データ転送効率を向上させることが可能となる。
【００２３】
また、本発明の一態様として、上記の基地局通信装置において、前記アプリケーション層から前記移動局通信装置へ送信するデータの通信形態を監視する基地局データ監視手段をさらに備え、
前記送信問い合わせ処理手段は、前記基地局データ監視手段の監視結果によるデータの通信形態に応じて、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択する。
【００２４】
この構成により、移動局通信装置へ送信する送信問い合わせ要求を付加する位置を移動局通信装置から送信するデータの通信形態に応じて適切に設定することができ、データ転送効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の一態様として、上記の基地局通信装置において、前記送信問い合わせ処理手段は、前記通信形態がトランザクション型である場合に、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータとして、前記複数のブロックデータのうち最後に送信すべきブロックデータを選択する。
【００２６】
この構成により、移動局側からの送信問い合わせ応答を待って次のデータを送信するトランザクション型において、データ転送効率を向上させることが可能となる。
【００２７】
また、本発明の一態様として、上記の基地局通信装置において、前記送信問い合わせ処理手段は、前記通信形態が非トランザクション型である場合に、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータとして、前記複数のブロックデータのうち最初に送信すべきブロックデータを選択する。
【００２８】
この構成により、移動局側からの送信問い合わせ応答を待たずに次のデータを送信可能な非トランザクション型において、データ転送効率を向上させることが可能となる。
【００２９】
本発明の通信方法は、狭域通信による無線通信を行う第１の通信方式の通信層の上位層で第２の通信方式での通信を行うアプリケーション層を有し、前記通信層を介して前記アプリケーション層と移動局通信装置との間でデータの送受信を行う通信システムの基地局通信装置における通信方法において、
前記アプリケーション層から前記移動局通信装置へ送信するデータを複数のブロックデータに分割するステップと、
前記移動局通信装置に対してデータ送信の要否を問い合わせるための送信問い合わせ要求を生成するステップと、
前記移動局通信装置に対するデータの通信形態に応じて、前記送信問い合わせ要求を付加するブロックデータを選択するステップと、
前記選択されたブロックデータに前記送信問い合わせ要求を付加するステップと、
を有する。
【００３０】
この方法により、移動局通信装置へ送信する送信問い合わせ要求のを付加する位置を適切に設定することができ、データ転送効率を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ＤＲＳＣの上位層で通信を行うアプリケーション層と移動局通信装置の間でデータ通信を行う通信システムにおいて、データ転送効率を向上させることが可能な基地局通信装置及び通信方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本実施形態では、狭域通信（ＤＳＲＣ）による無線通信を用いた通信システムとして、上位のアプリケーション層においてＴＣＰ／ＩＰ通信を行う通信システムを例示する。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの概略構成を示す図である。本実施形態の通信システムは、ＤＳＲＣによって双方向通信を行う、基地局通信装置１、および一ないし複数の移動局通信装置２を有する。基地局通信装置１及び移動局通信装置２は、それぞれソフトウェア及びハードウェアを含む通信システムの階層構造をなしている。
【００３４】
基地局通信装置１は、上位のアプリケーション層としてのＴＣＰ／ＩＰ通信を行うネットワーク層に相当するアプリケーション部１１１、１１２と、中間のアダプティブ層としてのアプリケーションサブレイヤ（ＡＳＬ）に相当するデータ処理部２１と、下位の通信層としてのＤＳＲＣを行う通信処理部３１と、最下位の物理層に相当する基地局アンテナ４１１を含む無線部４１とを有する構成である。同様に、移動局通信装置２は、アプリケーション部１２１、１２２と、データ処理部２２と、通信処理部３２と、移動局アンテナ４２１を含む無線部４２とを有する。
【００３５】
ＤＳＲＣは、所定時間単位の１つの通信フレームを複数のスロットに時分割し、各スロットにデータを分割した所定サイズのブロックデータを割り当てて送受信を行う同期式時分割通信である。
【００３６】
上記のような通信システムにおいて、通信処理部３１、３２及び無線部４１、４２によってＤＳＲＣの双方向通信を行う場合、基地局通信装置１は、通信フレームの時分割された複数のスロットにおいて移動局通信装置２の割り当てを行い、任意の移動局通信装置２に対してデータを送信することが可能である。
【００３７】
また、基地局通信装置１は、移動局通信装置２に対して送信問い合わせメッセージ（以下、送信問い合わせ要求という）を送信し、この送信問い合わせ要求を受信した移動局通信装置２は、基地局通信装置１に対して送信問い合わせ応答メッセージ（以下、送信問い合わせ応答という）を送信する。この基地局通信装置１からの送信問い合わせ要求、及び移動局通信装置２からの送信問い合わせ応答は、それぞれ通常のデータ送信と同一のチャネルで行われる。
【００３８】
このとき、移動局通信装置２は、自装置に割り当てられたスロットでのみデータの送受信が可能であり、移動局通信装置２から基地局通信装置１へデータを送信する場合は、基地局通信装置１からの送信問い合わせ要求を受信して送信問い合わせ応答を送信するタイミングにおいてのみ、この送信問い合わせ応答に付加して行うことができる。
【００３９】
このため、本実施形態では、データ処理部２１、２２によって、通信処理部３１、３２とアプリケーション部１１１、１１２、１２１、１２２との間の同期を適切にとることにより、アプリケーション部１１１、１１２、１２１、１２２におけるＴＣＰ／ＩＰ通信のスループットを向上させる。
【００４０】
これにより、基地局通信装置１と移動局通信装置２との間でデータの送受信を効率良く実行可能にする。この結果、ネットワークに接続されたパーソナルコンピュータや携帯電話機、携帯情報端末等と同様に、移動局通信装置２上で動作するアプリケーションによって、基地局通信装置１に接続されたサーバ装置などにアクセスでき、各種の情報を取得したり、提供することが可能となる。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態に係る基地局通信装置の主要な概略構成を示す図である。本実施形態の基地局通信装置１は、前述したように、ソフトウェア及びハードウェアを含む通信システムの階層構造をなしており、アプリケーション部１１１、１１２と、データ処理部２１と、通信処理部３１と、無線部４１とを有して構成される。
【００４２】
アプリケーション部１１１、１１２は、例えばネットワークに接続するためのブラウザ等のアプリケーションであり、コンピュータソフトウェアの動作による各種機能によって実現されるものである。このアプリケーション部１１１、１１２は、ＴＣＰ／ＩＰ通信によって移動局通信装置２等の他の装置との間でデータの送受信処理を実行する。
【００４３】
データ処理部２１は、上位のアプリケーション層と下位の通信層との同期をとるためのもので、データ送受信部２１１と、データ分割処理部２１２と、送信問い合わせ処理部２１３と、移動局データ監視部２１４と、基地局データ監視部２１５と、アプリケーション登録部２１６とを含む。
【００４４】
データ送受信部２１１は、アプリケーション部１１１、１１２と通信処理部３１との間でアプリケーションのファイルデータ等のＩＰパケットデータの送受信を行う。
【００４５】
データ分割処理部２１２は、アプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータを、ＤＳＲＣの通信フレームを構成するスロットサイズ以下のブロックデータに分割する。
【００４６】
送信問い合わせ処理部２１３は、ＤＳＲＣにおいて用いる送信問い合わせ要求を生成してブロックデータに付加し、又は生成した送信問い合わせ要求のみをブロックデータとして通信フレームにおけるＭＤＳの所定位置に割り付ける。また、この送信問い合わせ要求は、移動局通信装置２に対して送信すべきデータがあるか否かを問い合わせるためのデータチェックの機能と、移動局通信装置２が通信エリアにあるか否かを問い合わせるためのヘルスチェックの機能とを併せ有している。
【００４７】
移動局データ監視部２１４は、移動局通信装置２から送られる送信問い合わせ応答の受信を監視すると共に、移動局通信装置２から送信されたデータのヘッダを監視してアプリケーションのプロトコルを検出することにより、そのデータがトランザクション型か非トランザクション型かを判断するものである。
【００４８】
基地局データ監視部２１５は、内蔵する送信スケジュール監視タイマでアプリケーション部からデータを受信するまでに要する時間を計測すると共に、アプリケーション部１１１、１１２のいずれからデータを受信したかを監視することにより、基地局通信装置１から移動局通信装置２へ送信するデータがトランザクション型か非トランザクション型かを判断するものである。
【００４９】
アプリケーション登録部２１６は、アプリケーション部１１１、１１２のうち使用するいずれかを登録すると共に、登録されたアプリケーション部におけるアプリケーションの起動／終了や実行状況を管理、監視するものである。
【００５０】
通信処理部３１は、ＤＳＲＣを用いて移動局通信装置２との間でデータの送受信処理を行うもので、送受信処理部３１１と、移動局管理部３１２と、データ処理部管理部３１３とを含む。
【００５１】
送受信処理部３１１は、移動局通信装置２との間で送受信するデータの通信フレームにおけるスロット割付や、パケット編成を行う。移動局管理部３１２は、送信問い合わせ要求に対する移動局通信装置２の応答状況によって通信エリアにある移動局通信装置２を把握し、通信相手となる移動局通信装置２を登録する。また、データ処理部管理部３１３は、通信相手の移動局通信装置２のデータ処理部２２の種別を把握し、データ処理部のプロトコルの相違やデータ送受信処理の際に生じるエラーの発生を監視する。
【００５２】
無線部４１は、送受信する通信フレームの信号をＡＳＫ方式又はＱＰＳＫ方式により変復調する変復調部４１３と、移動局通信装置２との間で無線通信を行う無線送受信部４１２と、電波を送受信する基地局アンテナ４１１とを有して構成される。
【００５３】
ここで、本実施形態の基地局通信装置１の動作を説明する前に、まず、基地局通信装置から移動局通信装置へ送信するデータパケットを分割したブロックデータに、SendMessageプリミティブ（以下、Ｓｅｎｄ）およびWaitMessageプリミティブ（以下、Ｗａｉｔ）を割り当てる位置とデータ転送効率との関係について考察を行う。
【００５４】
図１３は、基地局通信装置からトランザクション型のデータを移動局通信装置へ送信する場合における通信シーケンスの例を示すものである。この例では、基地局通信装置から移動局通信装置へ送信するデータパケットを３つのブロックデータに分割した場合を例にとって説明する。ここで、基地局通信装置から移動局通信装置へ送信する通信パケットのＭＤＳは３つのスロットとする。また、分割した３つのデータを、Ｗａｉｔ、Ｓｅｎｄ、Ｓｅｎｄの順に各プリミティブを割り当てて移動局通信装置へ送信する場合について説明する。
【００５５】
移動局通信装置のデータ処理部は、受信した通信フレームにおけるＭＤＳに含まれるデータから分割する前の元のデータを組み立てて移動局通信装置のアプリケーションに送る。アプリケーションは組み立てられたデータを処理すると共に、処理結果としての送信問い合わせ応答となるデータを基地局通信装置に対して送信する。
【００５６】
移動局通信装置から基地局通信装置へ送信する送信問い合わせ応答は、基地局通信装置によってＷａｉｔが割り付けられた通信フレームの次の通信フレームにおける同位置のスロットを用いることになっているので、ＦＣＭＳに続く先頭のＭＤＳで送信しなければならない。従って、図に示すように、移動局通信装置は受信したデータを組み立てた後、２スロットに相当する時間で送信問い合わせ応答となるデータを基地局通信装置へ送信しなければならないことになる。
【００５７】
すなわち、１スロットの時間は、例えば約０．７８ｍｓであることから、移動局通信装置のアプリケーションは２スロットに相当する時間の１．５６ｍｓでデータを処理すると共に、処理結果としての送信問い合わせ応答を基地局通信装置に対して送信する必要がある。
【００５８】
一方、１スロットに含まれるデータ量は約２００バイトであり、移動局通信装置のアプリケーションが受信した３スロット分に相当する約６００バイトのデータを処理するには、通常数ミリ秒の時間を要する。
【００５９】
これより、移動局通信装置が次の通信フレームで送信問い合わせ応答を基地局通信装置へ送信することは困難であり、更に１つ先の通信フレームでしか送信問い合わせ応答を送信することができない。
【００６０】
基地局通信装置から移動局通信装置へ送られるデータはトランザクション型であるので、基地局通信装置は移動局通信装置から送信問い合わせ応答を受信するまでは次のデータを送信することができない。従って、移動局通信装置からの送信問い合わせ応答を受信するまでの１フレーム分の時間がムダになり、データ転送効率が低下することになってしまう。
【００６１】
図１４は、基地局通信装置からトランザクション型のデータを移動局通信装置へ送信する別の例を示している。分割したデータは、図に示すように２つの通信フレームにわたるＭＤＳに割り当てて移動局通信装置へ送信する。
【００６２】
この例では、最初に送信される通信フレームの先頭のＭＤＳにＷａｉｔを割り付けているので、移動局通信装置は基地局通信装置から送信されるデータスロットが含まれる２番目の通信フレームの先頭のＭＤＳで送信問い合わせ応答を送信することになる。しかしながらこのスロットにおいて、移動局通信装置は基地局通信装置から送信されるデータの到着を待っている状態であり、基地局通信装置に対して送信問い合わせ応答を送信することはできない。
【００６３】
したがって、移動局通信装置は、基地局通信装置に対する送信問い合わせ応答を図１３の場合と同様に、本来送信すべきフレームの更に１つ先、またはそれ以降のフレームで送信することになり、少なくとも１フレーム分の時間がムダとなり、データ転送効率が低下することとなる。
【００６４】
このように、Ｗａｉｔを割り当てる位置によって、データ転送効率が低下する場合があることが分かる。
【００６５】
次に、本実施形態の基地局通信装置１の動作について説明する。図３〜図５は本実施形態の基地局通信装置１における処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００６６】
まず、基地局通信装置１を起動（ステップＳ１０１）し、アプリケーション部１１１、１１２のうち、使用するアプリケーション部を選択して、そのアプリケーションをアプリケーション登録部２１３に登録する（ステップＳ１０２）。なお、登録するアプリケーション部は１つないし複数であってもよい。
【００６７】
次いで、移動局通信装置２との通信を開始し、通信エリアに通信可能な移動局通信装置２がある場合に、移動局管理部３１２において通信対象の移動局通信装置２を把握し、登録する（ステップＳ１０３）。
【００６８】
そして、データ処理部管理部３１３において、通信相手の移動局通信装置２におけるデータ処理部２２の機能（対応するデータの通信形態やプロトコル等）がデータ処理部２１と一致するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。その結果、一致しない場合は移動局通信装置２との通信リンクを切断して処理を終了する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
ステップＳ１０４でデータ処理部２２の機能がデータ処理部２１の機能と一致する場合には、ステップＳ１０６では、移動局データ監視部２１５に内蔵された送信スケジュール監視タイマに、アプリケーション部からデータを受信するまでに要する時間を計測するための所定の時限値をセットして起動する。
【００７０】
ステップＳ１０７では、移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしたか否かを判定する。その結果、リンク切断を判断した場合は、ステップＳ１０８で移動局通信装置との通信リンクを切断して終了する。
【００７１】
一方、移動局通信装置との通信リンクを切断する判断をしない場合は、ステップＳ１１０において、基地局データ監視部２１５によりデータ送受信部２１１に上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータが到着しているか否かを判定する。ここで、移動局通信装置２へ送信するデータが到着していない場合は、送信スケジュール監視タイマがタイムアウトしたか否かを判定し（ステップＳ１１１）、タイムアウトしていなければステップＳ１０７へ戻り、移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしたか否かを判定すると共に、アプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータの到着を監視する。
【００７２】
ステップＳ１１１で送信スケジュール監視タイマがタイムアウトした場合は、送信問い合わせ処理部２１３においてアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータがない送信問い合わせ要求を生成して移動局通信装置２へ送信する。その後、ステップＳ１１８の移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしたか否かを判定する手順に進む。
【００７３】
また、ステップＳ１１０において、データ送受信部２１１に上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータが到着している場合は、データ分割処理部２１２でそのデータを通信フレームのスロットサイズ以下のブロックデータに分割する（ステップＳ１１３）と共に、基地局データ監視部２１５において、到着したデータがトランザクション型であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。
【００７４】
ここで、到着したデータがトランザクション型である場合は、送信問い合わせ処理部２１３において送信問い合わせ要求を生成し、分割した複数のブロックデータの最後尾のブロックに付加する（ステップＳ１１５）。更に、複数のブロックデータの前後にＦＣＭＳとＡＣＴＳを付加して通信フレームを構成し、通信処理部３１及び無線部４１を介して移動局通信装置２へ送信する。その後、ステップＳ１１８の移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしたか否かを判定する手順に進む。
【００７５】
一方、ステップＳ１１４でアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータがトランザクション型でない場合は、ステップＳ１１６において、分割した複数のブロックデータの先頭に送信問い合わせ要求を付加し、更にＦＣＭＳとＡＣＴＳを付加した通信フレームを移動局通信装置２へ送信する（ステップＳ１１７）。
【００７６】
ステップＳ１１８では、移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしたか否かを判定する。その結果、リンク切断を判断した場合は、ステップＳ１１９で移動局通信装置との通信リンクを切断して終了する。
【００７７】
また、移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしない場合は、移動局データ監視部２１４において移動局通信装置２から送られる送信問い合わせ応答を受信したか否かを判定する。その結果、送信問い合わせ応答を受信していない場合は、ステップＳ１１８に戻って移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断をしたか否かの判定を行うと共に、送信問い合わせ応答の受信を監視する。
【００７８】
ステップＳ１２０で移動局通信装置から送られる送信問い合わせ応答を受信した場合は、ステップＳ１２１において、移動局データ監視部２１５の送信スケジュール監視タイマにアプリケーション部からデータを受信するまでに要する時間を計測するための所定の時限値をセットして起動した後、ステップＳ１０７の移動局通信装置２との通信リンクを切断する判断を行う手順に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７９】
次に、上記の処理手順によって送信問い合わせ要求の通信フレームにおける位置を調整する具体例をいくつか示す。図６は、本実施形態の基地局通信装置１から移動局通信装置２へトランザクション型のデータを送信する場合における通信手順を説明するための通信シーケンス図である。なお、図３〜図５のフローチャートにおけるステップと対応する手順については同一符号を付してある。
【００８０】
基地局通信装置１のデータ分割処理部２１２は、データ送受信部２１１に上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータＡが到着すると（ステップＳ１１０）、このデータをブロックデータＡ−１〜Ａ−３に分割する（ステップＳ１１３）。
【００８１】
続いて、送信問い合わせ処理部２１３において送信問い合わせ要求を生成して、これを最後尾のブロックデータＡ−３に付加し（ステップＳ１１５）、データ送受信部２１１で通信フレームを構成して送受信処理部３１１に送り、移動局通信装置２へ送信する（ステップＳ１１７）。
【００８２】
図７は、上記のデータＡ及び分割されたブロックデータＡ−１〜Ａ−３のデータ構造をモデル的に示した例であり、アプリケーション部から到着したトランザクション型のデータＡ「１０１０１０１０１０１０１２０２０２０２０２０２０２３０３０３０３０３０３０３」を、データ分割処理部２１２において、ブロックデータＡ−１「１０１０１０１０１０１０１」、Ａ−２「２０２０２０２０２０２０２」及びＡ−３「３０３０３０３０３０３０３」に分割し、送信問い合わせ処理部２１３において生成した送信問い合わせ要求をブロックデータＡ−３のデータ送信情報に付加するものである。
【００８３】
図８は、このようにして、トランザクション型のデータＡを分割したブロックデータを基地局通信装置１から移動局通信装置２へ送信する際における通信シーケンスを示している。
【００８４】
ブロックデータＡ−１及びＡ−２にはＳｅｎｄが割り当てられており、ブロックデータＡ−３にはＷａｉｔが割り当てられて送信問い合わせ要求が付加されている。そして、Ｓｅｎｄ、Ｓｅｎｄ、Ｗａｉｔの順番で割り付けられたＭＤＳの前後にＦＣＭＳとＡＣＴＳを付加して通信フレームを構成し、移動局通信装置２へ送信する。
【００８５】
移動局通信装置２のデータ処理部は、受信した通信フレームにおけるＭＤＳに含まれるデータから分割する前のデータＡを組み立てて移動局通信装置２のアプリケーション部に送る。アプリケーション部は組み立てられたデータＡを処理すると共に、処理結果としての送信問い合わせ応答を生成して基地局通信装置１へ送信する。
【００８６】
ここで、移動局通信装置２から基地局通信装置１へ送信する送信問い合わせ応答は、基地局通信装置によってＷａｉｔが割り当てられた通信フレームの次の通信フレームにおける同位置のスロットを用いることになっているので、ＡＣＴＳの直前のスロットで送信する。従って、移動局通信装置２のデータは、Ｗａｉｔに割り当てられたブロックデータＡ−３を受信し、データＡの組み立てを開始してから、４スロットに相当する時間で送信問い合わせ応答を基地局通信装置１へ送信すればよいということになる。
【００８７】
１スロットの時間は、例えば約０．７８ｍｓであり、４スロットは約３．１２ｍｓに相当する。移動局通信装置２におけるアプリケーションの性能にもよるが、この時間はデータＡを処理して送信問い合わせ応答を基地局通信装置１へ返すことが可能な時間である。
【００８８】
このように、本実施形態の基地局通信装置１において、移動局通信装置２へトランザクション型のデータを送信する場合は、データ送受信部２１１に上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータＡが到着するとデータ分割処理部２１２でこれをブロックデータＡ−１〜Ａ−３に分割し、送信問い合わせ処理部２１３で生成した送信問い合わせ要求を最後尾のブロックデータＡ−３に付加した通信フレームを移動局通信装置へ送信する。
【００８９】
これにより、移動局通信装置２は、次の通信フレームにおいて基地局通信装置１へ送信問い合わせ応答を送信することができるので、データ転送に寄与しない通信フレーム分の時間をムダにすることなく、データ送受信における転送効率を高めることができる。
【００９０】
図９は、本実施形態の基地局通信装置１から移動局通信装置へ非トランザクション型のデータを送信する場合における通信手順を説明するための通信シーケンス図である。なお、図３〜図５のフローチャートにおけるステップと対応する手順については同一符号を付してある。
【００９１】
ここで、ＴＣＰ／ＩＰ通信では、ＴＣＰのスライディングウィンドウ方式やスロースタート機能を使用することができる。スライディングウィンドウ方式は、送信側が受信側からのＡＣＫ信号（応答信号：ＴＣＰ−ＡＣＫ）を待たずに、データを先送りする機能である。例えば、送信側が４つのウィンドウサイズを持っている場合、ネットワーク上に４パケットのデータをＡＣＫ信号（ＴＣＰ−ＡＣＫ）を待たずに送信できる。また、受信側は、ＡＣＫ信号（ＴＣＰ−ＡＣＫ）の送信は１パケット毎に行うのではなく、まとめて送り返す、例えば２パケット毎に行うことができ、応答に要するパケット量を減らすことによりデータの転送効率を向上させることができる。また、スロースタート機能は、送信側がもつウィンドウサイズを通信の開始と共に徐々に増加させる機能である。なお、本実施形態では、非トランザクション型の通信を行う場合として、スライディングウィンドウ方式が使用された場合について説明する。
【００９２】
データ送受信部２１１には、上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信する非トランザクション型のデータがスライディングウィンドウ方式により到着する。まず、最初のパケットであるデータＢが到着すると（ステップＳ１１０）、データ分割処理部２１２はこれをブロックデータＢ−１〜Ｂ−３に分割する（ステップＳ１１３）。
【００９３】
送信問い合わせ処理部２１３で送信問い合わせ要求を生成して先頭のブロックデータＢ−１に付加し（ステップＳ１１６）、データ送受信部２１１で通信フレームに構成して送受信処理部３１１に送り、移動局通信装置へ送信する（ステップＳ１１７）。
【００９４】
図１０は、上記のデータＢ及び分割されたブロックデータＢ−１〜Ｂ−３のデータ構造をモデル的に示した例であり、アプリケーション部から到着した非トランザクション型のデータＢ「１０１０１０１０１０１０１２０２０２０２０２０２０２３０３０３０３０３０３０３」を、データ分割処理部２１２でブロックデータＢ−１「１０１０１０１０１０１０１」、Ｂ−２「２０２０２０２０２０２０２」及びＢ−３「３０３０３０３０３０３０３」に分割し、送信問い合わせ処理部２１３において生成した送信問い合わせ要求をブロックデータＢ−１のデータ送信情報に付加する状態を示したものである。
【００９５】
図１１は、このようにして分割された非トランザクション型のデータＢを基地局通信装置１から移動局通信装置２へ送信する場合の通信シーケンスである。
【００９６】
送信問い合わせ要求が付加されたブロックデータＢ−１であるＷａｉｔと、ブロックデータＡ−１及びＡ−２をＳｅｎｄとをそれぞれＭＤＳに割り付け、Ｗａｉｔ、Ｓｅｎｄ、Ｓｅｎｄの各プリミティブが割り当てられたブロックデータＡ−１〜Ａ−３をそれぞれ含むＭＤＳの前後にＦＣＭＳとＡＣＴＳを付加して通信フレームを構成し、移動局通信装置２へ送信する。
【００９７】
移動局通信装置２のデータ処理部は、受信した通信フレームにおけるＭＤＳに割り付けられたブロックデータＢ−１〜Ｂ−３から分割する前の元のデータＢを組み立ててアプリケーション部に送る。アプリケーション部は組み立てられたデータＢを処理し、送信問い合わせ応答を生成して基地局通信装置１へ送信する。
【００９８】
ここで、データは基地局通信装置１から移動局通信装置２へスライディングウィンドウ方式を用いて送信されるので、基地局通信装置１は、ウィンドウサイズを越えない限り、データＢのＷａｉｔに対する送信問い合わせ応答の受信を待たずに、次のデータを移動局通信装置２へ送信することができる。したがって、移動局通信装置２はデータＢに対する送信問い合わせ応答を、データＢを含む通信フレームの次以降の通信フレームを用いて基地局通信装置１へ送信すればよい。すなわち、図に示す各アップリンクについては、直前の通信フレームを組み立てたデータに対する送信問い合わせ応答が割り付けられるのではなく、以前に基地局通信装置１から送信されたスライディングウィンドウ方式によるデータに対する送信問い合わせ応答が割り付けられて、基地局通信装置１に送信される。
【００９９】
これにより、移動局通信装置２は、基地局通信装置１からスライディングウィンドウ方式を用いて送信されるブロックデータを受信してから、十分な時間的余裕をもって送信問い合わせ応答を基地局通信装置１へ送信することができ、データ転送に寄与しない通信フレームを抑制しながら、データ送受信における転送効率を高めることが可能となる。
【０１００】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へ送信するデータを通信フレームのスロットサイズのブロックデータに分割すると共に、移動局通信装置２へ送信するデータがトランザクション型であるか、非トランザクション型であるかを判定する。そして、データがトランザクション型である場合は、送信問い合わせ要求を通信フレームの分割した最後尾のブロックデータに付加し、非トランザクション型である場合は先頭のブロックデータに付加して移動局通信装置２へ送信する。
【０１０１】
これにより、移動局通信装置２は、基地局通信装置１から送信されるデータがトランザクション型の場合、次の通信フレームで送信問い合わせ応答を基地局通信装置１へ送信することができ、データ転送に寄与しない通信フレーム分の時間をムダにすることなく、データ送受信における転送効率を高めることができる。
【０１０２】
また、移動局通信装置２は、基地局通信装置１から送信されるデータが非トランザクション型の場合、十分な時間的余裕で基地局通信装置１に対して送信問い合わせ応答を送信することができ、データ転送に寄与しない通信フレームを抑制して、データ送受信における転送効率を高めることが可能となる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、基地局通信装置１における上位層のアプリケーション部１１１、１１２から移動局通信装置２へデータを送信する場合について説明したが、移動局通信装置２におけるアプリケーション層から基地局通信装置１に対してデータを送信する場合であっても、上述した実施形態を適用してＷａｉｔの割り当て位置を設定し、通信フレームにおけるスロット位置を調整することにより、データ転送効率の向上などの同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、ＤＲＳＣの上位層で通信を行うアプリケーション層と移動局通信装置の間でデータ通信を行う通信システムにおいて、データ転送効率を向上させることが可能な効果を有し、狭域通信による無線通信を用いてデータの送受信を行う基地局通信装置及び通信方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの概略構成を示す図
【図２】本発明の実施形態に係る基地局通信装置の主要な機能構成を示す図
【図３】実施形態の基地局通信装置における処理手順を説明するためのフローチャート
【図４】実施形態の基地局通信装置における処理手順を説明するためのフローチャート
【図５】実施形態の基地局通信装置における処理手順を説明するためのフローチャート
【図６】実施形態の基地局通信装置から移動局通信装置へトランザクション型のデータを送信する場合における通信手順を説明するための通信シーケンス図
【図７】実施形態の基地局通信装置から移動局通信装置へトランザクション型のデータを送信する場合におけるデータ及びブロックデータのデータ構造をモデル的に示す図
【図８】実施形態の基地局通信装置から移動局通信装置へトランザクション型のデータを送信し、移動局通信装置から基地局通信装置へ送信問い合わせ応答を送信する場合における通信シーケンス図
【図９】実施形態の基地局通信装置から移動局通信装置へ非トランザクション型のデータを送信する場合における通信手順を説明するための通信シーケンス図
【図１０】実施形態の基地局通信装置から移動局通信装置へ非トランザクション型のデータを送信する場合におけるデータ及びブロックデータのデータ構造をモデル的に示す図
【図１１】実施形態の基地局通信装置から移動局通信装置へトランザクション型のデータを送信し、移動局通信装置から基地局通信装置へ送信問い合わせ応答を送信する場合における通信シーケンス図
【図１２】ＡＳＬと移動局通信装置との間でデータを送受信する際に用いるプリミティブの説明図
【図１３】基地局通信装置から移動局通信装置へデータを送信し、移動局通信装置から基地局通信装置へ送信問い合わせ応答を送信する場合における通信シーケンス図
【図１４】基地局通信装置から移動局通信装置へデータを送信し、移動局通信装置から基地局通信装置へ送信問い合わせ応答を送信する場合における通信シーケンス図
【符号の説明】
【０１０６】
１  基地局通信装置
２  移動局通信装置
１１１、１１２、１２１、１２２  アプリケーション部
２１、２２  データ処理部
３１、３２  通信処理部
４１、４２  無線部
２１１  データ送受信部
２１２  データ分割処理部
２１３  送信問い合わせ処理部
２１４  移動局データ監視部
２１５  基地局データ監視部
２１６  アプリケーション登録部
３１１  送受信処理部
３１２  移動局管理部
【図１】
2005223408.tif 000003
【図２】
2005223408.tif 000004
【図３】
2005223408.tif 000005
【図４】
2005223408.tif 000006
【図５】
2005223408.tif 000007
【図６】
2005223408.tif 000008
【図７】
2005223408.tif 000009
【図８】
2005223408.tif 000010
【図９】
2005223408.tif 000011
【図１０】
2005223408.tif 000012
【図１１】
2005223408.tif 000013
【図１２】
2005223408.tif 000014
【図１３】
2005223408.tif 000015
【図１４】
2005223408.tif 000016