(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信側と同一の参照情報を参照して、送信すべきパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮装置であって、
前記参照情報を格納して管理する参照情報管理手段と、
前記参照情報を参照して、指定された動作モードでパケットのヘッダを圧縮するとともに、受信側の参照情報を更新するための更新情報を圧縮後のパケットに選択的に付加するパケット圧縮手段と、
前記パケット圧縮手段によって圧縮されたパケットを送信するパケット送信手段と、
受信側の参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケットと、受信側でヘッダ復元エラーが発生したために前記更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットとを受信するパケット受信手段と、
受信側との間でパケットを送受信することにより、受信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
前記パケット圧縮手段の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで前記更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに前記更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに前記更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定手段とを備え、
前記モード判定手段は、単位時間Ｘごとに前記遅延時間測定手段から前記往復遅延時間を受け取り、前記動作モードが圧縮効率優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、前記動作モードを信頼性優先モードに切り替え、前記動作モードが信頼性優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、前記動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする、ヘッダ圧縮装置。
【請求項２】
前記モード判定手段は、単位時間Ｘごとに測定された前記往復遅延時間の変動率を算出し、前記変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、前記変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする、請求項１に記載のヘッダ圧縮装置。
【請求項３】
送信側と同一の参照情報を参照して、受信したパケットのヘッダを復元するヘッダ復元装置であって、
前記参照情報を格納して管理する参照情報管理手段と、
前記参照情報を更新するための更新情報が選択的に付加されたパケットを受信するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段によって受信されたパケットを受け取り、前記更新情報を用いて前記参照情報を更新するとともに、前記参照情報を参照してパケットのヘッダを復元するパケット復元手段と、
前記参照情報が正しく更新されたときには、その旨を示すＡＣＫパケットを送信し、前記パケット復元手段においてヘッダ復元エラーが発生したときには、前記更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットを送信するパケット送信手段と、
送信側との間でパケットを送受信することにより、送信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
送信側の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで前記更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに前記更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに前記更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定手段と、
前記モード判定手段によって選択された前記動作モードを送信側に通知するモード通知手段とを備え、
前記モード判定手段は、単位時間Ｘごとに前記遅延時間測定手段から前記往復遅延時間を受け取り、前記動作モードが圧縮効率優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、前記動作モードを信頼性優先モードに切り替え、前記動作モードが信頼性優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、前記動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする、ヘッダ復元装置。
【請求項４】
前記モード判定手段は、単位時間Ｘごとに測定された前記往復遅延時間の変動率を算出し、前記変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、前記変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする、請求項３に記載のヘッダ復元装置。
【請求項５】
受信側と同一の参照情報を参照して、送信すべきパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮方法であって、
格納されている前記参照情報を参照して、指定された動作モードでパケットのヘッダを圧縮するとともに、受信側の参照情報を更新するための更新情報を圧縮後のパケットに選択的に付加するパケット圧縮ステップと、
前記パケット圧縮ステップにおいて圧縮されたパケットを送信するパケット送信ステップと、
受信側の参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケットと、受信側でヘッダ復元エラーが発生したために前記更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットとを受信するパケット受信ステップと、
受信側との間でパケットを送受信することにより、受信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
前記パケット圧縮ステップの動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで前記更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに前記更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに前記更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定ステップとを備え、
前記モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに前記遅延時間測定ステップにおいて測定された前記往復遅延時間を受け取り、前記動作モードが圧縮効率優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、前記動作モードを信頼性優先モードに切り替え、前記動作モードが信頼性優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、前記動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする、ヘッダ圧縮方法。
【請求項６】
前記モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに測定された前記往復遅延時間の変動率を算出し、前記変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、前記変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする、請求項５に記載のヘッダ圧縮方法。
【請求項７】
送信側と同一の参照情報を参照して、受信したパケットのヘッダを復元するヘッダ復元方法であって、
格納している前記参照情報を更新するための更新情報が選択的に付加されたパケットを受信するパケット受信ステップと、
前記パケット受信ステップにおいて受信されたパケットを受け取り、前記更新情報を用いて前記参照情報を更新するとともに、前記参照情報を参照してパケットのヘッダを復元するパケット復元ステップと、
前記参照情報が正しく更新されたときには、その旨を示すＡＣＫパケットを送信し、前記パケット復元ステップにおいてヘッダ復元エラーが発生したときには、前記更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットを送信するパケット送信ステップと、
送信側との間でパケットを送受信することにより、送信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
送信側の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで前記更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに前記更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに前記更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定ステップと、
前記モード判定ステップにおいて選択された前記動作モードを送信側に通知するモード通知ステップとを備え、
前記モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに前記遅延時間測定ステップにおいて測定された前記往復遅延時間を受け取り、前記動作モードが圧縮効率優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、前記動作モードを信頼性優先モードに切り替え、前記動作モードが信頼性優先モードであるときに前記往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、前記動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする、ヘッダ復元方法。
【請求項８】
前記モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに測定された前記往復遅延時間の変動率を算出し、前記変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、前記変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする、請求項７に記載のヘッダ復元方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの圧縮装置および圧縮方法に関し、より特定的には、送信側で圧縮したパケットを受信側で復元するデータ伝送方式において使用される、ヘッダの圧縮装置および圧縮方法、並びに、ヘッダの復元装置および復元方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、インターネット上でデータ伝送を行う代表的な伝送プロトコルとして、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＵＤＰ／ＩＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などが知られている。また、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰ上で画像や音声などのデータを実時間伝送する方式として、ＲＴＰ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が知られている。ＲＴＰの詳細は、"RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications",H.Schulzrinne, S. Casner, R. Frederik, and V. Jacobson, RFC1889, 1996．に記載されている。
【０００３】
ＴＣＰ／ＩＰなどに準拠してデータをパケット単位で伝送する場合、送信側は、各パケットにヘッダを付加する。しかし、低または中ビットレートの伝送路上でデータを伝送する場合、ＴＣＰやＵＤＰやＩＰなどで規定されたヘッダを付加するとパケットサイズが増大し、通信にオーバヘッドが生じることが問題となる。例えば、ＵＤＰ／ＩＰを用いて１０バイトのデータを伝送する場合、送信側は、元のデータに２８バイトのヘッダを付加する必要がある。このため、１０バイトのデータを伝送するために、合計３８バイト、すなわち、元の約４倍のサイズを有するパケットを送信する必要が生じる。このような事態が多発すると、結果として伝送路の実効速度が著しく低下してしまう。
【０００４】
このようなヘッダによる通信オーバヘッドを低減させる手法として、ＲＦＣ１１４４およびＲＦＣ２５０８に規定された、Ｖ．Ｊａｃｏｂｓｏｎのヘッダ圧縮方式が知られている。この方式では、パケットに含まれるヘッダのうち、直前に送信したパケットから値が変化したフィールドのみが送信される。値が変化するフィールドはヘッダ全体から見れば少数であるので、この手法によればヘッダを圧縮してパケットを送信することができる。
【０００５】
Ｖ．Ｊａｃｏｂｓｏｎのヘッダ圧縮方式は、伝送誤り率が低い有線通信区間向けに規定された規格であり、伝送誤り率が高い無線通信区間には不向きであることが知られている。例えば、図６に示すネットワークにおいて、ゲートウェイサーバ７２と端末装置７４および携帯無線端末７７との間で、ＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔｔｏ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などによるポイント−トゥ−ポイント通信が行われる場合を考える。図６（ａ）に示すように、ゲートウェイサーバ７２と端末装置７４とがモデムやＩＳＤＮやＬＡＮなどからなる有線通信網７３によって接続されている場合には、Ｖ．Ｊａｃｏｂｓｏｎのヘッダ圧縮方式は、効果的に機能する。これに対し、図６（ｂ）に示すように、ゲートウェイサーバ７２と携帯無線端末７７とがＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などを用いた携帯電話網７５によって接続されている場合には、無線伝送区間７６で伝送誤りが発生し、Ｖ．Ｊａｃｏｂｓｏｎのヘッダ圧縮方式は、効果的に機能しない。近年の携帯電話の加入者増大に伴い、図６（ｂ）に示すネットワーク構成は、広く採用されるに至っている。
【０００６】
伝送誤りが多発する特徴を有する無線通信区間向けのヘッダ圧縮手法としては、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）で審議されているロバストヘッダ圧縮方式（ＲＯｂｕｓｔ  Ｈｅａｄｅｒ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ；以下、「ＲＯＨＣ」と略称する）が知られている。ＲＯＨＣの詳細は、”draft-ietf-rohc-rtp-00.txt 29 June 2000 ”に記載されている。
【０００７】
図７は、ＲＯＨＣを用いたデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。図７において、データ送信装置８０は、参照情報管理部８５に格納された参照情報を用いて各パケットのヘッダを圧縮し、圧縮後のパケットを送信する。データ受信装置９０は、参照情報管理部９５に格納された参照情報を用いて、受信した各パケットのヘッダを復元する。
【０００８】
参照情報とは、パケットのヘッダに含まれる各フィールドが直前のパケットからどのように変化するかを表す情報をいう。例えば、ヘッダにＵＤＰポート番号とＲＴＰシーケンス番号とＲＴＰタイムスタンプとが含まれ、各パケットのヘッダを直前のパケットと比べると、ＵＤＰポート番号は不変で、ＲＴＰシーケンス番号は１ずつ増加し、ＲＴＰタイムスタンプは５０ずつ増加するとする。この場合、「ＵＤＰポート番号は不変、ＲＴＰシーケンス番号は１ずつ増加、ＲＴＰタイムスタンプは５０ずつ増加」という情報が、参照情報となる。
【０００９】
図８ないし図１１は、ＲＯＨＣのシーケンス図である。図８において、データ送信装置８０とデータ受信装置９０とは、それぞれ、同一の参照情報αを保持しているとする。データ送信装置８０は、ヘッダＨ１とデータＤ１とを送信する場合には、参照情報管理部８５に格納された参照情報αを用いて次式（１）により圧縮ヘッダＰ１を求め、圧縮ヘッダＰ１とデータＤ１とからなるパケットを送信する。
【００１０】
Ｐ１＝Ｈ１＊α    …（１）
ただし、式（１）において、＊はヘッダと参照情報とに適用される演算を表す。演算＊では、ヘッダの各フィールドごとに異なる処理が行われる。
【００１１】
データ受信装置９０は、圧縮ヘッダＰ１とデータＤ１とからなるパケットを受信すると、参照情報管理部９５に格納された参照情報αを用いて上式（１）の逆の演算を行い、ヘッダＨ１を復元する。
【００１２】
以下、同様にして、データ送信装置８０は、圧縮ヘッダＰｉとデータＤｉとからなるパケットを送信し、データ受信装置９０は、受信したパケットに含まれる圧縮ヘッダＰｉを元のヘッダＨｉに復元する。
【００１３】
ＲＯＨＣを用いたデータ伝送においても、ヘッダに含まれるフィールドの変化の仕方が、データ伝送の途中で変わる場合がある。例えば、ＲＴＰタイムスタンプがこれまでは５０ずつ増加していたが、今後は１００ずつ増加する場合などがある。この場合、データ送信装置８０とデータ受信装置９０とは、それぞれ、自らの参照情報を正しく更新する必要がある。
【００１４】
データ送信装置８０は、自らが送信するパケットについてフィールドの変化の仕方が変わったことを検出し、これに基づき参照情報管理部８５に格納された参照情報を更新する。上述した例ではデータ送信装置８０は、参照情報αに含まれる「ＲＴＰタイムスタンプは５０ずつ増加」の部分を、「ＲＴＰタイムスタンプは１００ずつ増加」に更新する。以下、更新後の参照情報をβと記す。
【００１５】
データ受信装置９０は、データ送信装置８０が自らの参照情報を更新した後もヘッダを正しく復元するために、自らの参照情報を更新する必要がある。このため、データ送信装置８０は、受信側の参照情報を更新するための情報（以下、「更新情報」という）を付加したパケットを送信する。データ受信装置９０は、受信した更新情報を用いて参照情報管理部９５に格納された参照情報を更新し、参照情報が正しく更新された旨をデータ送信装置８０に通知する。更新情報としては、更新後の参照情報β自体、あるいは、参照情報αとβとの間の差分情報が使用される。
【００１６】
データ受信装置９０の参照情報が正しく更新されたことをデータ送信装置８０が確認する手法として、「信頼性保証手法」および「圧縮効率優先手法」の２つの手法が知られている。図９は、信頼性保証手法を用いた場合のシーケンス図である。信頼性保証手法で動作するデータ送信装置８０は、参照情報をαからβに更新した後、参照情報が正しく更新されたことを示すパケット（以下、「ＡＣＫパケット」という）を受信するまで、更新情報を付加したパケットを送信する。この際、データ送信装置８０は、最初に更新情報を付加したパケットを含め、それ以降のパケットについては、更新後の参照情報βを用いてヘッダを圧縮する。図９では、更新後の参照情報βが更新情報として使用され、Ｐｉは元の参照情報αを用いて圧縮されたヘッダを、Ｑｉは更新後の参照情報βを用いて圧縮されたヘッダを表す。
【００１７】
図１０および図１１は、圧縮効率優先手法を用いた場合のシーケンス図である。圧縮効率優先手法で動作するデータ送信装置８０は、参照情報をαからβに更新した後、更新情報を付加したパケットを一度だけ送信し、ＡＣＫパケットを受信しなくてもデータ受信装置９０の参照情報は正しく更新されたものと仮定して、以降は更新情報を付加せずにパケットを送信する。また、データ送信装置８０は、更新情報を付加したパケットを含め、それ以降のパケットについては、更新後の参照情報βを用いてヘッダを圧縮する。この場合、図１０に示すように、データ受信装置９０が更新情報を誤りなく受信し、これを用いて参照情報をαからβに更新していれば、その後のデータ伝送に支障は生じない。
【００１８】
しかし、図１１に示すように更新情報を受信できなかった場合には、データ受信装置９０は、元の参照情報αを用いてヘッダを復元し続ける。データ受信装置９０は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）などを用いてヘッダの復元エラーを検出し、ヘッダ復元エラーを検出したときには更新情報の送信を要求するパケット（以下、「ＮＡＣＫパケット」という）を送信する。データ送信装置８０は、ＮＡＣＫパケットを受信したときには、更新情報を再びパケットに付加して送信する。この場合、データ受信装置９０は、更新情報を付加したパケットを受信し損ねてから、更新情報を付加したパケットを受信するまでの間、ヘッダを正しく復元できない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
このように信頼性保証手法および圧縮効率優先手法の２つのヘッダ圧縮手法が知られているが、これらの手法は、それぞれ以下に示す特徴を有し、それぞれ問題点を有する。
【００２０】
信頼性保証手法では、参照情報は送信側と受信側とで必ず正しく更新されるため、受信側でヘッダ復元エラーが発生することはない。しかし、送信側はＡＣＫパケットを受信するまで更新情報を付加したパケットを送信し続けるため、ヘッダの圧縮効率が低下し、データの伝送効率は全体として低下する。
【００２１】
圧縮効率優先手法では、送信側は、原則として一度だけ更新情報を付加したパケットを送信し、ＡＣＫパケットの受信を待たずに、更新後の参照情報を用いて以降のパケットのヘッダを圧縮する。このため、更新情報が正しく受信されたときには、ヘッダの圧縮効率は高くなる。しかし、伝送誤りなどにより更新情報が正しく受信されなかったときには、受信側では更新情報を受信するまで連続してヘッダの復元エラーが発生し、データの伝送効率は著しく低下する。
【００２２】
そこで、信頼性保証手法と圧縮効率優先手法とを切り替えることにより、ヘッダの圧縮効率を向上させ、データの伝送効率を向上させることができると考えられる。しかしながら、ヘッダ圧縮手法を切り替える具体的な手法は、従来、明らかにされていない。
【００２３】
それ故に、本発明は、信頼性保証手法と圧縮効率優先手法とを切り替える具体的な手法を明らかにして、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善するヘッダ圧縮装置およびヘッダ圧縮方法、並びに、ヘッダ復元装置およびヘッダ復元方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、受信側と同一の参照情報を参照して、送信すべきパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮装置であって、
参照情報を格納して管理する参照情報管理手段と、
参照情報を参照して、指定された動作モードでパケットのヘッダを圧縮するとともに、受信側の参照情報を更新するための更新情報を圧縮後のパケットに選択的に付加するパケット圧縮手段と、
パケット圧縮手段によって圧縮されたパケットを送信するパケット送信手段と、
受信側の参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケットと、受信側でヘッダ復元エラーが発生したために更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットとを受信するパケット受信手段と、
パケット圧縮手段の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定手段とを備え、
モード判定手段は、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに、単位時間Ｘあたりに受信したＮＡＣＫパケットの個数が所定の値Ｙを超えた場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに、単位時間Ｘあたりに受信したＡＣＫパケットの個数が所定の値Ｚを超えた場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００２５】
このような第１の発明によれば、送信側は、受信側における参照情報の更新状況に基づき伝送品質を判断し、ヘッダ圧縮方式を、伝送品質が悪くなれば信頼性優先モードに、伝送品質が良くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００２６】
第２の発明は、第１の発明において、モード判定手段は、単位時間Ｘあたりに受信したＮＡＣＫパケットまたはＡＣＫパケットの個数の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００２７】
このような第２の発明によれば、送信側は、ＮＡＣＫパケットまたはＡＣＫパケットをほぼ一定の頻度で受信しているために伝送品質は安定していると判断したときには、ヘッダ圧縮方式を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００２８】
第３の発明は、送信側と同一の参照情報を参照して、受信したパケットのヘッダを復元するヘッダ復元装置であって、
参照情報を格納して管理する参照情報管理手段と、
参照情報を更新するための更新情報が選択的に付加されたパケットを受信するパケット受信手段と、
パケット受信手段によって受信されたパケットを受け取り、更新情報を用いて参照情報を更新するとともに、参照情報を参照してパケットのヘッダを復元するパケット復元手段と、
参照情報が正しく更新されたときには、その旨を示すＡＣＫパケットを送信し、パケット復元手段においてヘッダ復元エラーが発生したときには、更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットを送信するパケット送信手段と、
送信側の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受信するごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定手段と、
モード判定手段によって選択された動作モードを送信側に通知するモード通知手段とを備え、
モード判定手段は、単位時間Ｘあたりにパケット復元手段において発生したヘッダ復元エラーの個数を求め、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに個数が所定の値Ｙを超えた場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに個数が所定の値Ｚを超えない場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００２９】
このような第３の発明によれば、受信側は、ヘッダ復元エラーの発生状況に基づき伝送品質を判断し、送信側のヘッダ圧縮方式を、伝送品質が悪くなれば信頼性優先モードに、伝送品質が良くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００３０】
第４の発明は、第３の発明において、モード判定手段は、単位時間Ｘごとに求めた個数の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００３１】
このような第４の発明によれば、受信側は、ヘッダ復元エラーがほぼ一定の頻度で発生しているために伝送品質は安定していると判断したときには、送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００３２】
第５の発明は、受信側と同一の参照情報を参照して、送信すべきパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮装置であって、
参照情報を格納して管理する参照情報管理手段と、
参照情報を参照して、指定された動作モードでパケットのヘッダを圧縮するとともに、受信側の参照情報を更新するための更新情報を圧縮後のパケットに選択的に付加するパケット圧縮手段と、
パケット圧縮手段によって圧縮されたパケットを送信するパケット送信手段と、
受信側の参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケットと、受信側でヘッダ復元エラーが発生したために更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットとを受信するパケット受信手段と、
受信側との間でパケットを送受信することにより、受信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
パケット圧縮手段の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定手段とを備え、
モード判定手段は、単位時間Ｘごとに遅延時間測定手段から往復遅延時間を受け取り、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００３３】
このような第５の発明によれば、送信側は、受信側との間の往復遅延時間に基づき、ヘッダの圧縮方式を、往復遅延時間が短くなれば信頼性優先モードに、往復遅延時間が長くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００３４】
第６の発明は、第５の発明において、モード判定手段は、単位時間Ｘごとに測定された往復遅延時間の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００３５】
このような第６の発明によれば、送信側は、往復遅延時間がほぼ一定であるために伝送品質は安定していると判断したときには、ヘッダ圧縮方法を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００３６】
第７の発明は、送信側と同一の参照情報を参照して、受信したパケットのヘッダを復元するヘッダ復元装置であって、
参照情報を格納して管理する参照情報管理手段と、
参照情報を更新するための更新情報が選択的に付加されたパケットを受信するパケット受信手段と、
パケット受信手段によって受信されたパケットを受け取り、更新情報を用いて参照情報を更新するとともに、参照情報を参照してパケットのヘッダを復元するパケット復元手段と、
参照情報が正しく更新されたときには、その旨を示すＡＣＫパケットを送信し、パケット復元手段においてヘッダ復元エラーが発生したときには、更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットを送信するパケット送信手段と、
送信側との間でパケットを送受信することにより、送信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、
送信側の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定手段と、
モード判定手段によって選択された動作モードを送信側に通知するモード通知手段とを備え、
モード判定手段は、単位時間Ｘごとに遅延時間測定手段から往復遅延時間を受け取り、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００３７】
このような第７の発明によれば、受信側は、送信側との間の往復遅延時間に基づき、送信側のヘッダ圧縮方式を、往復遅延時間が短くなれば信頼性優先モードに、往復遅延時間が長くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００３８】
第８の発明は、第７の発明において、モード判定手段は、単位時間Ｘごとに測定された往復遅延時間の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００３９】
このような第８の発明によれば、受信側は、往復遅延時間がほぼ一定であるために伝送品質は安定していると判断したときには、送信側のヘッダ圧縮方法を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００４０】
第９の発明は、受信側と同一の参照情報を参照して、送信すべきパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮方法であって、
格納されている参照情報を参照して、指定された動作モードでパケットのヘッダを圧縮するとともに、受信側の参照情報を更新するための更新情報を圧縮後のパケットに選択的に付加するパケット圧縮ステップと、
パケット圧縮ステップにおいて圧縮されたパケットを送信するパケット送信ステップと、
受信側の参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケットと、受信側でヘッダ復元エラーが発生したために更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットとを受信するパケット受信ステップと、
パケット圧縮ステップの動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定ステップとを備え、
モード判定ステップは、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに、単位時間Ｘあたりに受信したＮＡＣＫパケットの個数が所定の値Ｙを超えた場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに、単位時間Ｘあたりに受信したＡＣＫパケットの個数が所定の値Ｚを超えた場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００４１】
このような第９の発明によれば、送信側は、受信側における参照情報の更新状況に基づき伝送品質を判断し、ヘッダ圧縮方式を、伝送品質が悪くなれば信頼性優先モードに、伝送品質が良くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００４２】
第１０の発明は、第９の発明において、モード判定ステップは、単位時間Ｘあたりに受信したＮＡＣＫパケットまたはＡＣＫパケットの個数の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００４３】
このような第１０の発明によれば、送信側は、ＮＡＣＫパケットまたはＡＣＫパケットをほぼ一定の頻度で受信しているために伝送品質は安定していると判断したときには、ヘッダ圧縮方式を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００４４】
第１１の発明は、送信側と同一の参照情報を参照して、受信したパケットのヘッダを復元するヘッダ復元方法であって、
格納している参照情報を更新するための更新情報が選択的に付加されたパケットを受信するパケット受信ステップと、
パケット受信ステップにおいて受信されたパケットを受け取り、更新情報を用いて参照情報を更新するとともに、参照情報を参照してパケットのヘッダを復元するパケット復元ステップと、
参照情報が正しく更新されたときには、その旨を示すＡＣＫパケットを送信し、パケット復元ステップにおいてヘッダ復元エラーが発生したときには、更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットを送信するパケット送信ステップと、
送信側の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受信するごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定ステップと、
モード判定ステップにおいて選択された動作モードを送信側に通知するモード通知ステップとを備え、
モード判定ステップは、単位時間Ｘあたりにパケット復元ステップにおいて発生したヘッダ復元エラーの個数を求め、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに個数が所定の値Ｙを超えた場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに個数が所定の値Ｚを超えない場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００４５】
このような第１１の発明によれば、受信側は、ヘッダ復元エラーの発生状況に基づき伝送品質を判断し、送信側のヘッダ圧縮方式を、伝送品質が悪くなれば信頼性優先モードに、伝送品質が良くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００４６】
第１２の発明は、第１１の発明において、モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに求めた個数の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００４７】
このような第１２の発明によれば、受信側は、ヘッダ復元エラーがほぼ一定の頻度で発生しているために伝送品質は安定していると判断したときには、送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００４８】
第１３の発明は、受信側と同一の参照情報を参照して、送信すべきパケットのヘッダを圧縮するヘッダ圧縮方法であって、
格納されている参照情報を参照して、指定された動作モードでパケットのヘッダを圧縮するとともに、受信側の参照情報を更新するための更新情報を圧縮後のパケットに選択的に付加するパケット圧縮ステップと、
パケット圧縮ステップにおいて圧縮されたパケットを送信するパケット送信ステップと、
受信側の参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケットと、受信側でヘッダ復元エラーが発生したために更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットとを受信するパケット受信ステップと、
受信側との間でパケットを送受信することにより、受信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
パケット圧縮ステップの動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定ステップとを備え、
モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに遅延時間測定ステップにおいて測定された往復遅延時間を受け取り、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００４９】
このような第１３の発明によれば、送信側は、受信側との間の往復遅延時間に基づき、ヘッダの圧縮方式を、往復遅延時間が短くなれば信頼性優先モードに、往復遅延時間が長くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００５０】
第１４の発明は、第１３の発明において、モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに測定された往復遅延時間の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００５１】
このような第１４の発明によれば、送信側は、往復遅延時間がほぼ一定であるために伝送品質は安定していると判断したときには、ヘッダ圧縮方法を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００５２】
第１５の発明は、送信側と同一の参照情報を参照して、受信したパケットのヘッダを復元するヘッダ復元方法であって、
格納している参照情報を更新するための更新情報が選択的に付加されたパケットを受信するパケット受信ステップと、
パケット受信ステップにおいて受信されたパケットを受け取り、更新情報を用いて参照情報を更新するとともに、参照情報を参照してパケットのヘッダを復元するパケット復元ステップと、
参照情報が正しく更新されたときには、その旨を示すＡＣＫパケットを送信し、パケット復元ステップにおいてヘッダ復元エラーが発生したときには、更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットを送信するパケット送信ステップと、
送信側との間でパケットを送受信することにより、送信側との間の往復遅延時間を測定する遅延時間測定ステップと、
送信側の動作モードを、自らの参照情報を更新した後はＡＣＫパケットを受け取るまで更新情報を付加し続ける信頼性優先モードと、自らの参照情報を更新したときに更新情報を付加した後は、ＮＡＣＫパケットを受け取るごとに更新情報を付加する圧縮効率優先モードとの間で切り替えるモード判定ステップと、
モード判定ステップにおいて選択された動作モードを送信側に通知するモード通知ステップとを備え、
モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに遅延時間測定ステップにおいて測定された往復遅延時間を受け取り、動作モードが圧縮効率優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｙを超えない場合には、動作モードを信頼性優先モードに切り替え、動作モードが信頼性優先モードであるときに往復遅延時間が所定の値Ｚを超えた場合には、動作モードを圧縮効率優先モードに切り替えることを特徴とする。
【００５３】
このような第１５の発明によれば、受信側は、送信側との間の往復遅延時間に基づき、送信側のヘッダ圧縮方式を、往復遅延時間が短くなれば信頼性優先モードに、往復遅延時間が長くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、復元できないパケット伝送に要する時間およびコストを大幅に削減しつつ、圧縮効率を高めてパケット伝送に要するコストをも大幅に削減することができる。
【００５４】
第１６の発明は、第１５の発明において、モード判定ステップは、単位時間Ｘごとに測定された往復遅延時間の変動率を算出し、変動率が所定の値Ａを超えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させることを特徴とする。
【００５５】
このような第１６の発明によれば、受信側は、往復遅延時間がほぼ一定であるために伝送品質は安定していると判断したときには、送信側のヘッダ圧縮方法を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。すなわち、ヘッダ復元エラーを抑制して圧縮効率を高めることができ、伝送コストを削減することができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置について説明する。本発明は、伝送路の品質や往復遅延時間の状況に応じてヘッダ圧縮方式を動的に切り替えることにより、無線伝送区間の圧縮効率と伝送品質とを改善することを目的とする。本発明の実施形態に係るデータ送信装置は、各パケットのヘッダを圧縮した後に送信するので、その意味ではデータ圧縮装置またはヘッダ圧縮装置として把握することができる。また、本発明の実施形態に係るデータ受信装置は、受信した各パケットのヘッダを復元するので、その意味ではデータ復元装置またはヘッダ復元装置として把握することができる。なお、以下では、データ送信装置からデータ受信装置へ単方向通信を行う場合について説明するが、ネットワークに接続された２台の装置がそれぞれ送信装置および受信装置の機能を合わせ持ち、双方向同時通信を行う場合にも適用できる。
【００５７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。図１において、データ送信装置１は、パケット入力部１１、パケット圧縮部１２、パケット送信部１３、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４、参照情報管理部１５、および、モード判定部３１を備える。データ受信装置２は、パケット受信部２１、パケット復元部２２、パケット出力部２３、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット送信部２４、および、参照情報管理部２５を備える。
【００５８】
参照情報管理部１５と参照情報管理部２５とは、同一の参照情報を格納し管理する。ここで、参照情報とは、パケットのヘッダに含まれる各フィールドが直前のパケットからどのように変化するかを表す情報をいう。参照情報管理部１５に格納された参照情報は、パケットのヘッダを圧縮するために使用され、参照情報管理部２５に格納された参照情報は、受信したパケットのヘッダを復元するために使用される。
【００５９】
パケット入力部１１は、パケット単位でデータを受け取り、パケット圧縮部１２に供給する。パケット圧縮部１２は、参照情報管理部１５に格納された参照情報を用いて、供給されたパケットのヘッダを圧縮する。パケット圧縮部１２におけるヘッダ圧縮手法は、モード判定部３１から出力されたモード切替信号５１によって、信頼性保証手法または圧縮効率優先手法のいずれかに切り替えられる。パケット送信部１３は、パケット圧縮部１２によって圧縮されたパケットをデータ受信装置２に対して送信する。
【００６０】
パケット圧縮部１２は、信頼性保証手法を用いる場合には、参照情報管理部１５に格納された参照情報を更新した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４からＡＣＫパケットの受信通知を受け取るまで、各パケットに更新情報を付加する。ここで、ＡＣＫパケットとはデータ受信装置２の参照情報が正しく更新されたことを示すパケットをいい、更新情報とは受信側の参照情報を更新するための情報をいう。また、パケット圧縮部１２は、最初に更新情報を付加したパケットを含め、それ以降のパケットについては、更新後の参照情報を用いてヘッダを圧縮する。
【００６１】
パケット圧縮部１２は、圧縮効率優先手法を用いる場合には、参照情報管理部１５に格納された参照情報を更新した後、更新情報を付加したパケットを原則として一度だけ出力し、以後は更新情報を付加せずに圧縮したパケットを出力する。パケット圧縮部１２は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４からＮＡＣＫパケットの受信通知を受けたときには、次のパケットに更新情報を付加する。ここで、ＮＡＣＫパケットとは、データ受信装置２がヘッダ復元エラーを検出したときに送信する更新情報の送信を要求するパケットをいう。また、パケット圧縮部１２は、更新情報を付加したパケットを含め、それ以降のパケットについては、更新後の参照情報を用いてヘッダを圧縮する。
【００６２】
パケット圧縮部１２は、任意の手法を用いて、自らの参照情報を更新すべきタイミングを知ることができる。例えば、パケット圧縮部１２が、パケットを解析し、参照情報を更新するか否かを判断してもよい。あるいは、パケット入力部１１にパケットが入力されるときに、参照情報を更新するか否かが同時に指定されることとしてもよい。
【００６３】
パケット受信部２１は、データ送信装置１から送信されたパケットを受信し、パケット復元部２２に供給する。パケット復元部２２は、参照情報管理部２５に格納された参照情報を用いて、受信したパケットのヘッダを復元し、パケット出力部２３に出力する。パケット出力部２３は、復元されたヘッダを含んだパケットを出力する。
【００６４】
パケット復元部２２は、更新情報が付加されたパケットを受信したときには、参照情報管理部２５に格納された参照情報を更新し、その旨をＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット送信部２４に通知する。また、パケット復元部２２は、ヘッダを復元する際には、上述した文献（”draft-ietf-rohc-rtp-00.txt 29 June 2000 ”）に記載されたＣＲＣなどを用いて、ヘッダが正しく復元されたか否かを検査する。パケット復元部２２は、ヘッダの復元エラーを検出したときには、その旨をＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット送信部２４に通知する。
【００６５】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット送信部２４は、パケット復元部２２からの通知に基づき、参照情報が正しく更新されたことを示すＡＣＫパケット、または、更新情報の送信を要求するＮＡＣＫパケットをデータ送信装置１に対して送信する。
【００６６】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット送信部２４から送信されたＡＣＫパケットおよびＮＡＣＫパケットを受信し、パケット圧縮部１２とモード判定部３１とに出力する。
【００６７】
モード判定部３１は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４が受信したＡＣＫパケットおよびＮＡＣＫパケットに基づき、パケット圧縮部１２が信頼性保証手法または圧縮効率優先手法のいずれのヘッダ圧縮手法を用いるべきかを判断する。
【００６８】
データ送信装置１とデータ受信装置２とがともに圧縮効率優先手法を用いているときには、モード判定部３１は、単位時間ＸあたりにＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４が受信したＮＡＣＫパケットの個数を求める。ＮＡＣＫパケットの個数は、データ受信装置２において発生したヘッダ復元エラーの個数に相当する。モード判定部３１は、単位時間Ｘあたりに受信したＮＡＣＫパケットの数が所定の値Ｙを超えた場合に、伝送品質が低下したと判断し、信頼性保証手法への切り替えを指示するモード切替信号５１を出力する。
【００６９】
逆に、データ送信装置１とデータ受信装置２とがともに信頼性保証手法を用いているときには、モード判定部３１は、単位時間ＸあたりにＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部１４が受信したＡＣＫパケットの個数を求める。ＡＣＫパケットの個数は、データ受信装置２において正しく参照情報が更新された回数に相当する。モード判定部３１は、単位時間Ｘあたりに受信したＡＣＫパケットの個数が所定の値Ｚを超えた場合に、伝送品質が向上したと判断し、圧縮効率優先手法への切り替えを指示するモード切替信号５１を出力する。
【００７０】
パケット圧縮部１２は、モード判定部３１から出力されたモード切替信号５１に従って、ヘッダ圧縮手法を信頼性保証手法と圧縮効率優先手法との間で切り替える。この際、パケット圧縮部１２は、以下に示す３段階ハンドシェークを行うことにより、パケット復元部２２のヘッダ圧縮手法が切り替えられたことを確認した後に、自らのヘッダ圧縮手法を切り替える。３段階ハンドシェークの第１段階では、データ送信装置１からデータ受信装置２へ、ヘッダ圧縮手法の切替指示情報が伝送される。第２段階では、データ受信装置２からデータ送信装置１へ、ヘッダ圧縮手法の切替確認パケットが伝送される。第３段階では、データ送信装置１からデータ受信装置２へ、ヘッダ圧縮手法切り替え後のパケットが伝送される。
【００７１】
図２は、ヘッダ圧縮手法を切り替える際に行われる３段階ハンドシェークの説明図である。この例では、データ送信装置１およびデータ受信装置２のヘッダ圧縮手法は、いずれも、圧縮効率優先手法から信頼性保証手法へ切り替えられる。ヘッダ圧縮手法を切り替える前には、各パケットは、圧縮効率優先手法を用いて伝送される。データ送信装置１は、ヘッダ圧縮手法を切り替えるべきと判断したときには、ヘッダ圧縮手法の切替指示情報６１を送信する。データ送信装置１は、切替指示情報６１を、データを有するパケットに付加して送信してもよく、データを有さない制御用パケットを用いて伝送してもよい。データ送信装置１は、切替指示情報６１を送信した後、切替確認パケット６２を受信するまで待機する。データ受信装置２は、切替指示情報６１を受信したときには、自らのヘッダ圧縮手法を切り替えるとともに、データ送信装置１に切替確認パケット６２を送信する。データ送信装置１は、切替確認パケット６２を受信した後は、切り替え後のヘッダ圧縮手法、すわわち、信頼性保証手法を用いてパケットを伝送する。
【００７２】
なお、３段階ハンドシェークの詳細は、上述した文献（”draft-ietf-rohc-rtp-00.txt 29 June 2000 ”）に記載されている。また、データ送信装置１とデータ受信装置２とは、上記以外の切り替え手法を用いてもよい。
【００７３】
以上に示すように、本実施形態によれば、送信側は、受信側における参照情報の更新状況に基づき伝送品質を判断し、ヘッダ圧縮方式を、伝送品質が悪くなれば信頼性優先モードに、伝送品質が良くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。
【００７４】
（第１の実施形態の変形例）
第１の実施形態では、モード判定部３１が使用する単位時間Ｘについては何ら限定していないが、受信したＡＣＫパケットまたはＮＡＣＫパケットの個数に基づき、単位時間Ｘの値を動的に変化させるようにしてもよい。
【００７５】
本変形例に係るモード判定部は、受信したＡＣＫパケットまたはＮＡＣＫパケットの個数を求めることに加えて、例えば、今回のパケット受信数を前回のパケット受信数で除算することにより、パケット受信数の変動率を算出する。モード判定部は、算出した変動率が所定の値Ａを超えない場合には、伝送品質が安定していると判断し、単位時間Ｘの値を増加させる。逆に、モード判定部は、算出した変動率が所定の値Ｂより大きい場合には、伝送品質が頻繁に変化していると判断し、単位時間Ｘの値を減少させる。なお、パケット受信数の変動率は、今回のパケット受信数を前回のパケット受信数で除算した値に限らず、パケット受信数の履歴を蓄積し、これを用いて算出した値であってもよい。
【００７６】
このように本変形例では、送信側は、伝送品質が安定していると判断したときには、ヘッダ圧縮方式を切り替えるタイミングの時間間隔を伸ばし、逆のときには、その時間間隔を縮める。このように無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。図３において、データ送信装置３はモード変更要求受信部４１を備え、データ受信装置４はモード判定部３２およびモード変更要求送信部４２を備える。本実施形態は、データ受信装置４がヘッダ圧縮手法の切り替えを判断する点で、データ送信装置１がヘッダ圧縮手法の切り替えを判断する第１の実施形態と相違する。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００７８】
パケット復元部２２は、ヘッダの復元エラーを検出したときには、その旨をモード判定部３２にも通知する。モード判定部３２は、単位時間Ｘあたりにパケット復元部２２において発生したヘッダ復元エラーの個数を求め、以下に示すように動作する。
【００７９】
データ送信装置３とデータ受信装置４とがともに圧縮効率優先手法を用いているときには、モード判定部３２は、単位時間Ｘあたりに発生したヘッダ復元エラーの個数が所定の値Ｙを超えた場合に、伝送品質が低下したと判断し、信頼性保証手法への切り替えを指示するモード切替信号５２ａを出力する。
【００８０】
逆に、データ送信装置３とデータ受信装置４とがともに信頼性保証手法を用いているときには、モード判定部３２は、単位時間Ｘあたりに発生したヘッダ復元エラーの個数が所定の値Ｚを越えない場合に、伝送品質が向上したと判断し、圧縮効率優先手法への切り替えを指示するモード切替信号５２ａを出力する。
【００８１】
モード変更要求送信部４２は、モード判定部３１からモード切替信号５２ａが出力されたときに、その内容を含んだパケットを送信する。モード変更要求受信部４１は、モード変更要求送信部４２から送信されたパケットを受信し、モード切替信号５２ａと同じ値を有するモード切替信号５２ｂをパケット圧縮部１２に出力する。
【００８２】
パケット圧縮部１２は、モード変更要求受信部４１から出力されたモード切替信号５２ｂに従って、ヘッダ圧縮手法を切り替える。ヘッダ圧縮手法を切り替えるためには、第１の実施形態と同様に、例えば３段階ハンドシェークが行われる。
【００８３】
以上に示すように、本実施形態によれば、受信側は、ヘッダ復元エラーの発生状況に基づき伝送品質を判断し、送信側のヘッダ圧縮方式を、伝送品質が悪くなれば信頼性優先モードに、伝送品質が良くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。図４において、データ送信装置５はモード判定部３３および往復遅延時間測定部４３を備え、データ受信装置６は往復遅延時間測定応答部４４を備えることを特徴とする。本実施形態は、ヘッダ圧縮手法の切り替えが往復遅延時間に基づき判断される点で、ヘッダ圧縮手法が受信したＡＣＫパケットおよびＮＡＣＫパケットの個数に基づき判断される第１の実施形態と相違する。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００８５】
往復遅延時間測定部４３は、データ送信装置１とデータ受信装置２との間の往復遅延時間を測定するために、タイムスタンプを付加した遅延時間測定パケットを所定の時間間隔Ｘで送信する。往復遅延時間測定応答部４４は、遅延時間測定パケットを受信し、受信したパケットを返送する。往復遅延時間測定部４３は、返送された遅延時間測定パケットを受信し、その受信時刻とパケットに付加したタイムスタンプとの差を算出することにより、データ送信装置１とデータ受信装置２との間の往復遅延時間を求め、モード判定部３３に出力する。遅延時間測定パケットとしては、例えば、ＲＦＣ１８８９に記載されたＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを用いてもよい。また、遅延時間の測定方法は、これに限らず、他のいかなる手法であってもよい。
【００８６】
モード判定部３３は、受け取った往復遅延時間に基づき、以下のように動作する。データ送信装置５とデータ受信装置６とがともに圧縮効率優先手法を用いているときで、往復遅延時間が所定の値Ｙを越えない場合には、モード判定部３３は、データ受信装置６からＡＣＫパケットが届くまでに時間がかからないので信頼性を今よりも向上させるべきであると判断する。このため、モード判定部３３は、ヘッダ復元エラーが発生しない、より安全な信頼性保証手法への切り替えを指示するモード切替信号５３を出力する。
【００８７】
逆に、データ送信装置５とデータ受信装置６とがともに信頼性保証手法を用いているときで、往復遅延時間が所定の値Ｚを越えた場合には、モード判定部３３は、データ受信装置６からＡＣＫパケットが届くまでに時間がかかるので圧縮効率の低下を防ぐ必要があると判断する。このため、モード判定部３３は、圧縮効率優先手法への切り替えを指示するモード切替信号５３を出力する。
【００８８】
パケット圧縮部１２は、モード判定部３３から出力されたモード切替信号５３に従って、ヘッダ圧縮手法を切り替える。ヘッダ圧縮手法を切り替えるためには、第１の実施形態と同様に、例えば３段階ハンドシェークが行われる。
【００８９】
以上に示すように、本実施形態によれば、送信側は、受信側との間の往復遅延時間に基づき、ヘッダの圧縮方式を、往復遅延時間が短くなれば信頼性優先モードに、往復遅延時間が長くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように送信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。
【００９０】
（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。データ送信装置７はモード変更要求受信部４１および往復遅延時間測定応答部４４を備え、データ受信装置８はモード判定部３４、モード変更要求送信部４２および往復遅延時間測定部４３を備える。本実施形態は、ヘッダ圧縮手法の切り替えが往復遅延時間に基づき判断される点で、ヘッダ圧縮手法の切り替えが受信したＡＣＫパケットおよびＮＡＣＫパケットの個数に基づき判断される第２の実施形態と相違する。本実施形態の構成要素のうち、第１ないし第３の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付している。本実施形態の詳細は第１ないし第３の実施形態の詳細から明らかであるので、その説明を省略する。
【００９１】
本実施形態によれば、受信側は、送信側との間の往復遅延時間に基づき、送信側のヘッダ圧縮方式を、往復遅延時間が短くなれば信頼性優先モードに、往復遅延時間が長くなれば圧縮効率優先モードに切り替える。このように受信側で送信側のヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間におけるヘッダの圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。
【００９２】
なお、ここでは第１の実施形態についてのみ変形例を示したが、第２ないし第４の実施形態についても、同様の変形例を構成できる。すなわち、モード判定部は、データ受信装置におけるヘッダ復元エラーの個数や往復遅延時間について、これらの値の変動率が所定の値Ａを越えない場合には単位時間Ｘを増加させ、変動率が所定の値Ｂより大きい場合には単位時間Ｘを減少させる。これらいずれの変形例においても、無線伝送区間の伝送品質の変化に敏感に対応して、送信側または受信側でヘッダ圧縮方式を切り替えることにより、無線伝送区間における圧縮効率と伝送品質とを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ヘッダ圧縮手法を切り替える際に行われる３段階ハンドシェークの説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】無線伝送区間を含まない通信ネットワークと、無線伝送区間を含む通信ネットワークとを示す図である。
【図７】ＲＯＨＣを用いた従来のデータ送信装置およびデータ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】ＲＯＨＣのシーケンス図である。
【図９】信頼性保証手法のシーケンス図である。
【図１０】圧縮効率優先手法の正常シーケンス図である。
【図１１】圧縮効率優先手法の異常シーケンス図である。
【符号の説明】
１、３、５、７…データ送信装置
２、４、６、８…データ受信装置
１１…パケット入力部
１２…パケット圧縮部
１３…パケット送信部
１４…ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット受信部
１５、２５…参照情報管理部
２１…パケット受信部
２２…パケット復元部
２３…パケット出力部
２４…ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット送信部
３１、３２、３３、３４…モード判定部
４１…モード変更要求受信部
４２…モード変更要求送信部
４３…往復遅延時間測定部
４４…往復遅延時間測定応答部
５１、５２、５３、５４…モード切替信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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