JP4780345B2 - 通信システム、接続装置、接続方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、移動端末に対してサービスを提供する通信システム、接続装置、接続方法およびプログラムに関する。

近年注目されているＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）技術を移動体通信に適用したＭｏｂｉｌｅ ＷｉＭＡＸシステムには、当該システムに加入することによりサービスを受ける移動局であるＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）と、ＭＳと接続可能に構成された基地局であるＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）と、ＢＳを介してＭＳをネットワークに接続する接続装置であるＡＳＮ−ＧＷ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）とが存在する。

図９は、一般的なＷｉＭＡＸシステムの一構成例を示す図である。

図９に示したＷｉＭＡＸシステムには、ＤＨＣＰサーバ１００３と、ＡＳＮ−ＧＷ１００４と、ＢＳ１００５と、ＭＳ１００６とが設けられている。

ＤＨＣＰサーバ１００３は、ＣＳＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００１に存在し、ＭＳ１００６にＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを自動的に設定するプロトコルであるＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能を有するサーバである。

ＡＳＮ−ＧＷ１００４は、ＣＳＮ１００１とＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００２とを接続するための接続装置である。また、ＡＳＮ−ＧＷ１００４は、ＤＨＣＰサーバ１００３およびＢＳ１００５と接続されている。

ＢＳ１００５は、ＡＳＮ１００２に存在し、ＭＳ１００６と接続可能に構成された基地局である。

ＭＳ１００６は、ＢＳ１００５およびＡＳＮ−ＧＷ１００４を介してＣＳＮ１００１と通信を行う移動可能な移動局である。

また、このようなＷｉＭＡＸシステムに限らず、パケットデータの通信を行う通信システムにおいて、通信帯域幅を節約するために当該パケットデータのパケットヘッダを圧縮して通信を行う技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。この技術として、ＰＨＳ（Ｐａｙｌｏａｄ Ｈｅａｄｅｒ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）ルールが挙げられる。

ＰＨＳルールとは、冗長なパケットヘッダの情報を削除することにより使用帯域を削減することで通信回線を効率的に運用できるペイロードヘッダ圧縮の仕組みである。

図１０は、所定のＰＨＳルールが適用されたパケットヘッダの圧縮の様子の一例を示す図である。

所定のＰＨＳルールが適用されたパケットヘッダは図１０に示すように、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダとＩＰヘッダとＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダとデータとＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）フィールドとから構成されたパケットデータのうち、パケットヘッダ部分の一部が圧縮されている。ここでは、パケットヘッダのうちＩＰヘッダ部が圧縮されている。

図１１は、ＰＨＳルールを説明するための図である。

図１１では、Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥからなるパケットヘッダが送信装置である送信側から無線区間を介して受信装置である受信側へ送信されている。ここでＡ，Ｂ，Ｃ，ＤおよびＥはバイト単位のデータである。このパケットヘッダにＰＨＳルールを適用することで、当該パケットヘッダが圧縮される。

ここでは、圧縮する位置を示す情報である「ＰＨＳＭ（ＰＨＳ−Ｍａｓｋ）」と、圧縮されるデータの中身（情報）である「ＰＨＳＦ（ＰＨＳ−Ｆｉｅｌｄ）」とを用いることにより、所望のデータの圧縮が可能となる。例えば、送信装置にてＡ，ＣおよびＥそれぞれの「ＰＨＳＭ」に「１」を設定することにより、Ａ，ＣおよびＥが圧縮されて送信される。つまり、図１１に示すように、無線区間においては、パケットヘッダがＢとＤとから構成されている。また、圧縮されたＡ，ＣおよびＥそれぞれの「ＰＨＳＦ」にそれぞれの値を設定することにより、当該値が設定された「ＰＨＳＦ」が送信側から受信側へ送信されることにより、圧縮されたＡ，ＣおよびＥそれぞれが受信側にて復元される。

以下に、上述したＰＨＳルールを図９に示したＷｉＭＡＸシステムに適用した場合について説明する。

図１２は、図９に示したＡＳＮ−ＧＷ１００４の内部構成の一例を示す図である。

図９に示したＡＳＮ−ＧＷ１００４には図１２に示すように、ＢＳインタフェース部１０４１と、サービスフロー生成部１０４２と、ＣＳＮデータ転送部１０４３と、ＰＨＳルール記憶部１０４４とが設けられている。

ＢＳインタフェース部１０４１は、ＢＳ１００５とのインタフェース機能を有する。

サービスフロー生成部１０４２は、ＰＨＳルール記憶部１０４４に記憶されているＰＨＳルールを読み出し、読み出したＰＨＳルールをＢＳインタフェース部１０４１を介してＢＳ１００５へ送信する。

ＣＳＮデータ転送部１０４３は、ＣＳＮ１００１とのインタフェース機能を有する。

ＰＨＳルール記憶部１０４４は、手動であらかじめ作成されたＰＨＳルールを記憶する。

以下に、図９に示したＷｉＭＡＸシステムへのＭＳ１００６の加入（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ）方法について説明する。

図１３は、図９に示したＷｉＭＡＸシステムへのＭＳ１００６の加入方法を説明するためのシーケンス図である。

まず、レンジング要求信号であるＲＮＧ−ＲＥＱ（Ｒａｎｇｉｎｇ−Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージがＭＳ１００６からＢＳ１００５へ送信される（ステップＳ８１）。すると、当該ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの応答信号であるＲＮＧ−ＲＳＰ（Ｒａｎｇｉｎｇ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージがＢＳ１００５からＭＳ１００６へ送信される（ステップＳ８２）。

続いて、各種Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ（容量）情報のネゴシエーションを行うために、ＳＢＣ−ＲＥＱ（Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ−Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージがＭＳ１００６からＢＳ１００５へ送信される（ステップＳ８３）。すると、当該ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージの応答信号であるＳＢＣ−ＲＳＰ（Ｓｔａｔｉｏｎ Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージがＢＳ１００５からＭＳ１００６へ送信される（ステップＳ８４）。

続いて、レジストレーション要求信号であるＲＥＧ−ＲＥＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージがＭＳ１００６からＢＳ１００５へ送信される（ステップＳ８５）。すると、当該ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージの応答信号であるＲＥＧ−ＲＳＰＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ−Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージがＢＳ１００５からＭＳ１００６へ送信される（ステップＳ８６）。

そして、新しいサービスフローを確立するためのＤＳＡ−ＲＥＱ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｄｄｉｔｉｏｎ−Ｒｅｑｕｅｓｔ）／ＲＳＰ／ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）メッセージが上り用と下り用とで１回ずつＢＳ１００５とＭＳ１００６との間で送受信される（ステップＳ８７〜Ｓ９２）。このとき、ＢＳ１００５からＭＳ１００６へ送信されるＤＳＡ−ＲＥＱメッセージには、ＰＨＳルールが含まれる。

その後、ＭＳ１００６からＢＳ１００５およびＡＳＮ−ＧＷ１００４を介してＤＨＣＰサーバ１００３へＩＰアドレスが要求され、ＤＨＣＰサーバ１００３からＭＳ１００６へＩＰアドレスが割り当てられる（ステップＳ９３〜Ｓ９６）。
特開２００５−１２４０７７号公報

しかしながら、上述したＰＨＳルールの生成においては、以下に示す課題がある。

第１の課題は、ＰＨＳルールを手動で作成するため、パケットの中身があらかじめ分かっていなければ圧縮箇所を特定できず、ＰＨＳルールを生成できないということである。

第２の課題は、パケットの中身があらかじめ分かっていなければＰＨＳルールを生成できないため、固定ＩＰアドレスにしか対応できない。つまり、ＤＨＣＰを用いてＩＰアドレスが割り当てられた場合、ＩＰアドレス部分の圧縮ができないということである。

本発明は、上述した課題を解決する通信システム、接続装置、接続方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
移動局と、該移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と、該基地局を所定のネットワークへ接続する接続装置とからなる通信システムにおいて、
前記移動局は、当該通信システムに加入する際に、当該移動局に付与された物理アドレスを前記基地局を介して前記接続装置へ送信し、
前記接続装置は、前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて記憶するアドレス記憶部を有し、前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記アドレス記憶部から検索し、該検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成し、該生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信することを特徴とする。

また、移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と接続された接続装置であって、
前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて記憶するアドレス記憶部と、
前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記アドレス記憶部から検索し、該検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成するサービスフロー生成部と、
該生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する基地局インタフェース部とを有する。

また、移動局と、該移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と、該基地局を所定のネットワークへ接続する接続装置とからなる通信システムにおける接続方法であって、
前記移動局が、前記通信システムに加入する際に、当該移動局に付与された物理アドレスを前記基地局を介して前記接続装置へ送信する処理と、
前記接続装置が、前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて当該接続装置が有するテーブルに記憶する処理と、
前記接続装置が、前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記テーブルから検索する処理と、
前記接続装置が、前記検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成する処理と、
前記接続装置が、前記生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する処理とを有する。

また、基地局を介して移動局とネットワークとを接続する接続方法であって、
前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて記憶する処理と、
前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記記憶された対応付けから検索する処理と、
前記検索されたＩＰアドレスに応じた、パケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを生成する処理と、
前記生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する処理とを有する。

また、移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と接続されたコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて当該コンピュータが具備するテーブルに記憶する手順と、
前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記テーブルから検索する手順と、
該検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成する手順と、
該生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する手順とを実行させる。

以上説明したように本発明においては、移動局が通信システムに加入する際に、当該移動局に付与された物理アドレスを基地局を介して接続装置へ送信し、接続装置が移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて接続装置が有するテーブルに記憶し、移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスをテーブルから検索し、検索されたＩＰアドレスに応じたヘッダ圧縮ルールを生成し、生成したヘッダ圧縮ルールを基地局を介して移動局へ送信する構成としたため、ヘッダ圧縮ルールであるＰＨＳルールを容易に生成し、適用することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、ＤＨＣＰサーバ１０３と、ＡＳＮ−ＧＷ１０４と、ＢＳ１０５と、ＭＳ１０６とが設けられているＷｉＭＡＸシステムである。

ＤＨＣＰサーバ１０３は、ＣＳＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０１に存在し、ＭＳ１０６にＩＰアドレスを自動的に設定するプロトコルであるＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能を有するサーバである。なお、ＤＨＣＰサーバ１０３は、図９に示したＤＨＣＰサーバ１００３と同じものであっても良い。

ＡＳＮ−ＧＷ１０４は、ＣＳＮ１０１とＡＳＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０２とを接続するための接続装置である。また、ＡＳＮ−ＧＷ１０４は、ＤＨＣＰサーバ１０３およびＢＳ１０５と接続されている。

ＢＳ１０５は、ＡＳＮ１０２に存在し、ＭＳ１０６と接続可能に構成された基地局である。また、ＢＳ１０５は、ＭＳ１０６からの要求を受けて、ＭＳ１０６の加入（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ）処理を行う。

ＭＳ１０６は、ＢＳ１０５およびＡＳＮ−ＧＷ１０４を介してＣＳＮ１０１と通信を行う移動可能な移動局である。

図２は、図１に示したＡＳＮ−ＧＷ１０４の内部構成の一例を示す図である。

図１に示したＡＳＮ−ＧＷ１０４には図２に示すように、ＢＳインタフェース部１４１と、サービスフロー生成部１４２と、ＣＳＮデータ転送部１４３と、アドレス対応テーブル１４４とが設けられている。

ＢＳインタフェース部１４１は、ＢＳ１０５とのインタフェース機能を有する基地局インタフェース部である。

サービスフロー生成部１４２は、アドレス対応テーブル１４４に記憶されているＩＰアドレスを読み出し、読み出したＩＰアドレスに基づいてヘッダ圧縮ルールであるＰＨＳルールを生成する。また生成したＰＨＳルールを含んだサービスフローを生成し、ＢＳインタフェース部１４１を介してＢＳ１０５へ送信する。

ＣＳＮデータ転送部１４３は、ＣＳＮ１０１とのインタフェース機能を有する。

アドレス対応テーブル１４４は、ＭＳ１０６に付与された物理アドレスであるＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けを記憶するアドレス記憶部である。

図３は、図２に示したアドレス対応テーブル１４４の構造の一例を示す図である。

図２に示したアドレス対応テーブル１４４には図３に示すように、ＭＳそれぞれに付与された物理アドレスであるＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとが対応付けられて記憶されている。

このＩＰアドレスは、ＭＳがＤＨＣＰサーバ１０３によって取得したＩＰアドレスである。

例えば、ＭＡＣアドレス「０１−０Ａ−０３−０Ｂ−０５−０Ｃ」とＩＰアドレス「１１１．１１．１．１」とが対応付けられて記憶されている。これは、ＭＡＣアドレスが「０１−０Ａ−０３−０Ｂ−０５−０Ｃ」であるＭＳのＩＰアドレスは「１１１．１１．１．１」であることを示している。また、ＭＡＣアドレス「０２−０Ｄ−０４−０Ｅ−０６−０Ｆ」とＩＰアドレス「２２２．２２．２．２」とが対応付けられて記憶されている。これは、ＭＡＣアドレスが「０２−０Ｄ−０４−０Ｅ−０６−０Ｆ」であるＭＳのＩＰアドレスは「２２２．２２．２．２」であることを示している。また、ＭＡＣアドレス「０７−０Ａ−０８−０Ｂ−０９−０Ｃ」とＩＰアドレス「３３３．３３．３．３」とが対応付けられて記憶されている。これは、ＭＡＣアドレスが「０７−０Ａ−０８−０Ｂ−０９−０Ｃ」であるＭＳのＩＰアドレスは「３３３．３３．３．３」であることを示している。なお、図３に示したＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けは３セットとなっているが、アドレス対応テーブル１４４に記憶される対応付けは３セットに限らないことは言うまでもない。また、図３に示したＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスは、説明の便宜上、単純な数字の羅列を用いたものであって、実在するものとは無関係であり、また実在するかどうかについては問わない。

以下に、図１に示した通信システムへのＭＳ１０６の加入（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ）方法について説明する。まずは、図２に示したアドレス対応テーブル１４４に、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けが記憶されている場合について説明する。例として、ＭＳ１０６のＭＡＣアドレスが「０１−０Ａ−０３−０Ｂ−０５−０Ｃ」であり、アドレス対応テーブル１４４に図３に示した対応付けが記憶されている場合を例に挙げて説明する。

図４は、図２に示したアドレス対応テーブル１４４に、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けが記憶されている場合の図１に示した通信システムへのＭＳ１０６の加入方法を説明するためのシーケンス図である。

まず、レンジング要求信号であるＲＮＧ−ＲＥＱメッセージがＭＳ１０６からＢＳ１０５へ送信される（ステップＳ１）。このとき、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレスが当該ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを用いて送信される。

すると、当該ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの応答信号であるＲＮＧ−ＲＳＰメッセージがＢＳ１０５からＭＳ１０６へ送信される（ステップＳ２）。

そして、各種Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ（容量）情報のネゴシエーションを行うために、ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージがＭＳ１０６からＢＳ１０５へ送信される（ステップＳ３）。すると、当該ＳＢＣ−ＲＥＱメッセージの応答信号であるＳＢＣ−ＲＳＰメッセージがＢＳ１０５からＭＳ１０６へ送信される（ステップＳ４）。

そして、レジストレーション要求信号であるＲＥＧ−ＲＥＱメッセージがＭＳ１０６からＢＳ１０５へ送信される（ステップＳ５）。すると、当該ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージの応答信号であるＲＥＧ−ＲＳＰメッセージがＢＳ１０５からＭＳ１０６へ送信される（ステップＳ６）。

なお、このステップＳ２〜Ｓ６の処理は、図１３を用いて説明したステップＳ８２〜Ｓ８６の処理と同じである。

その後、ステップＳ１にてＭＳ１０６から送信されてきたＭＳ１０６のＭＡＣアドレスが、ＢＳ１０５からＡＳＮ−ＧＷ１０４へ送信される（ステップＳ７）。

ＢＳ１０５から送信されたＭＳ１０６のＭＡＣアドレスは、ＡＳＮ−ＧＷ１０４のＢＳインタフェース部１４１にて受信され、サービスフロー生成部１４２によって当該ＭＡＣアドレスに対応するＩＰアドレスがアドレス対応テーブル１４４から検索される（ステップＳ８）。ここでは、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレス「０１−０Ａ−０３−０Ｂ−０５−０Ｃ」とＩＰアドレス「１１１．１１．１．１」との対応付けがアドレス対応テーブル１４４に記憶されている場合であるため、当該ＭＡＣアドレス「０１−０Ａ−０３−０Ｂ−０５−０Ｃ」に対応するＩＰアドレス「１１１．１１．１．１」が取得される（ステップＳ９）。

すると、サービスフロー生成部１４２にて、取得されたＩＰアドレスに基づいてＰＨＳルールが生成される（ステップＳ１０）。

ここでは、ＢＳ１０５とＭＳ１０６との間にて、上り信号（ＭＳ１０６からＢＳ１０５への信号）は、上り信号に含まれるＩＰヘッダのうちＳｏｕｒｃｅアドレスを省略するヘッダ圧縮を行うためのＰＨＳルールが生成される。また、ＢＳ１０５とＭＳ１０６との間にて、下り信号（ＢＳ１０５からＭＳ１０６への信号）は、下り信号に含まれるＩＰヘッダのうちＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎアドレスを省略するヘッダ圧縮を行うためのＰＨＳルールが生成される。

図５は、上り信号のヘッダ圧縮を示す図である。

図５に示すように、上り信号のＩＰヘッダのうちＳｏｕｒｃｅアドレスが省略される。なお、他のフィールドについては、一般的に使用されているフィールドであるため、ここでは特に説明しない。

図６は、下り信号のヘッダ圧縮を示す図である。

図６に示すように、下り信号のＩＰヘッダのうちＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎアドレスが省略される。なお、他のフィールドについては、図５に示したものと同じである。

上述したフィールドを省略することを示すＰＨＳルールが生成される。具体的には、生成されるＰＨＳルールには、以下の情報が含まれる。

（１）ＰＨＳＦ（ＰＨＳ−Ｆｉｅｌｄ）
（２）ＰＨＳＭ（ＰＨＳ−ＭＡＳＫ）
（３）ＰＨＳＳ（ＰＨＳ−Ｓｉｚｅ）
ＰＨＳＦは、圧縮（省略）するヘッダの情報を示す。つまり、圧縮（省略）される部分に含まれているデータそのものを示す情報である。この情報は、圧縮されたヘッダを受信側にて元に戻す際に使用される。

ＰＨＳＭは、ヘッダ内で圧縮（省略）する位置を示す情報である。この情報は、例えば、ＩＰアドレスやポート番号等、通知中に変わらない部分を圧縮する場合、当該部分の位置を示す。また、このＰＨＳＭがＩＰアドレスの位置を示すものである場合、当該ＩＰアドレスはＰＨＳＦに示される。

ＰＨＳＳは、本ＰＨＳルールで圧縮するデータ数を示す情報であり、ＰＨＳＦの長さと一致する。

これらの情報から構成されたＰＨＳルールが、サービスフロー生成部１４２からＢＳインタフェース部１４１へ出力され、ＢＳインタフェース部１４１からＢＳ１０５へ送信される（ステップＳ１１）。

その後、新しいサービスフローを確立するためのＤＳＡ−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫメッセージが上り用と下り用とで１回ずつＢＳ１０５とＭＳ１０６との間で送受信される（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。このとき、ＢＳ１０５からＭＳ１０６へ送信されるサービスフロー確立要求信号であるＤＳＡ−ＲＥＱメッセージには、ステップＳ１１にてＡＳＮ−ＧＷ１０４から送信されてきたＰＨＳルールが含まれる。

図７は、ＰＨＳルールが含まれたＤＳＡ−ＲＥＱメッセージの一例を示す図である。

図７に示すように、ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージにＰＨＳルールが含まれている。ここで、ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージにＰＨＳルールが含まれているかどうかは、図７に示したＡｓｓｏｃｉａｔｅｄ ＰＨＳＩ（ＰＨＳ−Ｉｎｄｅｘ）が、Ｐａｃｋｅｔ Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ ｒｕｌｅに含まれているかどうかによって判断される。例えば、Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ＰＨＳＩが、Ｐａｃｋｅｔ Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ ｒｕｌｅに含まれている場合、ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージにＰＨＳルールが含まれていると判断される。Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ＰＨＳＩが、Ｐａｃｋｅｔ Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ ｒｕｌｅに含まれているかどうかは、ＴＬＶ（Ｔｙｐｅ，Ｌｅｎｇｔｈ，Ｖａｌｕｅ）で判断することができる。また、ＰＨＳＩは、１ｂｙｔｅから構成されるフィールドであり、後に続くＰＨＳルールの番号を示すＩｎｄｅｘである。なお、Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ＰＨＳＩとＰＨＳＩとには同じ番号が示される。また、ＰＨＳＦ，ＰＨＳＭおよびＰＨＳＳは、上述した情報である。また、ＰＨＳＶ（ＰＨＳ−Ｖａｌｉｄ）は、このＰＨＳルールでの圧縮時に圧縮される値が正しいかどうかを確認するためのＶｅｒｉｆｙフィールドである。例えば、ＰＨＳルールのフィールドに所定の計算を施した結果を示すものであっても良い。なお、ＤＳＡ−ＲＥＱの他のフィールドについては、一般的なものと同じであるため、ここでは説明しない。

その後、ＭＳ１０６からＢＳ１０５およびＡＳＮ−ＧＷ１０４を介してＤＨＣＰサーバ１０３へＩＰアドレスが要求され、ＤＨＣＰサーバ１０３からＭＳ１０６へＩＰアドレスが割り当てられる（ステップＳ１５〜Ｓ１８）。このＤＨＣＰサーバ１０３によるＩＰアドレスの割り当て方法については、一般的な方法と同じである。ここで割り当てられるＩＰアドレスは前回と同じ、つまり、アドレス対応テーブル１４４に記憶されているＩＰアドレスである。そのため、その後、ＢＳ１０５とＭＳ１０６との間にて、当該ＰＨＳルールを適用した通信が行われる（ステップＳ１９）。

以下に、図１に示した通信システムへのＭＳ１０６の加入（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ）方法のうち、図２に示したアドレス対応テーブル１４４に、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けが記憶されていない場合について説明する。例として、ＭＳ１０６のＭＡＣアドレスが「０５−０Ａ−０３−０Ｂ−０１−０Ｃ」である場合を例に挙げて説明する。

図８は、図２に示したアドレス対応テーブル１４４に、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けが記憶されていない場合の図１に示した通信システムへのＭＳ１０６の加入方法を説明するためのシーケンス図である。

ステップＳ１〜Ｓ８までの処理は、図４を用いて説明した処理と同じである。

ここでは、ＭＳ１０６に付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けがアドレス対応テーブル１４４に記憶されていない場合であるため、当該ＭＡＣアドレス「０５−０Ａ−０３−０Ｂ−０１−０Ｃ」に対応するＩＰアドレスは取得されない。そのため、サービスフロー生成部１４２によって、ＩＰアドレス無しを示す信号が生成され、当該信号がＢＳインタフェース部１４１を介してＢＳ１０５へ送信されることにより、当該ＭＡＣアドレス「０５−０Ａ−０３−０Ｂ−０１−０Ｃ」に対応するＩＰアドレスがアドレス対応テーブルに存在しない旨が通知される（ステップＳ３１）。

その後、新しいサービスフローを確立するためのＤＳＡ−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫメッセージが上り用と下り用とで１回ずつＢＳ１０５とＭＳ１０６との間で送受信される（ステップＳ３２〜Ｓ３４）。ここでは、ＰＨＳルールがないため、通常のＤＳＡ−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫメッセージがやり取りされる。

すると、ＭＳ１０６からＢＳ１０５およびＡＳＮ−ＧＷ１０４を介してＤＨＣＰサーバ１０３へＩＰアドレスが要求され、ＤＨＣＰサーバ１０３からＭＳ１０６へＩＰアドレスが割り当てられる（ステップＳ３５〜Ｓ３８）。

このとき、ＤＨＣＰサーバ１０３からＭＳ１０６へＩＰアドレスが割り当てられるが、ＣＳＮデータ転送部１４３によってＤＨＣＰのデータ転送が検出され、当該ＩＰアドレスが取得される（ステップＳ３９）。取得されたＩＰアドレスは、ＣＳＮデータ転送部１４３によってＭＡＣアドレスと対応付けられてアドレス対応テーブル１４４に記憶される（ステップＳ４０）。

同時に、ＣＳＮデータ転送部１４３からＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けがアドレス対応テーブル１４４に記憶されたことがサービスフロー生成部１４２へ通知される。これを機に、サービスフロー生成部１４２によってアドレス対応テーブル１４４への問い合わせが行われ、このＩＰアドレスを元にＰＨＳルールが生成される（ステップＳ４１）。ＰＨＳルールの生成方法については、図４に示したステップＳ１０を用いて説明した方法と同じである。

そして、生成されたＰＨＳルールが、サービスフロー生成部１４２からＢＳインタフェース部１４１へ出力され、ＢＳインタフェース部１４１からＢＳ１０５へ送信される（ステップＳ４２）。

その後、サービスフローを変更するためのＤＳＣ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｈａｎｇｅ）−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫメッセージが上り用と下り用とで１回ずつＢＳ１０５とＭＳ１０６との間で送受信される（ステップＳ４３〜Ｓ４５）。このとき、ＢＳ１０５からＭＳ１０６へ送信されるサービスフロー確立要求信号であるであるＤＳＣ−ＲＥＱメッセージには、ステップＳ４２にてＡＳＮ−ＧＷ１０４から送信されてきたＰＨＳルールが含まれる。

これにより、その後、ＢＳ１０５とＭＳ１０６との間にて、当該ＰＨＳルールを適用した通信が行われる（ステップＳ４６）。

このように、ＤＨＣＰで割り当てたＩＰアドレスをＭＳ１０６のＭＡＣアドレスと対応付けてＡＳＮ−ＧＷ１０４にて記憶しているため、ＭＳ１０６のＩＰアドレスが固定ＩＰアドレスでない場合であっても、ＩＰアドレス部分を圧縮するＰＨＳルールを生成することができる。さらにＰＨＳルール生成は、手動ではなく、ＡＳＮ−ＧＷ１０４にて自動的にＰＨＳルールを生成できる。また、ＤＳＡ−ＲＥＱメッセージを使用しなくても、ＤＳＣ−ＲＥＱメッセージで代用が可能であり、初回のＮｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙでも２回目以降のＮｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙの時と同程度の効果が得られる。また、ＡＳＮ−ＧＷ１０４に記憶されているＩＰアドレスが、ＤＨＣＰサーバ１０３から割り当てられたＩＰアドレスと異なる場合は、ステップＳ３９〜Ｓ４６の処理を行うことで、ＰＨＳルールを再適用することもできる。

なお、ＤＨＣＰサーバ１０３がＡＳＮ−ＧＷ１０４と同一でアドレス対応テーブル１４４を共有するものであっても良い。または、ＡＳＮ−ＧＷ１０４がＤＨＣＰプロキシサーバとしてＭＳ１０６の加入時に外部の認証サーバから割り当てられたＩＰアドレス情報をアドレス対応テーブル１４４に保持するものであっても良い。

なお、上述したＲＮＧ−ＲＥＱ／ＲＳＰ，ＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰ，ＲＥＧ−ＲＥＱ／ＲＳＰ，ＤＳＡ−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫおよびＤＳＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫの各メッセージは一般的に使用されているものであるため、各メッセージの詳細についてはここでは説明しない。

また、上述したＡＳＮ−ＧＷ１０４の処理は、目的に応じて作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したプログラムをＡＳＮ−ＧＷ１０４にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをＡＳＮ−ＧＷ１０４に読み込ませ、実行するものであっても良い。ＡＳＮ−ＧＷ１０４にて読取可能な記録媒体とは、フロッピーディスク（登録商標）、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、ＡＳＮ−ＧＷ１０４に内蔵されたＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリやＨＤＤ等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、ＡＳＮ−ＧＷ１０４内のＣＰＵ（不図示）にて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＡＳＮ−ＧＷ１０４は、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。

以上説明したように、本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。

第１の効果は、ＤＨＣＰサーバ１０３で割り当てられたＩＰアドレスとＭＳ１０６のＭＡＣアドレスとの対応付けがＡＳＮ−ＧＷ１０４のアドレス対応テーブル１４４に記憶されているため、ＭＳ１０６が固定ＩＰアドレスでなくてもＩＰアドレス部分を圧縮するＰＨＳルールを生成できることである。

第２の効果は、ＤＨＣＰサーバ１０３で割り当てられたＩＰアドレスをＡＳＮ−ＧＷ１０４で取得・反映しているので、手動ではなく、ＡＳＮ−ＧＷ１０４で自動的にＰＨＳルールを生成できることである。

第３の効果は、ＤＨＣＰサーバ１０３が同じＭＡＣアドレスには同じＩＰアドレスを割り当てることを利用して、２回目以降のＭＳ１０６の加入（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｔｒｙ）の際は、ＤＨＣＰサーバ１０３でＩＰアドレスを割り当てる前にＰＨＳルールを生成できる点である。すなわち、ＤＨＣＰサーバ１０３でＩＰアドレスを割り当てられて直ぐにＰＨＳルールを適用した通信が行えることである。

本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。 図１に示したＡＳＮ−ＧＷの内部構成の一例を示す図である。 図２に示したアドレス対応テーブルの構造の一例を示す図である。 図２に示したアドレス対応テーブルに、ＭＳに付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けが記憶されている場合の図１に示した通信システムへのＭＳの加入方法を説明するためのシーケンス図である。 上り信号のヘッダ圧縮を示す図である。 下り信号のヘッダ圧縮を示す図である。 ＰＨＳルールが含まれたＤＳＡ−ＲＥＱメッセージの一例を示す図である。 図２に示したアドレス対応テーブルに、ＭＳに付与されたＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの対応付けが記憶されていない場合の図１に示した通信システムへのＭＳの加入方法を説明するためのシーケンス図である。 一般的なＷｉＭＡＸシステムの一構成例を示す図である。 所定のＰＨＳルールが適用されたパケットヘッダの圧縮の様子の一例を示す図である。 ＰＨＳルールを説明するための図である。 図９に示したＡＳＮ−ＧＷの内部構成の一例を示す図である。 図９に示したＷｉＭＡＸシステムへのＭＳの加入方法を説明するためのシーケンス図である。

符号の説明

１０１ ＣＳＮ
１０２ ＡＳＮ
１０３ ＤＨＣＰサーバ
１０４ ＡＳＮ−ＧＷ
１０５ ＢＳ
１０６ ＭＳ
１４１ ＢＳインタフェース部
１４２ サービスフロー生成部
１４３ ＣＳＮデータ転送部
１４４ アドレス対応テーブル

Claims (16)

1. 移動局と、該移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と、該基地局を所定のネットワークへ接続する接続装置とからなる通信システムにおいて、
   前記移動局は、当該通信システムに加入する際に、当該移動局に付与された物理アドレスを前記基地局を介して前記接続装置へ送信し、
   前記接続装置は、前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて記憶するアドレス記憶部を有し、前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記アドレス記憶部から検索し、該検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成し、該生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信することを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記接続装置は、前記検索されたＩＰアドレスを圧縮するヘッダ圧縮ルールを生成することを特徴とする通信システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記接続装置は、前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスが前記アドレス記憶部に存在しない場合、その後、前記移動局がＩＰアドレスを割り振るサーバから取得したＩＰアドレスと、当該物理アドレスとを対応付けて前記アドレス記憶部に記憶することを特徴とする通信システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記基地局は、前記接続装置から送信されてきたヘッダ圧縮ルールを、前記移動局との間でサービスフローを確立するためのサービスフロー確立要求信号に含めて、前記移動局へ送信することを特徴とする通信システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   当該通信システムは、ＷｉＭＡＸシステムであることを特徴とする通信システム。
6. 移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と接続された接続装置であって、
   前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて記憶するアドレス記憶部と、
   前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記アドレス記憶部から検索し、該検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成するサービスフロー生成部と、
   該生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する基地局インタフェース部とを有する接続装置。
7. 請求項６に記載の接続装置において、
   前記サービスフロー生成部は、前記検索されたＩＰアドレスを圧縮するヘッダ圧縮ルールを生成することを特徴とする接続装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の接続装置において、
   前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスが前記アドレス記憶部に存在しない場合、その後、前記移動局がＩＰアドレスを割り振るサーバから取得したＩＰアドレスと、当該物理アドレスとを対応付けて前記アドレス記憶部に記憶するＣＳＮデータ転送部を有することを特徴とする接続装置。
9. 移動局と、該移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と、該基地局を所定のネットワークへ接続する接続装置とからなる通信システムにおける接続方法であって、
   前記移動局が、前記通信システムに加入する際に、当該移動局に付与された物理アドレスを前記基地局を介して前記接続装置へ送信する処理と、
   前記接続装置が、前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて当該接続装置が有するテーブルに記憶する処理と、
   前記接続装置が、前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記テーブルから検索する処理と、
   前記接続装置が、前記検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成する処理と、
   前記接続装置が、前記生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する処理とを有する接続方法。
10. 請求項９に記載の接続方法において、
    前記接続装置が、前記検索されたＩＰアドレスを圧縮するヘッダ圧縮ルールを生成する処理を有することを特徴とする接続方法。
11. 請求項９または請求項１０に記載の接続方法において、
    前記接続装置が、前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスが前記テーブルに存在しない場合、その後、前記移動局がＩＰアドレスを割り振るサーバから取得したＩＰアドレスと、当該物理アドレスとを対応付けて前記テーブルに記憶する処理を有することを特徴とする接続方法。
12. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の接続方法において、
    前記基地局が、前記接続装置から送信されてきたヘッダ圧縮ルールを、前記移動局との間でサービスフローを確立するためのサービスフロー確立要求信号に含めて、前記移動局へ送信する処理を有することを特徴とする接続方法。
13. 基地局を介して移動局とネットワークとを接続する接続方法であって、
    前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて記憶する処理と、
    前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記記憶された対応付けから検索する処理と、
    前記検索されたＩＰアドレスに応じた、パケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを生成する処理と、
    前記生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する処理とを有する接続方法。
14. 移動局との間にてパケットヘッダを圧縮するヘッダ圧縮ルールを適用して通信を行う基地局と接続されたコンピュータに、
    前記移動局に付与された物理アドレスとＩＰアドレスとをあらかじめ対応付けて当該コンピュータが具備するテーブルに記憶する手順と、
    前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスを前記テーブルから検索する手順と、
    該検索されたＩＰアドレスに応じた前記ヘッダ圧縮ルールを生成する手順と、
    該生成したヘッダ圧縮ルールを前記基地局を介して前記移動局へ送信する手順とを実行させるプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムにおいて、
    前記検索されたＩＰアドレスを圧縮するヘッダ圧縮ルールを生成する手順をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
16. 請求項１４または請求項１５に記載のプログラムにおいて、
    前記移動局から送信されてきた物理アドレスに対応するＩＰアドレスが前記テーブルに存在しない場合、その後、前記移動局がＩＰアドレスを割り振るサーバから取得したＩＰアドレスと、当該物理アドレスとを対応付けて前記テーブルに記憶する手順をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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