JP2002281104A - 通信プロトコル変換方法及びその装置、並びにデータ通信システム - Google Patents
通信プロトコル変換方法及びその装置、並びにデータ通信システムInfo
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Abstract
TCPを用いるインターネット側通信網との間における
通信プロトコル変換を伴うデータ転送を高速に行なうこ
とが可能となる通信プロトコル変換方法及びその装置、
並びにデータ通信システムを提供する。 【解決手段】 T/TCPを用いる携帯電話通信網10
と、通常のTCPを用いるインターネット側通信網30
との間で、通信プロトコルを変換する通信プロトコル変
換方法において、転送対象データを含むSYNセグメン
トを携帯電話通信網10から受信した後、携帯電話通信
網10に向けて送信したSYN+ACKセグメントに応
答するACKセグメントを携帯電話通信網10から受信
する前に、インターネット側通信網30に対する接続確
立処理を開始する。
Description
型のトランスポート制御プロトコル(T/TCP)を用
いる第1の通信網と、通常のトランスポート制御プロト
コル(TCP)を用いる第2の通信網との間で、通信プ
ロトコルを変換する通信プロトコル変換方法及びその装
置、並びにデータ通信システムに関するものである。
トワーク・プロトコルとして、トランスポート制御プロ
トコル(Transport Control Protocol:以下「通常のT
CP」という。)が知られている。この通常のTCP
は、ネットワーク階層のトランスポート層で用いられる
フロー制御機能を有するプロトコルであり、インターネ
ットにおける通信の標準的なプロトコルとして用いられ
ている。また、この通常のTCPは、携帯電話などの移
動情報端末から移動体通信網を介してインターネットへ
接続して通信するときにも使用される。
の2つのエンドポイント(クライアント501、サーバ
ー502)の間で通信を行なうときの接続確立処理およ
び接続終了処理のシーケンスの一例を示している。この
通常のTCPでは、信頼性のあるデータ伝送を行なうた
めに、転送対象データの伝送の前後で接続確立処理およ
び接続終了処理をそれぞれ実行している。図3に示すよ
うに通常のTCPの接続確立処理では、まずアクティブ
オープンを実行するクライアント501側からパッシブ
オープンを実行するサーバー502側へ、クライアント
501の初期シーケンス番号(ISN:Initial Sequen
ceNumber)とサーバー502のポート番号とを指定した
セグメント1(SYNセグメント)が送信される。ここ
で、「セグメント」とは、TCPが下位のネットワーク
層とのやりとりを行なう時のデータの単位である。ま
た、「SYNセグメント」とはセグメント内に設けられ
た複数の制御フラグのうち、シーケンス番号の同期をと
るためのSYN(Synchronize)フラグに「1」をセッ
トしたセグメントである。次に、サーバー502は、上
記セグメント1を受信した後、サーバー側の初期シーケ
ンス番号を含むセグメント2(SYN+ACKセグメン
ト)で応答する。また、このセグメント2の送信におい
て、クライアント501の初期シーケンス番号に1を加
算したACKを出すことにより、クライアント501の
SYNに確認応答する。次に、クライアント501は、
サーバー502から送信されてきたセグメント2のSY
Nに対して、サーバー502の初期シーケンス番号に1
を加算したセグメント3(ACKセグメント)を送信し
て確認応答する。このようにクライアント501とサー
バー502との間で3つのセグメントの送受信を行なう
3ウェイハンドシェイクの接続確立処理を行なう。ここ
で、上記「ACKセグメント」は、上記SYNセグメン
トや後述のFINセグメントに対して確認応答するAC
K(Acknowledgement)フラグに「1」がセットされた
セグメントである。
は、まずアクティブクローズを実行するクライアント5
01側からパッシブクローズを実行するサーバー502
側へ、シーケンス番号を指定したセグメント4(FIN
セグメント)が送信され、クライアント501側からサ
ーバー502へのデータフローを終了する。ここで、上
記「FINセグメント」は、送信者がデータの送信が終
了したことを知らせるFIN(Finish)フラグに「1」
がセットされたセグメントである。次に、サーバー50
2はセグメント4(FINセグメント)を受信すると、
受信したシーケンス番号に1を加算したセグメント5
(ACKセグメント)を送信する。そして、サーバー5
02は接続を閉じ、セグメント6(FINセグメント)
をクライアント501に送信する。クライアント501
は、受信したシーケンス番号に1を加算したセグメント
7(ACKセグメント)をサーバー502に送り返す。
このように接続終了処理においては、クライアント50
1とサーバー502との間で4つのセグメント送受信を
行なう。
いた場合、図3に示すようにデータフロー前後の接続開
始処理および接続終了処理において、合計7つのセグメ
ントの送受信が必要となる。このため、クライアントか
らの要求に対してサーバーが応答するというようなトラ
ンザクションを処理する場合は、接続確立処理および接
続終了処理のオーバーヘッドが発生し、トランザクショ
ン処理の速度が低下してしまうという問題があった。特
に、携帯電話通信網のような移動体通信網の場合は無線
系の伝送路が介在し、高速のデータ伝送速度を確保する
ことが難しいため、より効率的なトランザクション処理
を行なうことができるトランスポート層のプロトコルを
用いることが好ましい。
処理のオーバーヘッドの発生を回避し、効率的なトラン
ザクション処理を行なうことができるトランスポート層
を提供するために、トランザクション型のトランスポー
ト制御プロトコル(以下「T/TCP」という。)を用
いることが考えられる。このT/TCPは、RFC(Re
quest For Comment)1379、1644に定義が記述
されているプロトコルであり、各クライアントから受け
取ったコネクションカウント(以下「CC」という。)
の最後の値をサーバーに記憶させておくことにより、ス
リーウェイハンドシェイクの接続確立処理を回避し、効
率的なトランザクション処理を達成している。
は、依然として前述の通常のTCPが多く用いられてい
る。従って、移動体通信網のような品質の悪い伝送路を
含む第1の通信網に上記T/TCPを用いようとする
と、この第1の通信網と、通常のTCPを用いるインタ
ーネット側の第2の通信網との間で通信プロトコルを変
換してデータ転送する必要がある。そして、この通信プ
ロトコル変換については、上記通常のTCPにおけるス
リーウェイハンドシェイクの接続確立処理の制約を受け
ずに高速にプロトコルを変換してデータ転送を行なうこ
とが課題となっている。
あり、その目的は、T/TCPを用いる第1の通信網と
通常のTCPを用いる第2の通信網との間における通信
プロトコル変換を伴うデータ転送を高速に行なうことが
可能となる通信プロトコル変換方法及びその装置、並び
にデータ通信システムを提供することである。
に、請求項1の発明は、トランザクション型のトランス
ポート制御プロトコル(T/TCP)を用いる第1の通
信網と、通常のトランスポート制御プロトコル(TC
P)を用いる第2の通信網との間で、通信プロトコルを
変換する通信プロトコル変換方法であって、転送対象デ
ータを含むSYNセグメントを第1の通信網から受信し
た後、第1の通信網に向けて送信したSYN+ACKセ
グメントに応答するACKセグメントを第1の通信網か
ら受信する前に、第2の通信網に対する接続確立処理を
開始することを特徴とするものである。なお、上記「S
YN+ACKセグメント」は、SYNフラグ及びACK
フラグの両方に「1」がセットされたセグメントであ
る。この請求項1の通信プロトコル変換方法では、転送
対象データを含む最初のSYNセグメントを第1の通信
網から受信した後、第1の通信網に送信したSYN+A
CKセグメントに応答するACKセグメントを第1の通
信網から受信する前に、第2の通信網に対する接続確立
処理を開始している。このように第1の通信網との間で
最初のデータ転送処理に対するセグメント送受信を行っ
ている間に、不要なセグメント送受信を省いて第2の通
信網に対する接続確立処理を開始することにより、第2
の通信網からいち早く応答を得ることができる。
トランスポート制御プロトコル(T/TCP)を用いる
第1の通信網と、通常のトランスポート制御プロトコル
(TCP)を用いる第2の通信網との間で、通信プロト
コルを変換する通信プロトコル変換装置であって、第1
の通信網に対してデータ送受信を行なう第1のデータ送
受信部と、第2の通信網に対してデータ送受信を行なう
第2のデータ送受信部と、第1のデータ送受信部を介し
て、転送対象データを含むSYNセグメントを第1の通
信網から受信した後、第1の通信網に向けて送信したS
YN+ACKセグメントに応答するACKセグメントを
第1の通信網から受信する前に、第2のデータ送受信部
を介して、第2の通信網に対する接続確立処理を開始す
るようにデータ処理を行なうデータ処理部とを備えたこ
とを特徴とするものである。この請求項2の通信プロト
コル変換装置では、第1のデータ送受信部を介して、転
送対象データを含む最初のSYNセグメントを第1の通
信網から受信した後、第1の通信網に送信したSYN+
ACKセグメントに応答するACKセグメントを第1の
通信網から受信する前に、第2のデータ送受信部を介し
て第2の通信網に対する接続確立処理を開始している。
このように第1の通信網との間で最初のデータ転送処理
に対するセグメント送受信を行っている間に、不要なセ
グメント送受信を省いて第2の通信網に対する接続確立
処理を開始することにより、第2の通信網からいち早く
応答を得ることができる。
コル変換装置において、上記データ処理部が、第1の通
信網及び第2の通信網から受信したデータを一旦記憶す
るデータ記憶部と、第1の通信網及び第2の通信網に向
けて送出する各セグメントを生成するセグメント生成部
と、第1の通信網及び第2の通信網に向けて送信する各
セグメントの送信タイミングを制御するタイミング制御
部とにより構成したことを特徴とするものである。この
請求項3の通信プロトコル変換装置では、転送対象デー
タを含む最初のSYNセグメントを第1の通信網から受
信すると、受信した転送対象データをデータ記憶部に一
旦記憶し、第2の通信網へのデータ送信に備える。そし
て、最初のSYNセグメントを受信した後、タイミング
制御部でタイミングを制御することにより、セグメント
生成部で生成したSYN+ACKセグメントを第1の通
信網に向けて送信する。次に、第1の通信網に送信した
SYN+ACKセグメントに応答するACKセグメント
が第1の通信網から送信されてくる。ここで、タイミン
グ制御部でタイミングを制御することにより、第1の通
信網から上記ACKセグメントを受信する前に、セグメ
ント生成部で生成したSYN+ACKセグメントを第2
の通信網に向けて送信し、不要なセグメント送受信を省
いて接続確立処理を開始する。この第2の通信網との接
続確立が完了した後、上記データ記憶部に記憶している
転送対象データを含むセグメントがセグメント生成部で
生成され、タイミング制御部でタイミングを制御するこ
とにより第2の通信網に向けて送信される。
トランスポート制御プロトコル(T/TCP)を用いる
第1の通信網と、通常のトランスポート制御プロトコル
(TCP)を用いる第2の通信網と、請求項2又は3の
通信プロトコル変換装置とを備えたことを特徴とするも
のである。この請求項4のデータ通信システムでは、通
信プロトコル変換装置におけるT/TCPから通常のT
CPへの通信プロトコル変換を高速に行なうことによ
り、第1の通信網から第2の通信網へのデータ転送の高
速化を図る。
ての携帯電話通信網と第2の通信網としてのインターネ
ット(The Internet)に接続される通信網(以下「イン
ターネット側通信網」という。)との間でデータ転送を
行なう通信プロトコル変換方法及びその装置並びにデー
タ通信システムに適用した一実施形態について説明す
る。図2は、本実施形態に係る通信プロトコル変換装置
を含むデータ通信システムのブロック図である。このデ
ータ通信システムは、携帯電話通信網10と、通信プロ
トコル変換装置20と、インターネット側通信網30と
により構成されている。
としての携帯電話機11との間で無線通信回線12を介
してデータ送受信する複数の基地局13と、各基地局1
3に対するデータ送受信を切り替えながら行なう交換機
14とを備えている。この携帯電話通信網10では、伝
送速度が比較的低い無線通信回線を含む場合でも高速の
データ転送が可能となるように、トランスポート層の通
信プロトコルとして、トランザクション型のトランスポ
ート制御プロトコルであるT/TCPが用いられてい
る。このT/TCPは、通常のTCPとは異なりデータ
送信に先立って行なうスリーウェイハンドシェイクの接
続確立処理が不要であり、通常のTCPを用いた場合に
比して、データの高速転送が可能となる。特にクライア
ント(携帯電話機)からの要求に対してサーバーが応答
するというようなトランザクション処理を行なう場合に
有利である。
電話通信網10に対してデータ送受信を行なう第1のデ
ータ送受信部21と、インターネット側通信網30に対
してデータ送受信を行なう第2のデータ送受信部22
と、後述の通信プロトコル変換を含むデータ処理を行な
うデータ処理部23とを備えている。上記第1のデータ
送受信部21及び第2のデータ送受信部22は、ネット
ワーク・プロトコル階層のうち最下位のリンク層(「ネ
ットワークインターフェース層」とも呼ばれる)におけ
る信号処理を行なうものであり、通信ケーブルとの物理
的なインターフェースに関するハードウェア的な側面を
処理する。また、上記データ処理部23は、データ記憶
部23a、セグメント生成部23b及びタイミング制御
部23cを備え、CPU、RAM、ROMなどにより構
成されている。データ記憶部23aは、携帯電話通信網
10及びインターネット側通信網30から受信したデー
タを一旦記憶する。また、セグメント生成部23bは、
携帯電話通信網10及びインターネット側通信網30に
向けて送出する各セグメントを生成する。また、タイミ
ング制御部23cは、携帯電話通信網10及びインター
ネット側通信網30に向けて送信する各セグメントの送
信タイミングを制御する。これらを備えたデータ処理部
23は、後述のトランスポート層における通信プロトコ
ル変換のほか、IP(Internet Protocol)を用いたパ
ケット処理などのデータ処理も行なう。
ターネット40に接続するためのゲートウェイサーバー
31を備えている。このインターネット側通信網30で
は、トランスポート層の通信プロトコルとして、インタ
ーネット40で広く用いられている通常のTCPが採用
されている。また、ゲートウェイサーバー31と上記通
信プロトコル変換装置20との間は有線通信回線32で
結ばれている。この有線通信回線32は、必要に応じ
て、例えばショートメールなどの伝送データの容量を制
限した回線で構成したり、3000文字くらいのロング
メールや画像データなどの比較的大容量のデータを伝送
することができるブロードバンドの回線で構成したり、
あるいは、これらの複数の回線を切り替えて利用できる
ように構成したりすることができる。
話機11からインターネット側通信網30に接続された
インターネット40上のある特定のサイトのWWW(World
Wide Web)サーバーにデータを送信するときのセグメ
ントの送受信を示すシーケンス図である。通信プロトコ
ル変換装置20のデータ処理部23における携帯電話通
信網10とのデータ送受信では、まず、第1のデータ送
受信部21を介して、転送対象データ(data1)を含む
SYNセグメント(セグメント101)を携帯電話通信
網10から受信する。このセグメント101は、データ
の送信が終了したことを知らせるFINフラグも「1」
もセットされている。また、このセグメント101に
は、T/TCP特有のオプションである6ビットのコネ
クション・カウントの値をセットするための「CC」が
設けられている。データ処理部23は、セグメント10
1内のCC内の値(=x)と、データ処理部23内にキ
ャッシュしている前回のコネクションにおける最後のC
C値とを比較し、CC内の値(=x)がキャッシュされ
ているCC値よりも大きいときは、セグメント101に
含まれる転送対象データが新規のデータであると判断
し、インターネット側通信網30に転送する。一方、受
信したCC内の値(=x)がキャッシュされているCC
値よりも小さいとき、あるいはデータ処理部23内にC
C値がキャッシュされていないときは、通常のTCPに
おけるスリーウェイハンドシェイクが実行される。
ント101を受信したデータ処理部23は、携帯電話機
11に対してセグメント102(SYN+ACKセグメ
ント)を送信する。このセグメント102では、SYN
フラグとともに、上記セグメント101のSYNに対し
て確認応答するためのACKフラグにも「1」がセット
されている。また、このセグメント102は、送信側の
CC値をセットするためのデータ領域「CC」を有して
おり、この「CC」に、通信プロトコル変換装置20に
対する所定の値(=y)がセットされている。さらに、
受信したCC値をエコーするためのデータ領域「CC.
ECHO」も有しており、この「CC.ECHO」に上
記セグメント101のCCの値(=x)がセットされて
いる。
帯電話機10から、SYNに確認応答するためのセグメ
ント103(ACKセグメント)が送信されると、通信
プロトコル変換装置20は、携帯電話機10から送信さ
れてきたセグメント103を受信する。これにより、携
帯電話機11から通信プロトコル変換装置20に対する
一つのデータの転送が完了する。以上のように、携帯電
話通信網10の携帯電話機1から通信プロトコル変換装
置20へのデータ伝送は、3つのセグメント101,1
02,103の送受信で完了する。
タ処理部23におけるインターネット側通信網30との
データ送受信では、まず、携帯電話通信網10から上記
セグメント101を受信した後、セグメント102を携
帯電話通信網10へ送信する前に、第2のデータ送受信
部22を介して、インターネット側通信網30の特定サ
イトのWWWサーバーに対する接続確立処理を開始して
いる。この接続確立処理は、インターネット側通信網3
0に対してSYNセグメント(セグメント201)を送
信することで開始される。その後のセグメントの送受信
は前述の図3で示した通常のTCPによる手順で行なわ
れ、データ転送が完了した後、同じく前述の図3で示し
た通常のTCPによる手順で接続終了処理が行なわれ
る。
ト40の特定サイトのWWWサーバーへ複数の転送対象
データ(data1, data2, data3, ・・・)を続けて転送する
場合は、携帯電話通信網10から上記セグメント101
〜103の送受信を行なって転送対象データを受信しつ
つ、インターネット側通信網20に対しては、接続確立
処理を行なった後、転送対象データを含むセグメントの
送信を繰り返して行ない、最後に接続終了処理を行な
う。
網10との間で最初のデータ転送処理に対するセグメン
ト101の送信からセグメント102の受信までの間
に、不要なセグメント送受信を省いてインターネット側
通信網30に対する接続確立処理を開始することができ
る。したがって、セグメント101〜103の送受信が
完了した後にインターネット側通信網30に対する接続
確立処理を開始していた従来の通信プロトコル変換方法
の場合に比して、第2の通信網かいち早く応答を得るこ
とができ、通信プロトコル変換を伴うデータ転送の高速
化を図ることができる。
10から上記セグメント101(SYNセグメント)を
受信した後、セグメント102(SYN+ACKセグメ
ント)を携帯電話通信網10へ送信する前に、インター
ネット側通信網30の特定サイトのWWWサーバーに対す
る接続確立処理を開始しているが、上記セグメント10
2を送信した後、セグメント103(ACKセグメン
ト)を携帯電話通信網10から受信するまでの間に、イ
ンターネット側通信網30に対する接続確立処理を開始
するようにしてもよい。
いる第1の通信網が、携帯電話機11と基地局13との
間で直接通信を行なう無線通信回線を含む携帯電話通信
網である場合について説明したが、本発明は、T/TC
Pを用いる第1の通信網が、地上の携帯電話や基地局と
通信衛星との間で通信を行なう衛星通信回線を含む通信
網である場合にも適用できるものである。また、上記実
施形態では、通常のTCPを用いる第2の通信網が、イ
ンターネット(The Internet)に接続するための通信回
線を含む通信網(インターネット側通信網30)である
場合について説明したが、本発明は、通常のTCPを用
いる第2の通信網がインターネットへの接続を目的にす
るものではない通信網である場合にも適用できるもので
ある。このように、本発明は、T/TCPを用いる第1
の通信網と通常のTCPを用いる第2の通信網との間
で、通信プロトコルを変換するものであれば、各通信網
内のおける通信回線の種類や通信網の目的に限定される
ことなく適用できるものである。
通信網との間で最初のデータ転送処理に対するセグメン
ト送受信を行っている間に、不要なセグメント送受信を
省いて第2の通信網に対する接続確立処理を開始するこ
とにより、第2の通信網からいち早く応答を得ることが
できるので、通信プロトコル変換を伴うデータ転送の高
速化を図ることが可能となるという優れた効果がある。
伴うデータ転送におけるセグメント送受信を示すシーケ
ンス図。
う通信プロトコル変換装置を含むデータ通信システムの
概略構成を示すブロック図。
了処理におけるセグメント送受信を示すシーケンス図。
Claims (4)
- 【請求項1】トランザクション型のトランスポート制御
プロトコル(T/TCP)を用いる第1の通信網と、通
常のトランスポート制御プロトコル(TCP)を用いる
第2の通信網との間で、通信プロトコルを変換する通信
プロトコル変換方法であって、 転送対象データを含むSYNセグメントを第1の通信網
から受信した後、第1の通信網に向けて送信したSYN
+ACKセグメントに応答するACKセグメントを第1
の通信網から受信する前に、第2の通信網に対する接続
確立処理を開始することを特徴とする通信プロトコル変
換方法。 - 【請求項2】トランザクション型のトランスポート制御
プロトコル(T/TCP)を用いる第1の通信網と、通
常のトランスポート制御プロトコル(TCP)を用いる
第2の通信網との間で、通信プロトコルを変換する通信
プロトコル変換装置であって、 第1の通信網に対してデータ送受信を行なう第1のデー
タ送受信部と、 第2の通信網に対してデータ送受信を行なう第2のデー
タ送受信部と、 第1のデータ送受信部を介して、転送対象データを含む
SYNセグメントを第1の通信網から受信した後、第1
の通信網に向けて送信したSYN+ACKセグメントに
応答するACKセグメントを第1の通信網から受信する
前に、第2のデータ送受信部を介して、第2の通信網に
対する接続確立処理を開始するようにデータ処理を行な
うデータ処理部とを備えたことを特徴とする通信プロト
コル変換装置。 - 【請求項3】請求項2の通信プロトコル変換装置におい
て、 上記データ処理部が、 第1の通信網及び第2の通信網から受信したデータを一
旦記憶するデータ記憶部と、 第1の通信網及び第2の通信網に向けて送信する各セグ
メントを生成するセグメント生成部と、 第1の通信網及び第2の通信網に向けて送信する各セグ
メントの送信タイミングを制御するタイミング制御部と
を備えたことを特徴とする通信プロトコル変換装置。 - 【請求項4】トランザクション型のトランスポート制御
プロトコル(T/TCP)を用いる第1の通信網と、 通常のトランスポート制御プロトコル(TCP)を用い
る第2の通信網と、 請求項2又は3の通信プロトコル変換装置とを備えたこ
とを特徴とするデータ通信システム。
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