JP2007267287A

JP2007267287A - 通信システム及び送信装置

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Publication number: JP2007267287A
Application number: JP2006092536A
Authority: JP
Inventors: Keiji Murakami; 慶司村上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: JP4619312B2

Abstract

【課題】データ量削減技術を使用している場合において、受信装置が予測できなくなることによって、通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまうことを抑制すること。
【解決手段】移動局装置１０において、順次送信データを取得する送信データ取得部１１０と、送信データ取得部１１０により順次取得される各送信データについて、その全体を含む状態で、又はその一部分を省略した状態で、順次送信する送信データ送信部１１１と、前記送信データの省略した部分を予測するための予測基礎情報を取得する予測基礎情報生成部１２１と、予測基礎情報生成部１２１により取得した予測基礎情報を受信装置に対して送信する予測基礎情報送信部１４と、を含んだことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は通信システム及び送信装置に関し、特に通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまうことを抑制するための技術に関する。

通信データの一部を省略して送信することにより、通信区間を通過する通信データのデータ量を削減するデータ量削減技術が知られている（例えば、特許文献１に示されているＲＯＨＣ（Robust Header Compression）技術など。）。このデータ量削減技術では、送信装置は、通信データのうち、受信装置で予測可能な部分を省略して送信する。受信装置は、一部が省略された通信データを受信すると、省略された部分を予測により復元し、省略前の通信データを取得する。

この予測は、次のようにして行われる。すなわち、送信装置は、初めに何ら省略を行わずに（省略率０で）通信データを送信する。そして、段階的に省略率を上げていく。一方、受信装置は、通信データの省略率が低い間に、受信した通信データから予測のための予測基礎情報を取得する。受信装置は、こうして取得した予測基礎情報に基づいて、省略された部分を予測する。
特表２００４−５３３７９２号公報

上述の予測処理では、送信装置が送信する通信データの構成に予測不能な変化が生ずると受信装置において予測ができなくなるが、実際には、このような変化がないにも関わらず、受信装置において予測ができなくなることがあり得る。

例えば、送信装置が移動体通信システムを構成する移動局装置であり、受信装置が同基地局装置である場合においては、移動局装置がハンドオーバすると受信装置が変わってしまう。新たな受信装置は予測基礎情報を取得していないので、送信装置が送信する通信データの構成に予測不能な変化が生じていないにも関わらず、予測ができなくなる。

また、受信装置は、受信した通信データにエラーを検出したことをもって、予測が不能になったと判定し、予測基礎情報を放棄してしまう場合がある。このようなときにも、送信装置が送信する通信データの構成に予測不能な変化が生じていないにも関わらず、予測ができなくなる。

こうして受信装置における予測ができなくなる場合、送信装置は、省略率を０に戻して、再度、受信装置に予測基礎情報を取得させなければならなくなる。このため、通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまう。

従って、本発明の課題の一つは、データ量削減技術を使用している場合において、受信装置が予測できなくなることによって、通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまうことを抑制することのできる通信システム及び送信装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明にかかる通信システムは、送信装置と受信装置とを含む通信システムであって、前記送信装置は、データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段により取得されるデータについて、一部分を省略した状態で、送信することができるデータ送信手段と、を含み、前記受信装置は、前記データ送信手段により送信されたデータを順次受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記データに従って、省略された部分を予測するための予測基礎情報を生成する予測基礎情報生成手段と、前記予測基礎情報生成手段により生成される予測基礎情報に従って、前記受信手段により受信された送信データの省略された部分を予測する予測手段と、を含み、前記送信装置は、前記データ取得手段により取得される前記データに従って、前記予測基礎情報を取得するようにする予測基礎情報取得手段と、前記予測基礎情報取得手段により取得した予測基礎情報を前記受信装置に対して送信する予測基礎情報送信手段と、を含む、ことを特徴とする。

これによれば、受信装置において予測ができなくなることによって、通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまうことを抑制することができる。

また、上記通信システムにおいて、前記受信装置を複数備え、前記予測基礎情報送信手段は、前記受信装置が変更される場合に、前記予測基礎情報取得手段により取得した予測基礎情報を、変更先の前記受信装置に対して送信する、こととしてもよい。

これによれば、受信装置変更時に予測基礎情報を送信することができるので、受信装置の変更によって受信装置において予測ができなくなり、通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまうことを抑制することができる。

また本発明にかかる送信装置は、データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段により取得されるデータについて、一部分を省略した状態で、送信するデータ送信手段と、前記データ取得手段により取得される前記データに従って、前記データの省略した部分を予測するための予測基礎情報を取得する予測基礎情報取得手段と、前記予測基礎情報取得手段により取得した予測基礎情報を受信装置に対して送信する予測基礎情報送信手段と、を含むことを特徴とする。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態にかかる移動体通信システム１のシステム構成を示す図である。移動体通信システム１はｉＢｕｒｓｔ（登録商標）システムであり、同図に示すように、移動局装置１０、基地局装置２０、ＲＯＨＣサーバ３０、パケット交換機４０を含んで構成される。

移動局装置１０、基地局装置２０、ＲＯＨＣサーバ３０、パケット交換機４０は、いずれもＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータである。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットであり、各装置の各部を制御する処理を行うとともに、後述する各機能を実現する。メモリは本実施の形態を実施するためのプログラムやデータを記憶している。また、ＣＰＵのワークメモリとしても動作する。

移動局装置１０は、基地局装置２０との間で無線による通信を行う。基地局装置２０は、ＲＯＨＣサーバ３０との間で有線による通信を行う。ＲＯＨＣサーバ３０は、パケット交換機４０との間で有線による通信を行う。

また、移動局装置１０は、コンピュータ１００と通信接続される。さらに、パケット交換機４０は、インターネット１０１に通信接続されている。

本実施の形態では特に、コンピュータ１００は、インターネット１０１に通信接続されている通信装置（不図示）との間で、移動体通信システム１を介し、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）及びＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）の各プロトコルを用いるパケット音声通信（ＶｏＩＰ（Voice over IP）通信）を行う。

移動体通信システム１は、基地局装置２０を複数備えている。移動局装置１０は、複数の基地局装置２０のうち、いずれか１つと通信を行う。

移動局装置１０は、ある基地局装置２０と通信を行っているとき、その通信状態を定期的に確認する。具体的には、基地局装置２０から受信している無線信号のＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio：信号対雑音比）を確認する。そして、通信状態が悪化した場合、すなわちＳ／Ｎ比が所定値を下回った場合、他の基地局装置２０との通信が可能であるか否かを判断する。具体的には、他の基地局装置２０が常時送信している制御信号を受信し、そのＳ／Ｎ比を確認することにより、該他の基地局装置２０との通信が可能であるか否かを判断する。その結果、他の基地局装置２０との通信が可能であると判断した場合、通信中の基地局装置２０との通信を切断し、他の基地局装置２０との間で通信を開始する。このように、通信相手の基地局装置２０を切り替えることをハンドオーバという。ハンドオーバの際には、基地局装置２０だけでなくＲＯＨＣサーバ３０やパケット交換機４０も切り替えることになる場合がある。

また、移動局装置１０は、パケット音声通信にかかる送信データ（パケット）を送信する際、パケットヘッダの圧縮を行う。具体的には、ＲＯＨＣ（Robust Header Compression：ロバストヘッダ圧縮）と呼ばれる技術を利用して、パケットヘッダの圧縮を行う。この圧縮では、移動局装置１０は、各パケットについて、その全体を含む状態で、又はその一部分を省略した状態で、順次送信する。ＲＯＨＣサーバ３０は、移動局装置１０により送信されたパケットを順次受信し、受信されたパケットに従って、省略された部分を予測するための予測基礎情報（コンテキストと呼ばれる。）を生成する。そして、生成した予測基礎情報に従って、受信されたパケットの省略された部分を予測する。

予測基礎情報について説明する。パケットヘッダには、パケット音声通信の継続中変わらない情報（不変情報：宛先アドレスなど）と、一定のルールに従いその内容が変化するため、ＲＯＨＣサーバ３０で予測可能な情報（予測可能情報：ＲＴＰシーケンス番号、ＲＴＰタイムスタンプなど）と、ＲＯＨＣサーバ３０で予測不可能な情報（予測不可能情報：チェックサムなど）と、が含まれる。予測基礎情報には、このうち、不変情報と、予測可能情報を予測するためのルール情報と、が含まれる。

ルール情報について、具体例を挙げて説明する。ＲＴＰシーケンス番号からＲＴＰタイムスタンプを予測するためには、ＲＴＰシーケンス番号を変数とする等差数列を利用することができる。このため、ＲＴＰタイムスタンプを予測するためのルール情報には、該等差数列の公差と初項を示す情報が含まれる。

予測基礎情報はこのようなものであるので、ＲＯＨＣサーバ３０は予測基礎情報を生成するために複数の送信データを受信する必要がある。予測基礎情報が生成されると、ＲＯＨＣサーバ３０は予測をすることができるようになる。このため、移動局装置１０は、通信開始後しばらくの間、各送信データについてその全体を含む状態で送信し、段階的に省略率を上げていく。

ところで、移動局装置１０は上述のようにハンドオーバを行う。上述のように、ハンドオーバ前と後とでは、通信相手のＲＯＨＣサーバ３０が変化する場合がある。この場合、新たなＲＯＨＣサーバ３０は予測基礎情報を有していない。そこで、移動局装置１０は、自身で予測基礎情報を生成して保持しておき、新たなＲＯＨＣサーバ３０に対して送信する。これにより、移動局装置１０は、ハンドオーバ直後から、各送信データについて、それまでの省略率を維持しつつ、順次送信できるようになる。

以下では、以上説明した処理について、移動局装置１０及びＲＯＨＣサーバ３０の機能ブロックを参照しながら、より詳細に説明する。

図２は、移動局装置１０及びＲＯＨＣサーバ３０の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、移動局装置１０は機能的にコンプレッサ１１、デコンプレッサ１２、予測基礎情報記憶部１３、予測基礎情報送信部１４、ハンドオーバ実施判定部１５を含んで構成される。また、ＲＯＨＣサーバ３０は機能的に、デコンプレッサ３１、予測基礎情報記憶部３２、予測基礎情報受信部３３を含んで構成される。

コンプレッサ１１は内部的に、送信データ取得部１１０及び送信データ送信部１１１を含んで構成される。送信データ取得部１１０は、コンピュータ１００から、パケット音声通信にかかるパケットを順次受信する。送信データ送信部１１１は、送信データ取得部１１０により順次取得される各パケットについてＲＯＨＣによるパケットヘッダの圧縮を行い、順次送信する。こうして送信されるパケットはＲＯＨＣパケットと呼ばれる。

デコンプレッサ３１は内部的に、送信データ受信部３１０、予測部３１１、予測基礎情報生成部３１２を含んで構成される。送信データ受信部３１０は、コンプレッサ１１により送信されたＲＯＨＣパケットを受信する。予測基礎情報生成部３１２は、順次受信されるＲＯＨＣパケットに基づき、上述のようにして予測基礎情報を生成し、ＲＯＨＣパケットの送信元である移動局装置１０を示す情報と対応付けて、予測基礎情報記憶部３２に記憶させる。

予測部３１１は、送信データ受信部３１０により順次受信されるＲＯＨＣパケットについて、パケットヘッダが省略されているか否かを判断する。予測部３１１は、パケットヘッダが省略されていると判断した場合、該ＲＯＨＣパケットの送信元である移動局装置１０を示す情報と対応付けて予測基礎情報記憶部３２に記憶される予測基礎情報に基づいて省略されたパケットヘッダを予測し、完全なパケットヘッダを含むパケットを復元して、パケット交換機４０に対して転送する。

デコンプレッサ１２は内部的に、予測基礎情報生成部１２１を含んで構成される。予測基礎情報生成部１２１は、送信データ送信部１１１が順次送信しているＲＯＨＣパケットを取得する。そして、予測基礎情報生成部３１２の処理と同様にして予測基礎情報を生成し、予測基礎情報記憶部１３に記憶させる。これにより、予測基礎情報記憶部１３には、原則として、予測基礎情報記憶部３２に記憶される予測基礎情報と同じものが記憶される。

ハンドオーバ実施判定部１５は、当該移動局装置１０がハンドオーバを行うか否かを判定する。ハンドオーバを行うと判定した場合には、さらにハンドオーバにより通信相手のＲＯＨＣサーバ３０が変更されるか否かを判定する。通信相手のＲＯＨＣサーバ３０が変更されると判定した場合、ハンドオーバ実施判定部１５は新たな通信相手となるＲＯＨＣサーバ３０を示すＲＯＨＣサーバ情報を生成し、予測基礎情報送信部１４に対して出力する。

予測基礎情報送信部１４は、ＲＯＨＣサーバ情報の入力を受けると、予測基礎情報記憶部１３に記憶される予測基礎情報を読み出す。そして、ＲＯＨＣサーバ情報により示されるＲＯＨＣサーバ３０に対して、読み出した予測基礎情報を送信する。

予測基礎情報受信部３３は、移動局装置１０から予測基礎情報を受信すると、該移動局装置１０を示す情報と該予測基礎情報とを対応付けて、予測基礎情報記憶部３２に記憶させる。その結果、予測部３１１は、以後該移動局装置１０からＲＯＨＣパケットを受信すると、該移動局装置１０から受信した予測基礎情報に基づいて、省略されたパケットヘッダを予測することになる。

なお、こうして予測基礎情報記憶部３２に記憶された予測基礎情報は、予測基礎情報生成部３１２により、新たに順次受信されるＲＯＨＣパケットに基づき、順次更新される。

以上説明した処理について、移動局装置１０の処理フローを参照しながら、再度より詳細に説明する。

図３は、移動局装置１０の処理フローを示す図である。同図に示すように、移動局装置１０は、コンピュータ１００からパケットを受信すると（Ｓ１）、パケットヘッダの圧縮にかかる処理を行う（Ｓ２）。そして、当該移動局装置１０が送信しようとするパケットを通信相手のＲＯＨＣサーバ３０が受信したと仮定して、当該ＲＯＨＣサーバ３０用の予測基礎情報を生成する（Ｓ３）。移動局装置１０は、さらに、送信しようとするパケットを予測基礎情報により復元してみる（Ｓ４）。その結果、復元できなかった場合には、予測基礎情報を破棄する（Ｓ５）とともに、ＲＯＨＣパケットの送信も中止し、再度コンピュータ１００からの受信を待機する。待機後受信されたパケットについては、所定時間にわたり、Ｓ２の処理でパケットヘッダを圧縮することなく、ＲＯＨＣパケットを生成する。つまり、省略率０の状態に戻って、ＲＯＨＣパケットの生成を行う。

一方、Ｓ４において復元できた場合には、ハンドオーバが実施されるか否かを判断する（Ｓ６）。ハンドオーバが実施されない場合には、ＲＯＨＣパケットをインターネット１０１に対して送信する（Ｓ７）。一方、ハンドオーバが実施される場合には、ハンドオーバ先のＲＯＨＣサーバ３０に対し、Ｓ３で生成した予測基礎情報を送信する（Ｓ８）。その後、ＲＯＨＣパケットをインターネット１０１に対して送信する（Ｓ７）。

次に、移動局装置１０とＲＯＨＣサーバ３０の間の処理シーケンスを参照しながら、再度より詳細に説明する。

図４は、移動局装置１０とＲＯＨＣサーバ３０の間の処理シーケンスを示す図である。同図に示すように、コンプレッサ１１がＲＯＨＣパケットを送信すると、デコンプレッサ１２がこれを受信し、予測基礎情報を生成する。また、ＲＯＨＣサーバ３０もこれを受信し、予測基礎情報を生成するとともに、パケットヘッダを復元してパケット交換機４０に対して転送する（Ｓ１０）。

ここで、移動局装置１０がハンドオーバしたとする（Ｓ１１）。すると、移動局装置１０は、生成していた予測基礎情報をハンドオーバ後のＲＯＨＣサーバ３０に対して送信する（Ｓ１２）。一方、移動局装置１０はハンドオーバ前のＲＯＨＣサーバ３０との通信を切断する（Ｓ１３）。そして、その後、ＲＯＨＣパケットをハンドオーバ後のＲＯＨＣサーバ３０に対して送信する（Ｓ１４）。

以上説明したように、移動体通信システム１によれば、ＲＯＨＣサーバ３０において予測ができなくなることによって、通信区間を通過する通信データ（ＲＯＨＣパケット）のデータ量が増加してしまうことを抑制することができる。

また、ＲＯＨＣサーバ３０変更時に予測基礎情報を送信することができるので、ＲＯＨＣサーバ３０の変更によって受信装置（新たなＲＯＨＣサーバ３０）において予測ができなくなり、通信区間を通過する通信データのデータ量が増加してしまうことを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明はハンドオーバ時だけではなく、ＲＯＨＣサーバ３０でパケットの復元ができなくなった場合にも適用することができる。この例について、以下で説明する。

図５は、上記実施の形態の変形例にかかる移動局装置１０とＲＯＨＣサーバ３０の間の処理シーケンスを示す図である。同図に示すように、コンプレッサ１１がＲＯＨＣパケットを送信すると、デコンプレッサ１２がこれを受信し、予測基礎情報を生成する。また、ＲＯＨＣサーバ３０もこれを受信し、予測基礎情報を生成するとともに、パケットヘッダを復元してパケット交換機４０に対して転送する（Ｓ２０，Ｓ２１）。

ここで、ＲＯＨＣサーバ３０が、Ｓ２１において受信したＲＯＨＣパケットの復元に失敗したとする（Ｓ２２）。この例としては、ＣＲＣ（巡回冗長符号）によるエラーチェックの結果、修復不能なエラーが検出された場合が挙げられる。

復元に失敗すると、ＲＯＨＣサーバ３０は、移動局装置１０に対し、エラー情報を送信する（Ｓ２３）。このエラー情報を受け取った場合、移動局装置１０は、記憶している予測基礎情報をＲＯＨＣサーバ３０に対して送信する（Ｓ２４）とともに、コンプレッサ１１に対し予測基礎情報の送信が完了したことを示す予測基礎情報送信完了情報を出力する（Ｓ２５）。コンプレッサ１１は、エラー情報を受け取ると、通常は省略率を下げてＲＯＨＣパケットの送信を開始するところ、予測基礎情報送信完了情報が入力された場合には、それまでの省略率を維持しつつ、ＲＯＨＣパケットを送信する（Ｓ２６）。ＲＯＨＣサーバ３０は、移動局装置１０から受信した予測基礎情報に基づき、Ｓ２６において送信されたＲＯＨＣパケットを復元する。

本変形例に示したように、移動体通信システム１によれば、ＲＯＨＣサーバ３０での復元が失敗した場合でも、それまでの省略率を維持しつつＲＯＨＣパケットを送信するようにすることができる。

本発明の実施の形態にかかる移動体通信システムのシステム構成を示す図である。本発明の実施の形態にかかる移動局装置とＲＯＨＣサーバの機能ブロックを示す図である。本発明の実施の形態にかかる移動局装置の処理フローを示す図である。本発明の実施の形態にかかる移動局装置とＲＯＨＣサーバの間の処理シーケンスを示す図である。本発明の変形例にかかる移動局装置とＲＯＨＣサーバの間の処理シーケンスを示す図である。

符号の説明

１移動体通信システム、１０移動局装置、１１コンプレッサ、１２デコンプレッサ、１３予測基礎情報記憶部、１４予測基礎情報送信部、１５ハンドオーバ実施判定部、２０基地局装置、３０ＲＯＨＣサーバ、３１デコンプレッサ、３２予測基礎情報記憶部、３３予測基礎情報受信部、４０パケット交換機、１００コンピュータ、１０１インターネット、１１０送信データ取得部、１１１送信データ送信部、１２１予測基礎情報生成部、３１０送信データ受信部、３１１予測部、３１２予測基礎情報生成部。

Claims

送信装置と受信装置とを含む通信システムであって、
前記送信装置は、
データを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により取得されるデータについて、一部分を省略した状態で、送信することができるデータ送信手段と、
を含み、
前記受信装置は、
前記データ送信手段により送信されたデータを順次受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記データに従って、省略された部分を予測するための予測基礎情報を生成する予測基礎情報生成手段と、
前記予測基礎情報生成手段により生成される予測基礎情報に従って、前記受信手段により受信された送信データの省略された部分を予測する予測手段と、
を含み、
前記送信装置は、
前記データ取得手段により取得される前記データに従って、前記予測基礎情報を取得するようにする予測基礎情報取得手段と、
前記予測基礎情報取得手段により取得した予測基礎情報を前記受信装置に対して送信する予測基礎情報送信手段と、
を含む、
ことを特徴とする通信システム。
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記受信装置を複数備え、
前記予測基礎情報送信手段は、前記受信装置が変更される場合に、前記予測基礎情報取得手段により取得した予測基礎情報を、変更先の前記受信装置に対して送信する、
ことを特徴とする通信システム。
データを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により取得されるデータについて、一部分を省略した状態で、送信するデータ送信手段と、
前記データ取得手段により取得される前記データに従って、前記データの省略した部分を予測するための予測基礎情報を取得する予測基礎情報取得手段と、
前記予測基礎情報取得手段により取得した予測基礎情報を受信装置に対して送信する予測基礎情報送信手段と、
を含むことを特徴とする送信装置。