JP2010200323A - 無線ネットワーク内のオーバーヘッドを縮小するシステム及び方法 - Google Patents

無線ネットワーク内のオーバーヘッドを縮小するシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、無線ネットワーク内のオーバーヘッドを縮小するシステム及び方法を提供する。
【解決手段】 オーバーヘッドを縮小する方法は、複数のパケットを巨大パケットに連結する段階を有する。複数のパケットのうちの各パケットは、ヘッダを有する。方法は、複数のヘッダの中から基本ヘッダを識別する段階を更に有する。方法は、それぞれ複数のパケットの中の基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと複数のヘッダのうちの別のヘッダとの差の数を表す複数のハミング距離を決定する段階を更に有する。方法は、それぞれ複数のパケットの中の基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと少なくとも１つの他のヘッダとの間の差に基づき決定される、複数の符号化値を決定する段階を更に有する。方法は、基本ヘッダ、複数のハミング距離及び複数の符号化値を有する巨大パケットを生成する段階、及び無線接続を介して送信する段階、を更に有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、概して無線ネットワークに関し、より詳細には無線ネットワーク内のオーバーヘッドを縮小するシステム及び方法に関する。
無線周波数スペクトルは、如何なる無線システムにおいても無線事業者にとって貴重且つ十分でない資源である。従って、無線事業者にとっては、スペクトルを効率的に使用することが常に望ましい。特に、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）オーバーヘッドの効率は、スペクトル効率を達成するための主要な要因である。無線システム内のＭＡＣオーバーヘッドは、パケット・ヘッダ、制御及び管理パケット、セキュリティ・コンテキスト、メッセージ認証コード等を有する。ＭＡＣオーバーヘッドを可能な限り縮小することは、ＭＡＣ効率を有意に向上させ、従って無線資源を節約しうる。
本発明は、無線ネットワーク内のオーバーヘッドを縮小するシステム及び方法を提供する。
特定の実施形態によると、オーバーヘッドを縮小する方法は、複数のパケットを単一の巨大パケットに連結する段階を有する。複数のパケットのうちの各パケットは、ヘッダを有する。方法は、複数のヘッダの中から基本ヘッダを識別する段階を更に有する。方法は、複数のハミング距離を決定する段階を更に有する。各ハミング距離は、複数のパケットのうちの基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連する。ハミング距離は、個々のヘッダと複数のヘッダのうちの別のヘッダとの間の差の数を表す。方法は、複数の符号化値を決定する段階を更に有する。各符号化値は、それぞれ複数のパケットのうちの基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと少なくとも１つの他のヘッダとの間の差に基づき決定される。方法は、基本ヘッダ、複数のハミング距離及び複数の符号化値を有する巨大パケットを生成する段階を更に有する。方法は、巨大ヘッダを有する巨大パケットを無線接続を介して送信する段階も有する。
幾つかの実施形態によると、オーバーヘッドを縮小する方法は、無線接続を介して、巨大ヘッダ及び複数の連結されたパケットを有する巨大パケットを受信する段階を有する。方法は、巨大ヘッダ内の、複数のパケットのうちの１つに関連する基本ヘッダ並びに複数のパケットのうちの識別されたパケット以外の各パケットに関連する少なくとも１つのハミング距離及び少なくとも１つの符号化値を識別する段階も有する。方法は、基本ヘッダ並びに個々のハミング距離及び符号化値に基づき、複数のパケットに関連する複数のヘッダを再生成する段階を更に有する。
特定の実施形態の技術的利点は、無線ネットワーク内でパケットを通信するときに関与するヘッダ・オーバーヘッドの量を低減することを含む。この低減は、受信側に元のヘッダ内の全ての情報を受信させながら達成されうる。従って、無線ネットワークの資源は、一層効率的に使用される。
他の技術的利点は、以下の図面、説明及び請求項から当業者に直ちに明らかである。更に、特定の利点が以上に列挙されたが、種々の実施例は、列挙された利点の何れも有さないか又は一部若しくは全てを有してよい。
本発明の特定の実施例及びその利点のより完全な理解のため、添付の図面と共に以下の説明を参照する。
特定の実施形態による、種々の通信ネットワークを有する通信システムを示す。 特定の実施形態による、エンドポイント及び基地局の詳細図を有する無線ネットワークを示す。 特定の実施形態による、元のパケットより少ないオーバーヘッドを有する単一の巨大パケット内の幾つかのパケットの連結を示す。 特定の実施例による、無線ネットワーク内のオーバーヘッドを縮小する方法を示す。
図１は、特定の実施形態による、種々の通信ネットワークを有する通信システムを示す。通信システム１００は、複数の相互接続されたネットワーク１１０を有してよい。各ネットワーク１１０は、独立に又は他のネットワークと連携して１又は複数の異なるサービスを実現するよう設計された種々の通信ネットワークの何れであってもよい。例えば、ネットワーク１１０は、インターネット・アクセス、オンライン・ゲーム、ファイル共有、ピア・ツー・ピア・ファイル共有（Ｐ２Ｐ）、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）の呼、標準的にネットワークにより提供される如何なる他の種類の機能を実現してもよい。ネットワーク１１０は、有線又は無線通信の何れかのための種々のプロトコルの何れを用いて、該ネットワーク１１０の個々のサービスを提供してよい。例えば、ネットワーク１１０ａは、ＷｉＭＡＸとして広く知られている８０２．１６無線ネットワーク（例えば、８０２．１６ｊ又は８０２．１６ｍ）を有してよく、基地局１２０のような基地局及び中継局１３０のような中継局を有してよい。ネットワーク１１０ａは、８０２．１６ｊを実装することにより、中継局１３０の使用を提供してよい。中継局を用いるＷｉＭＡＸネットワークは、モバイル・マルチホップ・リレー（ＭＭＲ）ネットワークとして表される。
ネットワーク１１０ａのような無線プロトコル（例えば８０２．１６ｍ）を用いるネットワーク内では、構成要素間の通信はパケットにより行われてよい。通信されるべきデータに加え、これらのパケットはＭＡＣオーバーヘッドを有してよい。オーバーヘッドは、パケットに関する情報（例えば、送信元、宛先、ペイロードのサイズ等）やセキュリティ情報（例えば、メッセージ認証コード、セキュリティ・コンテキスト等）を有するヘッダを有してよい。この情報は、各パケットに含まれるが実際の所望のデータ又は情報の通信に直接貢献しないので、有意なオーバーヘッドを生成しうる。情報がオーバーヘッドを生じさせる一方で、完全性の保護及び起こり得るセキュリティ・アタック及び傍受に対する暗号化をパケットに提供する必要がありうる。特定の実施形態では、２以上のパケットを単一の巨大パケットに連結し、次にヘッダを圧縮することにより及び／又は連結されたパケットに用いられるセキュリティ情報の量を低減することにより、オーバーヘッドが低減されうる。
パケット（及び巨大パケット）は、無線ネットワーク１１０ａの構成要素間で無線リンクを介して通信されてよい。より詳細には、各エンドポイント、中継局及び／又は基地局との間には、無線接続１５０のような無線コネクション又はリンクがあってよい。無線接続１５０は、例えば（例えば、ダウンリンク又はアップリンク・マップに記述されるような）特定の中心周波数、特定の帯域幅、特定のタイムスロット及び／又は特定のサブチャネルの組み合わせのような種々の無線資源を有してよい。特定の無線接続１５０の実際の特性は、用いられる通信規格（例えばＷｉＭＡＸ）に依存しうる。
無線ネットワーク１１０ａ内では、ＭＡＣオーバーヘッドは、パケット・ヘッダ、制御及び管理パケット、セキュリティ情報等を有してよい。簡単のため、セキュリティ情報という用語は、パケット・ペイロードを保護（例えば、認証）するために用いられうる１又は複数のメカニズムのための一般用語として用いられうる。例えば、８０２．１６システムでは、データ・パケットの暗号文メッセージ認証コード（ＣＭＡＣ）値、又はＭＡＣ管理メッセージのＣＭＡＣタプル／ＣＭＡＣダイジェストは、セキュリティ情報と見なされてよい。セキュリティ情報の別の例は、ＩＰＳｅｃの認証ヘッダである。
通信システム１００は４個の異なるネットワーク、ネットワーク１１０ａ−１１０ｄを有するが、用語「ネットワーク」は概してウェブ・ページ、電子メール、テキスト・チャット、ボイス・オーバＩＰ（ＶｏＩＰ）及びインスタント・メッセージを通じて送信される信号、データ及び／又はメッセージを含む信号、データ及び／又はメッセージを送信可能な如何なるネットワーク又はネットワークの組み合わせも定めるとして解釈されるべきである。ネットワークの範囲、大きさ及び／又は構成に依存して、ネットワーク１１０ａ−１１０ｄの任意の１つは、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＭＡＮ、ＰＳＴＮ、ＷｉＭＡＸネットワーク、インターネットのような世界的な分散型ネットワーク、インターネット、エクストラネット又は他の形式の無線若しくは有線ネットワークであってよい。説明及び簡単のために、ネットワーク１１０ａは、少なくとも部分的にＷｉＭＡＸを介して実施されるＭＡＮであり、ネットワーク１１０ｂはＰＳＴＮであり、ネットワーク１１０ｃはＬＡＮであり、ネットワーク１１０ｄはＷＡＮである。
図示された実施形態では、ネットワーク１１０ａ、１１０ｃ及び１１０ｄはＩＰネットワークであってよい。ＩＰネットワークは、パケット内にデータを配置し、１又は複数の通信経路に沿って各パケットを個別に選択された宛先へ送信することによりデータを送信する。ネットワーク１１０ｂは、例えば中継局、電話局、移動電話中継局、ページャ中継局、遠隔端末及び世界中に配置された他の関連する通信機器を有しうるＰＳＴＮであってよい。ネットワーク１１０ｄは、ネットワーク１１０ｂにゲートウェイを通じて結合されてよい。実施形態に依存して、ゲートウェイはネットワーク１１０ｂ又は１１０ｄの一部であってよい（例えば、ノード１７０ｅ又は１７０ｃがゲートウェイを有してよい）。ゲートウェイは、ＰＳＴＮ１１０ｂがネットワーク１１０ａ、１１０ｃ及び１１０ｄのような非ＰＳＴＮネットワークと通信することを可能にしうる。
ネットワーク１１０は、複数の有線リンク１６０、無線接続１５０及びノード１７０を介して互いに及び他のネットワークに接続されてよい。有線リンク１６０、無線接続１５０及びノード１７０は種々のネットワークを接続するだけでなく、それらはエンドポイント１４０を互いに及び任意のネットワーク１１０の一部に接続された任意の他の構成要素に又は任意のネットワーク１１０の一部に相互接続する。ネットワーク１１０ａ−１１０ｄの相互接続は、エンドポイント１４０がデータを通信し、互いの間でシグナリングを制御することを可能にするとともに、任意の中間構成要素又は装置がデータを通信し及び信号を制御することを可能にする。従って、エンドポイント１４０のユーザは、データを送受信し、１又は複数のネットワーク１１０ａ−１１０ｄに結合された各ネットワーク構成要素の間で信号を制御することができる。
ノード１７０は、ネットワーク構成要素、セッション境界制御部、ゲートキーパ、基地局、コンファレンス・ブリッジ、ルータ、ハブ、スイッチ、ゲートウェイ、エンドポイント又は通信システム１００内でパケットの交換を可能にする任意の数の通信プロトコルを実施する如何なる他のハードウェア、ソフトウェア若しくは組み込みロジックの任意の組み合わせを有してよい。例えば、ノード１７０はゲートウェイを有してよい。ノード１７０ｅは、ゲートウェイとして、異なるネットワークにより用いられる種々のプロトコル間の通信を翻訳してよい。
エンドポイント１４０及び／又はノード１７０は、ハードウェア、コンピュータ可読媒体内に組み込まれたソフトウェア及び／又はハードウェア内に組み込まれた若しくは他の格納された符号化されたロジックの任意の組み合わせを通じてユーザにデータ又はネットワーク・サービスを提供しうる。例えば、エンドポイント１４０ａ−１４０ｄは、携帯電話、ＩＰ電話、コンピュータ、ビデオ・モニタ、カメラ、パーソナル・データ・アシスタント又は１又は複数のネットワーク１１０を用いてパケット（又はフレーム）の通信を支援する如何なる他のハードウェア及び／又は埋め込まれたソフトウェア若しくは符号化ロジックを有してよい。エンドポイント１４０は、無人又は自動システム、ゲートウェイ、他の中間構成要素若しくはデータ及び／又は信号を送信若しくは受信できる他の装置も有してよい。
図１は特定の数且つ特定の構成のエンドポイント、接続、リンク及びノードを図示するが、通信システム１００は、データを通信するために任意の数又は配置のこれらの構成要素を有してよい。更に、通信システム１００の要素は、互いに中央に配置された（ローカルの）又は通信システム１００の全域に分散された構成要素を有してよい。
図２は、特定の実施形態による、エンドポイント及び基地局の詳細図を有する無線ネットワークを示す。図示された実施形態は、ＩＰネットワーク２０５、基地局２１０及びエンドポイント２７０を有する簡略化されたネットワークである。別の実施形態では、ネットワーク２００は、任意の数の有線又は無線ネットワーク、基地局、エンドポイント及び／又は有線若しくは無線接続を介するかに拘わらずデータ及び／又は信号の通信を実現し若しくは関与する如何なる他の構成要素（例えば、中継局）を有してもよい。
図示された実施形態では、基地局２１０は、プロセッサ２１２、メモリ２１４、インタフェース２１６、無線通信機２１７及びアンテナ２１８を有する。同様に、エンドポイント２７０は、プロセッサ２７２、メモリ・モジュール２７４、無線通信機２７７及びアンテナ２７８を有する。これらの構成要素は、従来の無線ネットワークより少ないオーバーヘッドを用いてパケットを通信するような無線ネットワーク機能を提供するために共に動作してよい。
ネットワーク２００の種々の構成要素を詳細に見ると、ＩＰネットワーク２０５は、図１に関連して上述した１又は複数のネットワーク１１０を有してよい。例えば、ＩＰネットワーク２０５は、インターネット、ＬＡＮ，ＷＡＮ、ＭＡＮ、ＰＳＴＮ又はこれらの幾つかの組み合わせを有してよい。
便宜上、基地局２１０及びエンドポイント２７０の同様の構成要素は、適切な場合には一緒に議論される。プロセッサ２１２及び２７２は、マイクロプロセッサ、制御部又は如何なる他の適切なコンピュータ素子、資源又は単独若しくは他の構成要素（例えば、メモリ２１４及び／又は２７４）と連携して無線ネットワーク機能を提供するハードウェア、組み込み型ソフトウェア及び／又は符号化ロジックの組み合わせであってもよい。このような機能は、本願明細書に記載される種々の無線機能を有してよい。例えば、プロセッサ２１２及び２７２は、どのパケットを連結するか、及びヘッダをどのように圧縮してセキュリティ情報の量を低減するかを決定可能であってよい。更なる例及び少なくとも部分的にプロセッサ２１２及び２７２により提供される機能は、以下に記載される。
メモリ・モジュール２１４及び２７４は、如何なる形態の揮発性又は不揮発性メモリであってよく、磁気媒体、光学媒体、ランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、取り外し可能媒体又は如何なる他の適切なローカル若しくはリモートの１又は複数のメモリ構成要素を有するがこれらに限定されない。メモリ・モジュール２１４及び２７４は、コンピュータ可読媒体内に組み込まれたソフトウェア及び／又はハードウェア内に組み込まれた若しくは他の格納された符号化ロジック（例えば、ファームウェア）を有する、基地局２１０及びエンドポイント２７０によりそれぞれ利用される如何なる適切なデータ又は情報を格納してよい。例えば、特定の実施形態では、メモリ・モジュール２１４及び２７４は、基地局２１０及びエンドポイント２７０の間で通信されるパケットのためのセキュリティとして用いられる暗号に関する情報を格納してよい。メモリ・モジュール２１４及び２７４は、リスト、データベース又はデータを適正な構成要素へどのように転送するかを決定するのに有用なデータの他の機構を保持してもよい。
無線通信機２１７及び２７７は、それぞれ、アンテナ２１８及び２７８に又はそれらの一部に結合されてよい。無線通信機２１７及び２７７は、他の基地局、中継局及び／又はエンドポイントへ無線接続を介して送信されるべきデジタル・データを受信してよい。無線通信機２１７及び２７７は、デジタル・データを適切な中心周波数及び帯域幅パラメータを有する無線信号に変換してよい。これらのパラメータは、例えば基地局２１０のプロセッサ２１２及びメモリ２１４の組により予め定められてよい。次に、無線信号は、アンテナ２１８及び２７８を介して適切な受け手へ送信されてよい。同様に、無線通信機２１７及び２７７は、それぞれアンテナ２１８又は２７８を介して受信された無線信号を、必要に応じてプロセッサ２１２又は２７２により処理されるべきデジタル・データに変換してよい。無線通信機２１７とアンテナ２１８及び無線通信機２７７とアンテナ２７８はそれぞれ共に無線インタフェースを形成しうる。
基地局２１０は、シグナリング及び／又は基地局２１０とネットワーク２０５との間のデータの有線通信のために用いられうるインタフェース２１６も有する。例えば、インタフェース２１６は、基地局２１０が有線接続を介してネットワーク２０５へデータを送信及びネットワーク２０５からデータを受信することを可能にするために必要とされうる如何なるフォーマット又は変換を実行してもよい。図示されないが、エンドポイント２７０は有線インタフェースを有してもよい。
エンドポイント２７０は、データ及び／又は信号を基地局２１０へ送信可能な及び基地局２１０から受信可能な任意の種類の無線エンドポイントであってよい。幾つかの可能な種類のエンドポイント２７０は、デスクトップ・コンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話、ラップトップ及び／又はＶｏＩＰ電話機を有してよい。
上述のように、基地局２１０及びエンドポイント２７０の構成要素は、ネットワーク２２０内のオーバーヘッドの量を減少させるよう動作しうる。より詳細には、基地局２１０及びエンドポイント２７０は、２以上の連結されたパケット、圧縮されたヘッダ及び／又は減少されたセキュリティ情報を有する巨大パケットを用いて通信してよい。巨大パケットの使用は、個々の連結されないパケットを用いる場合と比べてオーバーヘッドの量を低減しうる。
基地局２１０及びエンドポイント２７０との間の通信はパケットを介して送信される。最初に、各パケットは１つのＭＡＣヘッダを有してよい。更に、パケットはセキュリティ情報を有することが望ましい（例えば、パケットはセキュリティ・アルゴリズムによって保護されている）。各パケットにヘッダ及びセキュリティ情報の両方を含めることは、該パケットがセキュリティ・トンネルを通じて又は単一のリンクを介して伝搬するときにも生じうる。便宜上、基地局２１０は送信機であり、エンドポイント２７０は受信機であるとする。実際には、如何なるエンドポイント、基地局又は中継局（示されない）も、場合によっては送信機又は受信機になりうる。従って、巨大パケットの生成、符号化、暗号化、送信、受信、解読及び復号化に関して、以下に記載される機能及び／又は構成要素は、如何なる基地局、中継局又はエンドポイントに適用されてもよい。パケットの送信に関連するオーバーヘッドの量は、ヘッダの圧縮を行い、無線通信機２１０及びアンテナ２１８を介して該パケットを送信する前にセキュリティ情報を一式の連結されたパケットと共有するプロセッサ２１２により低減されうる。
場合によって、巨大パケットは、例えば複数のパケットを同一の構成要素へ単一のリンクを介して送信するために用いられてもよい。別の例として、巨大パケットは、１又は複数のリンクに渡るセキュアなトンネルを介して送信されてもよい。状況に拘わらず、プロセッサ２１２は、２以上のパケットを連結し、次にヘッダの圧縮を実行し及び／又はセキュリティ情報の量を低減させてよい。より詳細には、ヘッダの圧縮に関して、各パケットは該パケット自身のヘッダで開始してよい。次に、プロセッサ２１２は、連結されたパケットのヘッダ内の冗長を捜し除去してよい。セキュリティ情報の低減に関し、連結されたパケットの、別個に送信されたとしたら同一又は類似のセキュリティ情報を有しうるパケットは、巨大パケットからの同一のセキュリティ情報を共有してよい。これら両方の低減技術は以下により詳細に記載される。
巨大パケットの受信側は内容を解読可能にするため、連結されたパケット内で情報がどのように編成されているかを知る必要がある。従って、プロセッサ２１２が如何なるヘッダ圧縮方法を適用し又は如何なるセキュリティ情報を巨大パケットから共有する前に、基地局２１０及びエンドポイント２７０は（例えば送信機及び受信機は）、情報を交換し、圧縮アルゴリズムの設定及び詳細について合意してよい。これは、異なる種類の圧縮アルゴリズム、排他規則等の中からの選択を有してよい。８０２．１６の環境では、この情報は、動的サービス追加要求／応答（DSA-REQ/RSP）メッセージ交換におけるtype-length-value（TLV）の形式で通信されてよい。幾つかの例では、動的サービス変更要求／応答（DSC-REQ/RSP）メッセージ交換は、圧縮の設定を変更するために用いられてよい。
図３は、ヘッダの圧縮及びセキュリティ情報の低減の両方の使用を示す。より詳細には、パケット３１０は、エンドポイント２７０へ送信されるべき複数のパケットを表しうる。次に、パケット３１０は、単一のパケット３２０に連結されてよい。次に、ヘッダの圧縮が適用され、巨大パケット３３０内に示されるように複数のパケットのヘッダ内の冗長を除去してよい。次に、如何なる暗号化、認証又は個々のパケットに適用されうる他のセキュリティ手段が（単独で送信される場合には）巨大パケット３４０に適用され、一式のセキュリティ情報（例えば、図３に示されるＣＭＡＣ値）のみが全ての連結されたパケットのために用いられてよい。
特定の実施形態は、元のヘッダのセットにより用いられたビットより少ないビットを用いる単一のパケット３２０内の連結されたパケットのそれぞれに対して、新たなヘッダのセットを生成してよい。特定の実施形態では、これは、基本ヘッダとして１つのヘッダを用い、該基本ヘッダ又は前のヘッダとの相対的な差分により残りのヘッダを符号化することにより達成されうる。例えば、最初のヘッダは基本ヘッダであり、２番目のヘッダは最初のヘッダと２番目のヘッダとの間の差分を有するデルタ・ヘッダ（例えば、ｄｈｄｒ２）により表され、３番目のヘッダは３番目のヘッダと第２番目のヘッダとの間又は３番目のヘッダと最初のヘッダとの間の差分を有する３番目のヘッダ自身のデルタ・ヘッダ（例えば、ｄｈｄｒ３）により表されてよい。
特定の実施形態では、２つのヘッダの間の差分は、プロセッサ２１２により、２つのヘッダのビット列の各ビットに対する「排他的論理和（ＸＯＲ、＋を○で囲って表す）」演算を用いて決定されてよい。この演算を用い、２つのビットが同一のときに「０」及び２つのビットが異なるときに「１」を有する新たなビット列が生成されてよい。便宜上、排他的論理和演算の結果として生じた列は、デルタ・ヘッダとして表される。２つの２進列（例えば、「１」になる）の間の異なるビットの数は、ハミング距離と称されうる。
２つの元のヘッダ間の知られているハミング距離を個々のヘッダの長さ（例えば、ヘッダ当たりのビット数）と一緒に用い、可能なデルタ・ヘッダの数を決定することが可能である。より詳細には、ヘッダ１（Ｈｄｒ１）とヘッダ２（Ｈｄｒ２）との間のハミング距離が「ｍ」に等しく、２つのヘッダのそれぞれが「ｎ」個のビットを有する場合、Ｈｄｒ２の「ｎ」個のビットのうちの「ｍ」個がＨｄｒ１内のビットと異なると決定されてよい。更に、どの「ｍ」個のビットが異なるかを選択するＣ（ｎ；ｍ）の組み合わせが存在すると決定されてよい。次に、Ｈｄｒ１が基本ヘッダとして用いられる場合、Ｈｄｒ２に対してＣ（ｎ；ｍ）の可能性がある。Ｈｄｒ１とＨｄｒ２との間の差分は、ｋ個のビットを用いて符号化されてよい。ここで、ｋ＝ｃｅｉｌ（ｌｏｇ２Ｃ（ｎ；ｍ））、ｃｅｉｌは実数と次に高い整数にマッピングするシーリング（ｃｅｉｌｉｎｇ）関数である。
これは、例により最もよく分かる。２つの元のヘッダＨｄｒ１及びＨｄｒ２が、それぞれ４ビットの長さを有し、Ｈｄｒ１＝（１，０，０，０）及びＨｄｒ２＝（１，０，１，１）であるとする。２つのヘッダの間の差分、ｄｈｄｒ２と表記されるデルタ・ヘッダ２は、Ｈｄｒ１及びＨｄｒ２の最初の２ビットが同一であり次の２ビットが異なるので、ｄｈｄｒ２＝（０，０，１，１）になる。ｄｈｄｒ２から、プロセッサ２１２は、２つの異なるビットが存在するので、ハミング距離が２であると決定してよい。Ｈｄｒ２の４個のビットのうちの２個がＨｄｒ１と異なるので、ｄｈｄｒ２のビットについて６個の可能な配置が存在する（０：（０，０，１，１）、１：（０，１，０，１）、２：（１，０，０，１）、３：（０，１，１，０）、４：（１，０，１，０）、５：（１，１，０，０））。プロセッサ２１２は、これらの６個の可能な配置を３個のビットを用いて符号化することができる。従って、本例では、ｄｈｄｒ２＝（０，０，１，１）なので、プロセッサ２１２は最初のオプション（０）を用いてよく、ｄｈｄｒ２の符号化された値は「０００」になるだろう。次に、Ｈｄｒ１、ハミング距離、２、及び符号化値「０００」は、Ｈｄｒ２を再構成するためにプロセッサ２７２により用いられる。
前述の例は５ビット（ハミング距離値のために２ビット及びｄｈｄｒ２の符号化のために３ビット）を用い、Ｈｄｒ２（元の４ビットのＨｄｒ２よりも大きい）を圧縮する結果となったが、増大した長さを有するヘッダは、圧縮により更なる利益を得るだろう。例えば、ヘッダのビット列の長さが４０に等しく、ハミング距離値が８であるとき、ｄｈｄｒ２の可能な組み合わせを符号化するために２７ビットしか必要なく、ハミング距離値を表すために６ビットしか必要ない。従って、Ｈｄｒ２は４０ビットから３３ビット（２７＋６）に圧縮されうる。特定の実施形態では、プロセッサ２１２は、実際に圧縮を実行する前に、ヘッダの圧縮が実際に必要なビット数を少なくするか否かを決定してよい。
上述のように、圧縮の一部は、幾つかの可能な組み合わせのうちの１つを用いて、デルタ・ヘッダ（例えばｄｈｄｒ２）を符号化することにある。幾つかの実施形態では、全ての可能な組み合わせは、ネットワークの各構成要素のメモリ（例えば、メモリ２１４及びメモリ２７４）内に格納されてよい。特定の実施形態では、プロセッサ２１２にデルタ・ヘッダを符号化させるため及びプロセッサ２７２にデルタ・ヘッダを復号化させるための両方に、１つのアルゴリズムが用いられてよい。
符号化アルゴリズムは、デルタ・ヘッダ、及び２つの元のヘッダのハミング距離を用いて、符号化を決定してよい。特定の実施形態では、デルタ・ヘッダ内のビットは、０から開始する最下位ビット（ＬＳＢ）から、ｎ−１で終了する最上位ビット（ＭＳＢ）まで番号付けられてよい。特定の実施形態では、符号化アルゴリズムは、２項係数に関する次の式を用いてよい。Ｃ（ｎ；ｍ）＝Ｃ（ｎ−１；ｍ−１）＋Ｃ（ｎ−１；ｍ）。換言すると、左辺側は、「ｎ」個のビットのうち「ｍ」個のビットが「１」である可能な組み合わせの総数を表す。右辺側は、２つの場合を示す。つまり、最初の項は最初のビットが「１」である組み合わせの数を表し、２番目の項は最初のビットが「０」である組み合わせの数である。特定の実施形態では、符号化は、１に等しい「ｍ」個のＬＳＢを有するデルタ・ヘッダを「０」に符号化することにより開始してよい。次に、「１」の最上位ビットが左に移動され、ＭＳＢが左端に到達するまで、各左への移動は符号化値を１だけ増加させる。次に、２つのＭＳＢが該ＭＳＢの元の位置（全て右側）から左へ移動される。処理は、「ｍ」個全てのＭＳＢが「１」に等しくなる（例えば、全ての「１」が左側にある）まで繰り返し続けられる。ｎ＝５且つｍ＝３の場合を以下の表に示す。
Figure 2010200323
 最も左の列はデルタ・ヘッダであり、最も右の列は符号化値である。
ビット０〜４の各列の値は、符号化する値全体に部分的に貢献する値である。あるビットに貢献する値を決定する符号化の原則は、次の通りである。
・ＬＳＢ（つまり、最も右のビット）から符号化する値の計算を開始する。
・「１」に等しいビットの値に０を割り当てる。
・ｉ番目のＬＳＢビットが０に等しいとき、ｉ番目のＬＳＢビットに値Ｃ（ｎ−ｉ−１；ｍ−ｃ−１）を割り当てる。
ここで、ｃは、最も右のビットから数えてｉ番目のＬＳＢまでの「１」に等しい値を有するビットの累積数である。例えば、デルタ・ヘッダ「１００１１」の場合、ビット２の値はＣ（５−２−１；３−２−１）であり「１」に等しく、ビット３の値はＣ（５−３−１；３−２−１）であり「１」に等しい。従って、符号化値は、これら２つの値の和であり、２に等しい。
特定の実施形態では、プロセッサ２１２は、ｗｈｉｌｅループを用いてデルタ・ヘッダを符号化してよい。例えば、次のｗｈｉｌｅループは符号化値（ｖａｌ）を出力してよい。
Figure 2010200323
 ここで、ｄ［ｉ］は、「ｎ」個のビット及びハミング距離「ｍ」を有するデルタ・ヘッダ（２つのヘッダのＸＯＲ演算により決定される）のｉ番目のビットである。
同様に、エンドポイント２７０がビット列長（ｎ）、ハミング距離（ｍ）及び符号化値（ｖａｌ）を受信すると、プロセッサ２７２は次のループを用いて元のデルタ・ヘッダを決定することが可能である。
Figure 2010200323
デルタ・ヘッダの符号化値を復号化した後、エンドポイント２７０は、基本ヘッダ及びデルタ・ヘッダにＸＯＲ演算を適用することにより、ヘッダを容易に解凍することができる。
２つのヘッダの圧縮に用いられたのと同じ技術が、複数のヘッダに適用されてよい。より詳細には、複数のヘッダのうちの１つが基本ヘッダとして選択され、次に、次のヘッダが２番目のヘッダと基本ヘッダとの間の差異に基づき符号化されてよい。次に、後続のヘッダは、元の基本ヘッダ又は１つの他の前のヘッダの何れかとの差異に基づいてよい。
ヘッダを圧縮するとき、望ましくは、可能な限り少ないビットを用いてデルタ・ヘッダを符号化する。従って、望ましくは、複数のデルタ・ビット列を符号化するための、最短スパニング・パス（例えば、最短のハミルトン路）又は最小スパニング・ツリーを発見してよい。従って、基本ヘッダは、最短パス又は最小スパニング・ツリーを提供する種々の異なる技術及び／又は方針の中の何れを用いて複数のヘッダの中から選択されてもよい。例えば、単一パス法、スター・パス法又はツリー・トポロジ法が用いられてもよい。
単一パス法は、複数のヘッダを圧縮する段階を有してよい。（最初の基本ヘッダの後の）各ヘッダは、該ヘッダの前のヘッダに基づき符号化される。このような方法を用いるとき、望ましくは、全てのヘッダを網羅する最短ハミルトン路を発見してよい。解を近似する１つの可能な方法は、スパニング・パスの発見であってよい。次に、最初のヘッダは、基本ヘッダと見なされ、Ｈｄｒ１と表記される。受信機のために全てのヘッダを圧縮するために、送信機は、符号化シーケンスに次の情報、つまりｘ、ＨＤ２、ＨＤ３、．．．、ＨＤｘ、Ｈｄｒ１、Ｅｎ２、Ｅｎ３、．．．Ｅｎｘ（ｘはヘッダの数；ＨＤｘはＨｄｒｘのハミング距離；Ｅｎｘはｄｈｄｒｘの符号化値である）。ｄｈｄｒｘは次式の通りである。
Figure 2010200323
 符号化シーケンスを受信すると、エンドポイント２７０は、基本ヘッダＨｄｒ１から開始して全てのヘッダを順次解凍する。これら全てのヘッダは損なわれることなく復元される。最終的に、エンドポイント２７０は、最初にＨｄｒｘ−１を再構成した後にＨｄｒｘを解凍し、次にＥｎｘを復号化し、ＨｄｒｘとＨｄｒｘ−１との間の差異であるｄｈｄｒｘを得て、そして最後にＨｄｒｘを得るために次式を適用してよい。
Figure 2010200323
スター・トポロジ法では、プロセッサ２１２は１つの基本ヘッダを発見し、次に残りのヘッダが共通の基本ヘッダに基づき符号化されてよい。従って、望ましくは、基本ヘッダから全ての他のヘッダまでのハミング距離の和が最小になるような基本ヘッダが発見されてよい。スター・トポロジのために適切な基本ヘッダを発見した後、該基本ヘッダはＨｄｒ１と表記される。次に、基地局２１０は、以下の情報、つまりｘ、ＨＤ２、ＨＤ３、．．．、ＨＤｘ、Ｈｄｒ１、Ｅｎ２、Ｅｎ３、．．．、Ｅｎｘをエンドポイント２７０に伝達してよい。一旦受信されると、ヘッダは全て、プロセッサ２７２により、共通のヘッダＨｄｒ１から再構成されてよい。例えば、Ｈｄｒｘは、最初にｄｈｄｒｘを符号化値Ｅｎｘから復号化することにより再構成されてよい。次に、Ｈｄｒｘのビット列は、次式を適用することにより復元することができる。
Figure 2010200323
ツリー・トポロジ法では、プロセッサ２１２は、最小スパニング・ツリーを発見してよい。親ヘッダが、該親ヘッダの直接の子のヘッダに対する基準として用いられる。最小スパニング・ツリーを発見する計算時間は、プリムのアルゴリズムにより決定されてよい。ツリーのパターンは、縦型探索（ＤＦＳ）又は横型探索（ＢＦＳ）のような種々の知られている技術のうちの如何なるものを用いて表されてもよい。
ツリーを表現するために用いられる技術に拘わらず、望ましくは、ツリー構造のシンボル表現を２進表現に変換し、それにより受信機に容易に伝達されるようにしてよい。換言すると、レベルの変化を示すために用いられるシンボル又はツリーの構造に関する他の情報は、エンドポイント２７０へ伝達するために２進法で表現される必要があってよい。例えば、縦型探索法では、「０」は定期的な頂点（例えば、ヘッダ）であり、「１」はバックトラッキングのとき（例えば、如何なる子も有さない頂点に達したとき）を示してよい。縦型探索法では、各縦型探索の最初の２ビットの２進表現は同じなので（最初の２ビットには如何なるバックトラッキングも存在しない）、最初の２ビット（「０，０」）は不要であってよい。従って、特定の実施形態では、これら２ビットはツリー表現から外されてよい。特定の実施形態では、受信側は、ヘッダに存在するより２つ少ない「０」を検出すると（例えば、各ヘッダは１つの「０」により表現されるが、最初の２つの不要な「０」が除去される）、ツリー表現の列の末尾を識別しうる。別の例として、横型探索法では、「０」は定期的な頂点を表し、「１」はツリーの次に低いレベルへの移動又は頂点が如何なる子も有さない場合を表してよい。特定の実施形態では、直前のレベルにある頂点の数並びに現在のレベルにある「１」及び「０」のグループの数を追跡及び／又は比較することにより、「１」がレベルを移動することを表すのか又は如何なる子も有さないことを表すのかを決定することが可能であってよい。特定の実施形態では、最初の２ビットは常に「０，１」なので、ツリーの２進表現から除外されてよい。更に、特定の実施形態では、ヘッダに存在するより１つ少ない「０」を発見すると、２進表現の終わりを発見することが可能であってよい。
ツリー構造が表現されると、次に、基地局２１０は次の情報、つまりｘ、ツリー表現、親に対する各ヘッダのハミング距離、全ての他のヘッダを子孫に有するルート・ヘッダ、各子孫ヘッダと該子孫ヘッダの親ヘッダとの間の差異の符号化値をエンドポイント２７０へ伝達してよい。
実施形態に依存して、ヘッダの圧縮に関する追加の制約が設けられてよい。例えば、ヘッダ内の特定のビットは、圧縮から除外されてよい。例えば、８０２．１６ｅの環境では、「ヘッダ・チェックサム」のフィールドは圧縮から除外されてよい。この場合には、８０２．１６規格のＭＡＣヘッダ内の最後の８ビットは、符号化されたデルタ表現内に損なわれることなく保持されてよい。追加の制約の別の例として、連結されたパケットの複数のヘッダは、一式の規則に基づき幾つかのグループに分割されてよい。これらの規則は、異なる種類のヘッダが単一の巨大パケットに連結されるときに、圧縮効率を向上させるために実施されてよい。例えば、８０２．１６ｅの環境では、ＨＴ＝０（ペイロードを有するヘッダ）及びＨＴ＝１（ペイロードを有さないシグナリングのヘッダ）の場合に、２つのグループに分離されてよい。更に別の制約は、処理の前に圧縮率が特定の閾より高いことを要求してもよい。
幾つかの実施形態では、ヘッダの圧縮に加え、プロセッサ２１２は、暗号及び完全性保護を含むセキュリティ情報を連結されたパケット同士で共有してもよい。これは、巨大パケットが圧縮ヘッダを有するか否かに拘わらず行われてよい。プロセッサ２１２は、巨大パケット内のこれらのパケットを保護するための一式のセキュリティ情報を用いることにより、セキュリティ情報に関連するオーバーヘッドを縮小しうる。縮小されない場合には、巨大パケットの各パケットが一式のセキュリティ情報を必要とする。より詳細には、例えば、連結されている複数のパケットが存在し、これら全てのパケットが共通のセキュリティ鍵を用い個々のパケットの内容を暗号化／解読／認証する場合、同一のセキュリティ鍵が巨大パケットに適用されてよい。単一の鍵のみを用いることにより、パケットのオーバーヘッドは、処理要件の如何なる有意な増大もパケット又はパケットのペイロードのセキュリティの低下も伴わずに、複数のセットのセキュリティ情報から単一のセットのセキュリティ情報に縮小される。
セキュリティ情報が巨大パケットに対して共有又は縮小されうる少なくとも２つの例がある。第１の例は、一般的な通信システム内の単一ホップで生じる。より詳細には、互いに単一ホップ内で２つの局の間で通信されるパケットは、全部ではないが、同一のセキュリティ情報を利用してよい。従って、基地局２１０は、エンドポイント２７０へ向けて送信されたパケットを連結することができ、同一の鍵を巨大パケットに適用し、一式のセキュリティ情報のみを用いて巨大パケットの全ての連結されたパケットを保護することができる。第２の例は、マルチホップ中継システム（例えば、セキュア・トンネルが１又は複数の中継局を通過してよい）内のセキュア・トンネルの使用と共に生じる。セキュア・トンネルの２つの端の局では、同一の鍵が用いられ、トンネルを通過する全てのパケットを暗号化／復号化する。従って、該鍵は、マルチホップ・システム内のセキュア・トンネルを通じて送信される巨大パケットの複数のパケットの間で共有されてよい。
実施形態又は状況に依存して、パケットのセキュリティ情報は、暗号化データ・パケットの認証データ又は平文で示される制御パケットの認証データであってもよい。例えば、８０２．１６の環境では、Advanced Encryption Standard-Combined Cypher Machine(AES-CCM;ここでＣＣＭはＣＢＣ−ＭＡＣを有するＣＴＲモードを表し；ＣＴＲはカウンタ・モード暗号化を表し；ＣＢＣは暗号ブロック連鎖を表し；ＭＡＣはメッセージ認証コードを表す)モードは、ＣＭＡＣ値であってよく、一方で制御パケットのセキュリティ情報はＣＭＡＣダイジェスト又はＣＭＡＣタプルであってよい。前者の場合には、巨大パケット（例えば、８０２．１６ｊの中継ＭＡＣ ＰＤＵ）のペイロード全体を認証するために同一のＣＭＡＣ値が用いられてよい。後者の場合には、全てのＭＡＣ管理メッセージを認証するために、同一のＣＭＡＣタプルが巨大パケット内で連結された全てのＭＡＣ管理メッセージに適用されてよい。
巨大パケット内の連結された全てのパケットに単一のセットのセキュリティ情報を用いることにより、パケットの通信に関連する全体のオーバーヘッドは、セキュリティに有意な影響を与えることなく縮小される。より詳細には、各巨大パケットは、一式のセキュリティ情報のみしか伝達しなくてよい。このセキュリティ情報は巨大パケット、及び該巨大パケット内の複数のパケットを保護することができる。従って、巨大パケット内の複数のパケットのセキュリティは、感知できるほど弱められることがない。一方で、オーバーヘッドは有意に低減される。
特定の実施形態では、望ましくは、自動再送要求（ＡＲＱ）動作を適用し、例えば無線リンクを介した長い連結されたパケットの送信の堅牢性を強化してよい。従って、幾つかのデータ・ブロックが失われた場合、受信機は、否定応答（ＮＡＣＫ）を送信側へ返送することができてよい。次に、送信側は、連結されたパケット内の全てのブロックを再送することなく、失われたブロックを送信してよい。同様に、特定の実施形態では、ハイブリッド型ＡＲＱ（ＨＡＲＱ）が用いられ、物理層（ＰＨＹ）のレベルで無線リンクを介した送信の堅牢性を向上させてよい。
以上のように、幾つかの異なる実施形態及び特徴が提示された。特定の実施形態は、運用ニーズ及び／又は構成要素の制限に依存して、１又は複数の上述の特徴を結合してよい。これは、種々の組織及びユーザのニーズに多大なネットワーク２００の順応性をもたらす。例えば、特定の実施例は、幾つかの基地局を用い、都市領域に無線アクセスを提供するか、単一の基地局が幾つかの中継局と共に用いられ、必要なカバレッジを提供してよい。更に、幾つかの実施形態では、基地局２１０は更に多くの又は少ない無線通信機を有してもよい。幾つかの実施形態は、追加又は異なる特徴を有してもよい。
図４は、特定の実施形態による、オーバーヘッドを縮小する方法を示す。簡略のため、図４に示された状況では、エンドポイントは幾つかのパケットを基地局へ送信しているとする（同一の段階が、基地局からエンドポイントへ送信されたパケットに対しても適用されてよい）。方法は、段階４００で開始し、複数のパケットが１つの巨大パケットに連結される。状況に依存して、複数のパケットは、共通の宛先アドレスを共有してよく、又は単一のＰＨＹバースト内で送信されるべきパケットであってよい。状況に依存して、パケットは、データ・パケット、制御パケット又は制御パケット及びデータ・パケットの組み合わせを有してもよい。巨大パケット内の各パケットは、該パケット自身のヘッダを有してよい。
段階４１０で、基本ヘッダが識別される。識別された基本ヘッダは、巨大パケット内の複数のパケットに関連するヘッダ・オーバーヘッドのうちで最も大きい縮小をもたらすヘッダであってよい。基本ヘッダを選択するために用いられる技術は、各ヘッダの符号化値を決定する（段階４３０）ために用いられた技術に依存して変化してよい。例えば、ツリー構造が用いられる場合、識別された基本ヘッダは、最短スパニング・ツリーをもたらすヘッダであってよい。
段階４２０で、複数のハミング距離が決定される。特定の実施形態では、特定のヘッダのハミング距離は、個々のヘッダを基本ヘッダと比較することにより決定されてよい。特定の実施形態では、ハミング距離は、個々のヘッダを巨大パケット内の複数のヘッダのうちの別のヘッダと比較することにより決定されてよい。特定のヘッダと比較されたヘッダは、用いられている技術（例えば、上述のような単一パス、スター、又はツリー）に部分的に基づき決定されてよい。用いられる技術に拘わらず、２つのヘッダの間の比較は、デルタ・ヘッダとして称されるビット列をもたらしてよい。特定の実施形態では、ハミング距離は、排他的論理和演算を実行し、次に個々のデルタ・ヘッダ内に結果として生じた「１」の存在を数えることにより決定されてよい。
段階４３０で、複数の符号化値が決定される。特定の実施形態では、符号化値の決定は、先ずデルタ・ヘッダを決定する段階を有する。次に、個々のヘッダ内のビット数及び段階４２０で決定されたハミング距離に基づき、デルタ・ヘッダの複数の可能な符号化値を決定することが可能である。各可能な符号化値は番号付けられ、各番号は特定のビット配置と関連付けられてよい。この複数の可能な符号化値の中から、どのビット配置がデルタ・ヘッダのビット配置に整合するかに基づき、実際の符号化値が選択されてよい。
段階４４０で、巨大パケットが生成される。巨大パケットの巨大ヘッダは、特に、段階４２０で各パケットに対して決定された複数のハミング距離、段階４３０で各パケットに対して決定された複数の符号化値、及び基本ヘッダを有してよい。幾つかの実施形態では、巨大ヘッダは、ツリー構造を表す情報を有してもよい。巨大ヘッダ内の情報から、各個々のヘッダを再構成することが可能であってよい。従って、巨大パケット内に個々のヘッダを維持する必要がない。特定の実施形態では、複数のパケットをそれら自身のヘッダと共に送信するのと比較して巨大ヘッダがオーバーヘッドの量を低減するか否かを決定するために、巨大ヘッダは、個々のヘッダと比較されてよい。
段階４５０で、巨大パケットはエンドポイントにより送信される。段階４６０で、巨大パケットは基地局により受信される。特定の実施形態では、巨大パケットは、無線接続を介して送信／受信されてよい。特定の実施形態では、巨大パケットは、８０２．１６無線接続を介して送信されてよい。幾つかの実施形態では、巨大パケットは単一のバースト内で送信されてよい。
段階４７０で、各パケットと関連付けられた基本ヘッダ、ハミング距離及び符号化値が識別される。巨大ヘッダがツリー構造を表す情報を有する場合、ヘッダ間のツリー構造にされた関係も段階４７０で識別されてよい。段階４８０で、巨大ヘッダからの情報を用い、複数のパケットと関連付けられた個々のヘッダを再生成することが可能であってよい。より詳細には、ハミング距離及び符号化値から、デルタ・ヘッダが決定されてよい。デルタ・ヘッダを適切に復号化されたヘッダと比較することにより、現在のヘッダが復号化されてよい。上述のように、適切なヘッダは、基本ヘッダ又は巨大パケット内の他のヘッダのうちの１つであってよい。例えば、基本ヘッダは符号化されずに送信されてもよい。次に、２番目のヘッダのデルタ・ヘッダは、元の２番目のヘッダを決定するために、（例えば排他的論理和演算を用い）基本ヘッダと比較されてよい。次に、３番目のヘッダは、元の３番目のヘッダを決定するために、基本ヘッダ又は分かっている２番目のヘッダの何れかと比較されてよい。
図４に示された段階の幾つかは、必要に応じて結合され、変更され又は削除されてもよい。また、更なる段階がフローチャートに追加されてもよい。例えば、幾つかの実施形態では、連結されたパケットに関連するヘッダは、圧縮されてもよい。更に、段階は、特定の実施例の範囲から逸脱することなく如何なる適切な順序で実行されてもよい。
特定の実施形態が詳細に記載されたが、理解されるべき点は、特定の実施形態の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更、代替、結合及び置換がなされてよいことである。例えば、運用上のニーズに従い又は必要に応じて、図２のような特定の図面に関して議論された特徴及び機能は、図１のような他の図面に関して議論された特徴及び機能と共に用いられてもよい。更に、如何なる構成要素も、必要に応じて、システム１００と、ネットワーク２００と又は互いに通信するために、別個の外部構成要素、統合された内部構成要素又はそれらの組み合わせとして設けられてよい。特定の実施形態は、これらの構成要素及びそれらの内部構成要素の配置に多大な柔軟性をもたらす。
当業者は、多数の他の変化、置換、変形、改造、及び変更を確認し得る。また本発明は、全てのこのような変化、置換、変形、改造、及び変更を特許請求の範囲内に包含すると見なされる。
実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） オーバーヘッドを縮小する方法であって：
それぞれヘッダを有する複数のパケットを単一の巨大パケットに連結する段階；
前記の複数のヘッダの中から基本ヘッダを識別する段階；
複数のハミング距離を決定する段階；
複数の符号化値を決定する段階；
前記基本ヘッダ、前記複数のハミング距離及び前記複数の符号化値を有する巨大ヘッダを生成する段階；及び
前記巨大ヘッダを有する前記巨大パケットを無線接続を介して送信する段階；
を有し、
前記ハミング距離のそれぞれは、前記複数のパケットのうちの前記基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと前記複数のヘッダのうちの別のヘッダとの間の差の数を表し、
前記符号化値のそれぞれは、前記複数のパケットのうちの前記基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと少なくとも１つの他のヘッダとの間の差に基づき決定される、
ことを特徴とする方法。
（付記２） 複数の符号化値を決定する段階は、該符号化値毎に：
個々のヘッダの複数のビットを前記複数のヘッダの少なくとも１つの他のヘッダの複数のビットと比較することにより、デルタ・ヘッダを決定する段階；
個々のヘッダ内のビット数及び個々のハミング距離に基づき、複数の可能な符号化値を決定する段階；及び
前記デルタ・ヘッダに基づき、前記複数の可能な符号化値の中から符号化値を選択する段階；
を有する、
ことを特徴とする付記１記載の方法。
（付記３） 前記巨大ヘッダのサイズを前記複数のヘッダの総サイズと比較する段階；
前記巨大ヘッダのサイズが前記複数のヘッダの総サイズより少なくとも第１のビット数だけ小さいと決定すると、前記巨大ヘッダを有する前記巨大パケットを無線接続を介して送信する段階；及び
前記複数のヘッダの総サイズが前記巨大パケットのサイズより、最大で前記第１のビット数より少ない第２のビット数より大きいと決定すると、前記複数のパケットを個別に送信する段階；
を更に有する付記１記載の方法。
（付記４） 各ハミング距離及び各符号化値は、個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づく、
ことを特徴とする付記１記載の方法。
（付記５） 第１のハミング距離及び第１の符号化値は、個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づき；
残りの各ハミング距離及び符号化値は、個々のヘッダ及び個々のハミング距離と符号化値とが既に決定されている前のヘッダに基づく；
ことを特徴とする付記１記載の方法。
（付記６） 第１の数のハミング距離及び符号化値は、等しい数の個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づき；
残りの各ハミング距離及び符号化値は、個々のヘッダ及び個々のハミング距離と符号化値とが既に決定されている前のヘッダに基づき；
前記巨大ヘッダは、個々のハミング距離及び個々の符号化値の決定に個々のヘッダと共に用いられた他のヘッダを表すツリー構造を有する；
ことを特徴とする付記１記載の方法。
（付記７） オーバーヘッドを縮小する方法であって：
無線接続を介して、巨大ヘッダ及び複数の連結されたパケットを有する巨大パケットを受信する段階；
前記巨大パケット内で、前記複数のパケットのうちの１つのパケットに関連する基本ヘッダ並びに前記複数のパケットのうちの識別されたパケット以外の各パケットに関連する少なくとも１つのハミング距離及び少なくとも１つの符号化値を識別する段階；及び
前記基本ヘッダ及び個々のハミング距離及び符号化値に基づき、前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階；
を有する方法。
（付記８） 前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階は、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定する段階；及び
前記デルタ・ヘッダを前記基本ヘッダと比較する段階；
を有する、
ことを特徴とする付記７記載の方法。
（付記９） 前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階は、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定する段階；及び
前記デルタ・ヘッダを先に再生成されたヘッダと比較し、最初の比較は前記基本ヘッダと行われる、比較する段階；
を有する、
ことを特徴とする付記７記載の方法。
（付記１０） 前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階は、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定する段階；及び
前記デルタ・ヘッダを先に再生成されたヘッダと比較する段階；
を有し、
最初の比較は前記基本ヘッダと行われ；
後続の各比較は、前記巨大ヘッダに含まれるツリー構造に基づき行われる；
ことを特徴とする付記７記載の方法。
（付記１１） オーバーヘッドを縮小するシステムであって：
プロセッサ；及び
該プロセッサと結合されたインタフェース；
を有し、
当該プロセッサは：
それぞれヘッダを有する複数のパケットを単一の巨大パケットに連結し；
前記の複数のヘッダの中から基本ヘッダを識別し；
複数のハミング距離を決定し；
複数の符号化値を決定し；
前記基本ヘッダ、前記複数のハミング距離及び前記複数の符号化値を有する巨大ヘッダを生成し；
前記ハミング距離のそれぞれは、前記複数のパケットのうちの前記基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと前記複数のヘッダのうちの別のヘッダとの間の差の数を表し、
前記符号化値のそれぞれは、前記複数のパケットのうちの前記基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと少なくとも１つの他のヘッダとの間の差に基づき決定され；
当該インタフェースは：
前記巨大ヘッダを有する前記巨大パケットを無線接続を介して送信する；、
ことを特徴とするシステム。
（付記１２） 前記プロセッサは、複数の符号化値を決定し、該符号化値毎に：
個々のヘッダの複数のビットを前記複数のヘッダの少なくとも１つの他のヘッダの複数のビットと比較することにより、デルタ・ヘッダを決定し；
個々のヘッダ内のビット数及び個々のハミング距離に基づき、複数の可能な符号化値を決定し；及び
前記デルタ・ヘッダに基づき、前記複数の可能な符号化値の中から符号化値を選択する；
ことを特徴とする付記１１記載のシステム。
（付記１３） 前記プロセッサは、更に、前記巨大ヘッダのサイズを前記複数のヘッダの総サイズと比較し；
前記インタフェースは：
前記巨大ヘッダのサイズが前記複数のヘッダの総サイズより少なくとも第１のビット数だけ小さいと決定すると、前記巨大ヘッダを有する前記巨大パケットを、無線接続を介して送信し；及び
前記複数のヘッダの総サイズが前記巨大パケットのサイズより、最大で前記第１のビット数より少ない第２のビット数より大きいと決定すると、前記複数のパケットを個別に送信する；
ことを特徴とする付記１１記載のシステム。
（付記１４） 各ハミング距離及び各符号化値は、個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づく、
ことを特徴とする付記１１記載のシステム。
（付記１５） 第１のハミング距離及び第１の符号化値は、個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づき；
残りの各ハミング距離及び符号化値は、個々のヘッダ及び個々のハミング距離と符号化値が既に決定されている前のヘッダに基づく；
ことを特徴とする付記１１記載のシステム。
（付記１６） 第１の数のハミング距離及び符号化値は、等しい数の個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づき；
残りの各ハミング距離及び符号化値は、個々のヘッダ及び個々のハミング距離と符号化値とが既に決定されている前のヘッダに基づき；
前記巨大ヘッダは、個々のハミング距離及び個々の符号化値の決定に個々のヘッダと共に用いられた他のヘッダを表すツリー構造を有する；
ことを特徴とする付記１１記載のシステム。
（付記１７） オーバーヘッドを縮小するシステムであって：
無線接続を介して、巨大ヘッダ及び複数の連結されたパケットを有する巨大パケットを受信するインタフェース；及び
該インタフェースに結合されたプロセッサ；
を有し、
当該プロセッサは：
前記巨大パケット内で、前記複数のパケットのうちの１つのパケットに関連する基本ヘッダ並びに前記複数のパケットのうちの識別されたパケット以外の各パケットに関連する少なくとも１つのハミング距離及び少なくとも１つの符号化値を識別し；及び
前記基本ヘッダ及び個々のハミング距離及び符号化値に基づき、前記複数のパケットに関連する複数のヘッダを再生成する；
ことを特徴とするシステム。
（付記１８） 前記プロセッサは、
前記複数のパケットに関連する複数のヘッダを再生成し、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定し；及び
前記デルタ・ヘッダを前記基本ヘッダと比較する；
ことを特徴とする付記１７記載のシステム。
（付記１９） 前記プロセッサは、前記複数のパケットに関連する複数のヘッダを再生成し、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定し；及び
前記デルタ・ヘッダを先に再生成されたヘッダと比較し、最初の比較は前記基本ヘッダと行われる；
ことを特徴とする付記１７記載のシステム。
（付記２０） 前記プロセッサは、前記複数のパケットに関連する複数のヘッダを再生成し、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定し；及び
前記デルタ・ヘッダを先に再生成されたヘッダと比較し；
最初の比較は前記基本ヘッダと行われ；
後続の各比較は、前記巨大ヘッダに含まれるツリー構造に基づき行われる；
ことを特徴とする付記１７記載のシステム。
１００ システム
１１０ ネットワーク
１２０ 基地局
１３０ 中継局
１４０ エンドポイント
１５０ 無線接続
１６０ 有線リンク
１７０ ノード
２００ ネットワーク
２０５ ＩＰネットワーク
２１０ 基地局
２７０ エンドポイント
２１２、２７２ プロセッサ
２１４、２７４ メモリ
２１６ インタフェース
２１７、２７７ 無線通信機
２１８、２７８ アンテナ
３１０、３２０ パケット
３３０、３４０ 巨大パケット

Claims (10)

  1. オーバーヘッドを縮小する方法であって：
    それぞれヘッダを有する複数のパケットを単一の巨大パケットに連結する段階；
    前記の複数のヘッダの中から基本ヘッダを識別する段階；
    複数のハミング距離を決定する段階；
    複数の符号化値を決定する段階；
    前記基本ヘッダ、前記複数のハミング距離及び前記複数の符号化値を有する巨大ヘッダを生成する段階；及び
    前記巨大ヘッダを有する前記巨大パケットを無線接続を介して送信する段階；
    を有し、
    前記ハミング距離のそれぞれは、前記複数のパケットのうちの前記基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと前記複数のヘッダのうちの別のヘッダとの間の差の数を表し、
    前記符号化値のそれぞれは、前記複数のパケットのうちの前記基本ヘッダ以外の個々のパケットに関連し、個々のヘッダと少なくとも１つの他のヘッダとの間の差に基づき決定される、
    ことを特徴とする方法。
  2. 複数の符号化値を決定する段階は、該符号化値毎に：
    個々のヘッダの複数のビットを前記複数のヘッダの少なくとも１つの他のヘッダの複数のビットと比較することにより、デルタ・ヘッダを決定する段階；
    個々のヘッダ内のビット数及び個々のハミング距離に基づき、複数の可能な符号化値を決定する段階；及び
    前記デルタ・ヘッダに基づき、前記複数の可能な符号化値の中から符号化値を選択する段階；
    を有する、
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 前記巨大ヘッダのサイズを前記複数のヘッダの総サイズと比較する段階；
    前記巨大ヘッダのサイズが前記複数のヘッダの総サイズより少なくとも第１のビット数だけ小さいと決定すると、前記巨大ヘッダを有する前記巨大パケットを無線接続を介して送信する段階；及び
    前記複数のヘッダの総サイズが前記巨大パケットのサイズより、最大で前記第１のビット数より少ない第２のビット数より大きいと決定すると、前記複数のパケットを個別に送信する段階；
    を更に有する請求項１記載の方法。
  4. 各ハミング距離及び各符号化値は、個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づく、
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 第１のハミング距離及び第１の符号化値は、個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づき；
    残りの各ハミング距離及び符号化値は、個々のヘッダ及び個々のハミング距離と符号化値とが既に決定されている前のヘッダに基づく；
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 第１の数のハミング距離及び符号化値は、等しい数の個々のヘッダ及び前記基本ヘッダに基づき；
    残りの各ハミング距離及び符号化値は、個々のヘッダ及び個々のハミング距離と符号化値とが既に決定されている前のヘッダに基づき；
    前記巨大ヘッダは、個々のハミング距離及び個々の符号化値の決定に個々のヘッダと共に用いられた他のヘッダを表すツリー構造を有する；
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. オーバーヘッドを縮小する方法であって：
    無線接続を介して、巨大ヘッダ及び複数の連結されたパケットを有する巨大パケットを受信する段階；
    前記巨大パケット内で、前記複数のパケットのうちの１つのパケットに関連する基本ヘッダ並びに前記複数のパケットのうちの識別されたパケット以外の各パケットに関連する少なくとも１つのハミング距離及び少なくとも１つの符号化値を識別する段階；及び
    前記基本ヘッダ及び個々のハミング距離及び符号化値に基づき、前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階；
    を有する方法。
  8. 前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階は、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
    個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定する段階；及び
    前記デルタ・ヘッダを前記基本ヘッダと比較する段階；
    を有する、
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階は、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
    個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定する段階；及び
    前記デルタ・ヘッダを先に再生成されたヘッダと比較し、最初の比較は前記基本ヘッダと行われる、比較する段階；
    を有する、
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. 前記複数のパケットと関連する複数のヘッダを再生成する段階は、前記基本ヘッダ以外の複数のヘッダの該ヘッダ毎に：
    個々のヘッダに関連するハミング距離及び符号化値に基づき、デルタ・ヘッダを決定する段階；及び
    前記デルタ・ヘッダを先に再生成されたヘッダと比較する段階；
    を有し、
    最初の比較は前記基本ヘッダと行われ；
    後続の各比較は、前記巨大ヘッダに含まれるツリー構造に基づき行われる；
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
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