JP3689279B2 - データ変換装置、信号、データ変換方法、ｄｃｅおよびゲートウェイ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ変換装置、信号、データ変換方法、ＤＣＥ(Data Circuit-terminating Equipment)およびゲートウェイに関し、より具体的には、ＰＰＰ(Point-to-Point Protocol)に基づく通信の際、オクテット挿入あるいはビット挿入（以下「オクテット／ビット挿入」という）が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにするデータ変換装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層のプロトコルとしてＰＰＰがある。ＰＰＰは、シリアル回線によるビット／バイト同期および非同期リンク制御プロトコルである。ＰＰＰについては、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)のＲＦＣ(Request For Comments)１６６１およびＲＦＣ１６６２で規定されている。
【０００３】
図１は、ＰＰＰフレーム構成（フレームフォーマット）を示す図である。ＰＰＰフレームは、フラグフィールド、アドレスフィールド、制御フィールド、プロトコルフィールド、情報フィールドおよびＦＣＳフィールドを有する。各フィールドのバイト数は、フラグフィールドが１バイト、アドレスフィールドが１バイト、制御フィールドが１バイト、プロトコルフィールドが１または２バイト、ＦＣＳフィールドが２または４バイトである。なお、アドレスフィールドおよび制御フィールドは、ＬＣＰ(Link Control Protocol)ＡＣＦＣ(Address and Control Field Compression)のネゴシエーションにより圧縮される場合がある。また、プロトコルフィールドは、ＬＣＰＰＦＣ(Protocol Field Compression)のネゴシエーションにより圧縮される場合がある。さらにＦＣＳ(Frame Check Sequence)フィールドは、ＬＣＰＦＣＳのネゴシエーションにより圧縮される場合がある。
【０００４】
図２は、通信ネットワークおよびＰＳＴＮ(Public Switched Telephone Network)を介したＤＴＥ(Data Terminal Equipment)間の通信の例を示す図である。図２において、交換機８およびゲートウェイ１０は通信ネットワーク５を形成している。ＤＴＥ２とＤＴＥ１４とは、ＤＣＥ４、交換機８、ゲートウェイ１０およびＰＳＴＮ１２を介して通信を行う。通信ネットワーク５は例えば移動通信ネットワークとすることができ、ＤＣＥ４は例えば移動局とすることができる。
【０００５】
その際、ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信をＰＰＰに基づいて行うことが考えられる。従来、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２でオクテット／ビット挿入を行ってからデータ信号を送信していた。また、ＤＴＥ１４では受信したデータ信号に対してオクテット削除あるいはビット削除（以下「オクテット／ビット削除」という）を行っていた。一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ１４でオクテット／ビット挿入を行い、ＤＴＥ２でオクテット／ビット削除を行っていた。
【０００６】
また、ＤＴＥ２とネットワークのある地点（ＰＰＰを終端する地点）との間のデータ通信のみをＰＰＰに基づいて行うことも考えられる。ネットワークのある地点としては、例えば交換機８、ゲートウェイ１０等が考えられる。ここでは、ゲートウェイ１０を終端地点とした場合について考える。従来、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２でオクテット／ビット挿入を行い、ゲートウェイ１０で受信したデータ信号に対してオクテット／ビット削除を行った上でＤＴＥ１４にデータ信号を送信していた。一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ゲートウェイ１０でオクテット／ビット挿入を行い、ＤＴＥ２でオクテット／ビット削除を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＰＰＰに基づくデータ通信では、オクテット／ビット挿入が不要な区間においても、オクテット／ビット挿入された状態でデータ信号が送受信されていた。例えば、図２のＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間の区間ではオクテット／ビット挿入は不要であると考えられるが、従来はこの区間でもオクテット／ビット挿入を行っていた。オクテット／ビット挿入を行うとデータの伝送量が増大し、スループットが悪化する。オクテット挿入とは、例えば、１バイトの特定のデータを、１バイトのエスケープ文字（１バイト）でエスケープ処理して、２バイトのデータを生成することである（以下で図９を用いて詳しく説明する）。また、ビット挿入について例を挙げて説明すると、フラグ（２進数で“０１１１１１１０”）とそれ以外のデータ部を識別したい場合に、ビット挿入を、フラグ以外のデータに対して“１”が５個連続した場合にその後に“０”を挿入することにより行う。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ＰＰＰに基づくデータ通信の際、オクテット／ビット挿入が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにし、データの伝送量を軽減し、スループットを改善することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除手段と、前記削除手段によりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除手段と、前記フラグ削除手段によりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除手段と、前記削除手段によりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のデータ変換装置であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除手段と、前記付加情報削除手段により前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と、前記挿入手段によりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除手段と、前記付加情報削除手段により前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と、前記挿入手段によりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加手段とを備えたことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項４または６に記載のデータ変換装置であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、データ変換装置であって、請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ変換装置と、請求項４ないし７のいずれかに記載のデータ変換装置とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、ＤＣＥであって、請求項１ないし８のいずれかに記載のデータ変換装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、ゲートウェイであって、請求項１ないし８のいずれかに記載のデータ変換装置を備えたことを特徴とする。
【００３４】
請求項１１に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行うことを特徴とする。
【００３５】
請求項１２に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと、前記削除ステップによりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除ステップと、前記フラグ削除ステップによりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップとを備えることを特徴とする。
【００３７】
請求項１４に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除ステップと、前記フラグ削除ステップによりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと、前記削除ステップによりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００３８】
請求項１５に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行うことを特徴とする。
【００３９】
請求項１６に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除ステップと、前記付加情報削除ステップにより前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップとを備えることを特徴とする。
【００４０】
請求項１７に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと、前記挿入ステップによりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００４１】
請求項１８に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除ステップと、前記付加情報削除ステップにより前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと、前記挿入ステップによりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００４２】
請求項１９に記載の発明は、請求項１２、１４、１６または１８に記載のデータ変換方法であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とするデータ変換方法。
【００５０】
請求項２０に記載の発明は、請求項９に記載のＤＣＥであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信することを特徴とする。
【００５１】
請求項２１に記載の発明は、請求項９に記載のＤＣＥであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄することを特徴とする。
【００５４】
請求項２２に記載の発明は、請求項１０に記載のゲートウェイであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信することを特徴とする。
【００５５】
請求項２３に記載の発明は、請求項１０に記載のゲートウェイであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄することを特徴とする。
【００５８】
以上の構成によれば、ＰＰＰに基づく通信の際、オクテット／ビット挿入が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにし、データの伝送量を軽減し、スループットを改善することができる。データの伝送量を軽減することができれば、ユーザに低料金で各種のサービスを提供することができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳しく説明する。図２に示す通信ネットワークおよびＰＳＴＮを介したＤＴＥ間の通信を例に説明する。
【００６０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態では、ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信をＰＰＰに基づいて行う。
【００６１】
図３は、本実施形態に係る改良されたＰＰＰフレーム構成の例を示す図である。改良されたＰＰＰフレームは、付加情報フィールド、アドレスフィールド、制御フィールド、プロトコルフィールド、情報フィールドおよびＦＣＳフィールドを有する。すなわち、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、付加情報を付加したフレーム構成を有する。付加情報には、フレームの区切りを識別するための識別情報が含まれる。本実施形態では、識別情報としてフレームの長さ（そのフレームのバイト数）を用いている。
【００６２】
なお、図３のフレーム構成にフラグを付加したフレーム構成を用いることもできる。すなわち、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除せずに、単に付加情報を付加したフレーム構成とすることもできる。
【００６３】
図４は、ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信を説明するための図である。ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２で従来と同様にデータに対してオクテット挿入を行い、送信する。ＤＣＥ４では特別な処理（この処理については以下で説明する）を行い、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成（図３）を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。ゲートウェイ１０（図４ではＮＷで示してある）では特別な処理を行い、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータに変換する。データ変換後、ゲートウェイ１０は変換後のデータを含む信号をＤＴＥ１４に送信する。そして、ＤＴＥ１４で従来と同様にオクテット削除を行う。
【００６４】
一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ１４で従来と同様にデータに対してオクテット挿入を行い、送信する。ゲートウェイ１０では特別な処理を行い、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。ＤＣＥ４では特別な処理を行い、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータに変換する。そして、ＤＴＥ２で従来と同様にオクテット削除を行う。
【００６５】
このように、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で、図３に示す改善されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入を行っていないデータを含む信号を送受信するようにしている。これにより、データの伝送量が軽減され、スループットが改善される。
【００６６】
ＤＣＥ４およびゲートウェイ１０では、以上の特別処理を行うために、第１データ変換装置２０および第２データ変換装置３０を備える。
【００６７】
図５は、第１データ変換装置の構成例を示す図である。第１データ変換装置２０は、フラグ削除部２２、オクテット削除部２４および付加情報付加部２６を備える。ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加した（残した）フレーム構成を用いる場合には、フラグ削除部２２は不要である。
【００６８】
図６は、第２データ変換装置の構成例を示す図である。第２データ変換装置３０は、付加情報削除部３２、オクテット挿入部３４およびフラグ付加部３６を備える。ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加したフレーム構成を用いる場合には、フラグ付加部３６は不要である。
【００６９】
図７は、ＤＴＥ２でデータが発生した場合のネゴシエーション処理例を示す図である。ＤＴＥ２はデータが発生すると、ＰＰＰリンクを確立するために、ＬＣＰリンク設定要求をＰＰＰ終端（ＤＴＥ１４）に送信する（図７の▲１▼）。本実施形態において、ＰＰＰ終端はＤＴＥ１４であるが、ゲートウェイ１０等にすることもできる。ＰＰＰ終端をゲートウェイ１０にした場合については本発明の第２実施形態で説明する。ＤＣＥ４はＬＣＰの応答を監視し、ＤＴＥ１４側からの応答にＡＣＣＭ(Async Control Character Map)が含まれる場合にはそれを記憶し、ＰＰＰフレームをＤＴＥ１４側から受信し、ＤＴＥ２側に送信する際のオクテット挿入処理に利用する（図７の▲２▼）。認証フェーズ（これは省略可能である）の後のネットワーク層プロトコルフェーズでは、ネットワーク層のプロトコル（例えばＩＰ(Internet Protocol)）に何を使用するかのネゴシエーションをＮＣＰ(Network Control Protocol)プロトコルにて行う（図７の▲３▼）。その結果、ネットワーク層のパケットが使用可能となる。本実施形態では、ネットワーク層のプロトコルとしてＩＰを用いているが、他のプロトコルを用いてもよい。その後、ＩＰパケットを用いてデータ転送を行う（図７の▲４▼）。ＤＴＥ１４でデータが発生した場合のネゴシエーション処理も、以上で説明したネゴシエーション処理と同様に行うことができる。
【００７０】
図８は、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。ＤＴＥ２では、ネットワーク層（ＮＷ層）から受け取ったデータにアドレス（Ａ）、制御（Ｃ）、プロトコル（Ｐ）およびＦＣＳフィールドを付与して、ＬＣＰネゴシエーションに従いオクテット挿入処理を行い（図８の▲１▼）、フラグ（Ｆ）フィールドを付加した上でデータ伝送を行う。ここで、オクテット挿入では１バイトを２バイトにする処理を行うので、オクテット挿入された後のデータは元のデータよりも大きくなる。また、ネゴシエーション完了前は、デフォルトのオクテット挿入を行う。
【００７１】
ＤＣＥ４では、フラグ削除部２２で、ＤＴＥ２から受け取ったデータのフラグで囲まれるデータ部分を取り出す（フラグを削除する）。オクテット削除部２４では、取り出したデータ部分に対して、ＤＴＥ２が行ったオクテット挿入処理とは全く逆のオクテット削除処理を行う（図８の▲２▼）。付加情報付加部２６では、オクテット削除処理を行ったデータに、その１フレームの区切りを識別するための識別情報（その１フレームを認識するための情報）を含む付加情報が付加される（図８の▲３▼）。本実施形態では付加情報として識別情報のみを付加している。また、識別情報としてはフレームの長さを用いている。付加情報を付加されたデータはＤＴＥ１４へ向けて転送される。
【００７２】
なお、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加した（残した）フレーム構成を用いる場合には、フラグ削除部２２によるフラグ削除は行わない。
【００７３】
図９は、ＤＴＥ２で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。図９では、ＬＣＰのネゴシエーションにより、００ｈ〜１Ｆｈ（ｈは１６進数であることを示す）のすべてをエスケープ文字（７Ｄｈ）でエスケープ処理する場合を例にオクテット挿入処理を示している。００ｈ〜１Ｆｈの他、エスケープ文字（７Ｄｈ）およびフラグの値（７Ｅｈ）についてもエスケープ処理を行う。本実施形態において、エスケープ処理は、対象となるデータの前にエスケープ文字（７Ｄｈ）を付加し、対象となるデータと２０ｈの排他的論理和をとることにより行う。例えばデータ００ｈについてオクテット挿入処理を行うと、データ７Ｄ２０ｈが生成される。このようにオクテット挿入処理を行うと、１バイトの元のデータが２バイトのデータになる。
【００７４】
図１０は、ＤＣＥ４で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。オクテット削除処理では、ＤＴＥ２で行ったオクテット挿入処理と全く逆の処理を行っている。
【００７５】
図１１は、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。ＤＣＥ４では、付加情報削除部３２で、受信した信号の付加情報以外のデータ部分を取り出す（付加情報を削除する）（図１１の▲１▼）。取り出したデータに対し、オクテット挿入部３４で、ＬＣＰで行われたＡＣＣＭネゴシエーション結果に基づきオクテット挿入を行い（図１１の▲２▼）、フラグ付加部３６でフラグを付加した上で、データ伝送を行う。ここで、オクテット挿入では１バイトを２バイトにする処理を行うので、オクテット挿入された後のデータは元のデータよりも大きくなる。また、ネゴシエーション完了前は、デフォルトのオクテット挿入を行う。
【００７６】
なお、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加した（残した）フレーム構成を用いる場合には、フラグ付加部３６によるフラグ付加は行わない。
【００７７】
ＤＴＥ２では、従来同様、ＬＣＰで行われたＡＣＣＭネゴシエーション結果に基づき、オクテット削除処理を行う（図１１の▲３▼）。
【００７８】
図１２は、ＤＣＥ４で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。ＤＣＥ４で行うオクテット挿入処理は、ＤＴＥ２で行うオクテット挿入処理（図９）と同様である。
【００７９】
図１３は、ＤＴＥ２で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。オクテット削除処理では、ＤＣＥ４で行ったオクテット挿入処理と全く逆の処理を行っている。
【００８０】
ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際にゲートウェイ１０で行う処理（オクテット挿入処理等）は、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際にＤＣＥ４で行う処理（図１１および図１２）と同様である。
【００８１】
また、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際にゲートウェイ１０で行う処理（オクテット削除処理等）は、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際にＤＣＥ４で行う処理（図８および図１０）と同様である。
【００８２】
図１６は、ＤＣＥで行う処理を説明するための図である。
【００８３】
ＬＣＰフォーマットにおけるコードとしては、ＬＣＰエコーリクエスト(LCP Echo-Request)（コード：０９ｈ）やＬＣＰディスカードリクエスト(LCP Discard Request)（コード：０Ｂｈ）がある。
【００８４】
ＤＣＥ４では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方（例えばＤＴＥ２）が他方（例えばＤＴＥ１４）に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライ(LCP Echo-Reply)（コード：０Ａｈ）を送信する。これにより、ＬＣＰエコーリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８５】
また、ＤＣＥ４では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄（削除）する。これにより、ＬＣＰディスカードリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８６】
同様にして、ゲートウェイ１０では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方（例えばＤＴＥ１４）が他方（例えばＤＴＥ２）に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信する。これにより、ＬＣＰエコーリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８７】
また、ゲートウェイ１０では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄（削除）する。これにより、ＬＣＰディスカードリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８８】
本実施形態において、ＤＣＥ４およびゲートウェイ１０は第１データ変換装置２０および第２データ変換装置３０を備えるが、例えばＤＣＥ４に第１データ変換装置２０のみを備え、ゲートウェイ１０に第２データ変換装置３０のみを備え、一方向のデータ通信のみに改良されたＰＰＰフレーム構成を用いるようにすることもできる。
【００８９】
また、本実施形態では、ゲートウェイ１０で特別な処理（オクテット挿入、削除等）を行っているが、この処理を、例えば交換機８で行うようにすることもできる。
【００９０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、ＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間のデータ通信をＰＰＰに基づいて行う。
【００９１】
図１４は、ＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間のデータ通信を説明するための図である。ゲートウェイ１０とＤＴＥ１４とは専用線等で結ばれているものとする。本実施形態において、ネゴシエーション処理（図７）はＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間で行われる。
【００９２】
ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２で従来と同様にデータに対してオクテット挿入を行い、送信する。ＤＣＥ４では第１実施形態と同様の処理を行い、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成（図３）を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。
【００９３】
ゲートウェイ１０（図１４ではＮＷで示してある）は、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータに変換する。データ変換は、ＰＰＰフレーム構成を有するデータを、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータに変換する場合と同様にして行うことができる。改良されたＰＰＰフレーム構成には、フラグの代わりに、フレームの区切りを識別するための識別情報が含まれているからである。データ変換後、ゲートウェイ１０は変換後のデータを含む信号をＤＴＥ１４に送信する。
【００９４】
一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ゲートウェイ１０で、ＤＴＥ１４から送信されてきた、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。データ変換は、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータを、ＰＰＰフレーム構成を有するデータに変換する場合と同様にして行うことができる。データ変換後、ゲートウェイ１０は変換後のデータを含む信号をＤＣＥ４に送信する。
【００９５】
ＤＣＥ４では第１実施形態と同様の処理を行い、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータに変換する。そして、ＤＴＥ２で従来と同様にオクテット削除を行う。
【００９６】
このように、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で、図３に示す改善されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入を行っていないデータを含む信号を送受信するようにしている。これにより、データの伝送量が軽減され、スループットが改善される。
【００９７】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、一方向のデータ通信のみに改良されたＰＰＰフレーム構成を用いるようにすることができる。
【００９８】
また、本実施形態では、ゲートウェイ１０で特別な処理（異なるフレーム構成を有するデータへの変換）を行っているが、この処理を、例えば交換機８で行うようにすることもできる。
【００９９】
また、本実施形態においても、ＤＣＥ４およびゲートウェイ１０は図１６に示す処理を行っている。
【０１００】
（その他）
第１および第２実施形態では付加情報を用いているが、ＰＰＰよりも下位レイヤで１ＰＰＰフレームを認識できる仕組みがあれば、付加情報は不要である。したがって、そのような場合には、付加情報付加部２６や付加情報削除部３２は不要になる。
【０１０１】
第１および第２実施形態ではオクテット挿入および削除との関係で本発明を説明したが、ビット挿入および削除の場合も同様に本発明を適用できる。
【０１０２】
図１５は、ビット挿入を説明するための図である。ＤＴＥ２でオクテット挿入を行う場合の例については図９で説明したが、ＤＴＥ２でビット挿入を行う場合には、例えば図１５のようになる。図１５の例では、ビット挿入を、フラグ以外のデータに対して“１”が５個連続した場合に、その後に“０”を挿入することにより行っている。ビット削除はビット挿入とは逆の処理であるから、ビット削除ではフラグ以外のデータに対して“１”が５個連続した場合にその後の“０”を削除することになる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＰＰＰに基づく通信の際、オクテット／ビット挿入が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにし、データの伝送量を軽減し、スループットを改善することができる。データの伝送量を軽減することができれば、ユーザに低料金で各種のサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＰＰフレーム構成を示す図である。
【図２】通信ネットワークおよびＰＳＴＮを介したＤＴＥ間の通信の例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る改良されたＰＰＰフレーム構成の例を示す図である。
【図４】ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信を説明するための図である。
【図５】第１データ変換装置の構成例を示す図である。
【図６】第２データ変換装置の構成例を示す図である。
【図７】ＤＴＥ２でデータが発生した場合のネゴシエーション処理例を示す図である。
【図８】ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。
【図９】ＤＴＥ２で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。
【図１０】ＤＣＥ４で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。
【図１１】ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。
【図１２】ＤＣＥ４で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。
【図１３】ＤＴＥ２で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。
【図１４】ＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間のデータ通信を説明するための図である。
【図１５】ビット挿入を説明するための図である。
【図１６】ＤＣＥで行う処理を説明するための図である。
【符号の説明】
２、１４ ＤＴＥ
４ ＤＣＥ
５ 通信ネットワーク
８ 交換機
１０ ゲートウェイ
１２ ＰＳＴＮ
２０ 第１データ変換装置
２２ フラグ削除部
２４ オクテット削除部
２６ 付加情報付加部
３０ 第２データ変換装置
３２ 付加情報削除部
３４ オクテット挿入部
３６ フラグ付加部
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ変換装置、信号、データ変換方法、ＤＣＥ(Data Circuit-terminating Equipment)およびゲートウェイに関し、より具体的には、ＰＰＰ(Point-to-Point Protocol)に基づく通信の際、オクテット挿入あるいはビット挿入（以下「オクテット／ビット挿入」という）が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにするデータ変換装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層のプロトコルとしてＰＰＰがある。ＰＰＰは、シリアル回線によるビット／バイト同期および非同期リンク制御プロトコルである。ＰＰＰについては、ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force)のＲＦＣ(Request For Comments)１６６１およびＲＦＣ１６６２で規定されている。
【０００３】
図１は、ＰＰＰフレーム構成（フレームフォーマット）を示す図である。ＰＰＰフレームは、フラグフィールド、アドレスフィールド、制御フィールド、プロトコルフィールド、情報フィールドおよびＦＣＳフィールドを有する。各フィールドのバイト数は、フラグフィールドが１バイト、アドレスフィールドが１バイト、制御フィールドが１バイト、プロトコルフィールドが１または２バイト、ＦＣＳフィールドが２または４バイトである。なお、アドレスフィールドおよび制御フィールドは、ＬＣＰ(Link Control Protocol)ＡＣＦＣ(Address and Control Field Compression)のネゴシエーションにより圧縮される場合がある。また、プロトコルフィールドは、ＬＣＰＰＦＣ(Protocol Field Compression)のネゴシエーションにより圧縮される場合がある。さらにＦＣＳ(Frame Check Sequence)フィールドは、ＬＣＰＦＣＳのネゴシエーションにより圧縮される場合がある。
【０００４】
図２は、通信ネットワークおよびＰＳＴＮ(Public Switched Telephone Network)を介したＤＴＥ(Data Terminal Equipment)間の通信の例を示す図である。図２において、交換機８およびゲートウェイ１０は通信ネットワーク５を形成している。ＤＴＥ２とＤＴＥ１４とは、ＤＣＥ４、交換機８、ゲートウェイ１０およびＰＳＴＮ１２を介して通信を行う。通信ネットワーク５は例えば移動通信ネットワークとすることができ、ＤＣＥ４は例えば移動局とすることができる。
【０００５】
その際、ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信をＰＰＰに基づいて行うことが考えられる。従来、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２でオクテット／ビット挿入を行ってからデータ信号を送信していた。また、ＤＴＥ１４では受信したデータ信号に対してオクテット削除あるいはビット削除（以下「オクテット／ビット削除」という）を行っていた。一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ１４でオクテット／ビット挿入を行い、ＤＴＥ２でオクテット／ビット削除を行っていた。
【０００６】
また、ＤＴＥ２とネットワークのある地点（ＰＰＰを終端する地点）との間のデータ通信のみをＰＰＰに基づいて行うことも考えられる。ネットワークのある地点としては、例えば交換機８、ゲートウェイ１０等が考えられる。ここでは、ゲートウェイ１０を終端地点とした場合について考える。従来、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２でオクテット／ビット挿入を行い、ゲートウェイ１０で受信したデータ信号に対してオクテット／ビット削除を行った上でＤＴＥ１４にデータ信号を送信していた。一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ゲートウェイ１０でオクテット／ビット挿入を行い、ＤＴＥ２でオクテット／ビット削除を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＰＰＰに基づくデータ通信では、オクテット／ビット挿入が不要な区間においても、オクテット／ビット挿入された状態でデータ信号が送受信されていた。例えば、図２のＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間の区間ではオクテット／ビット挿入は不要であると考えられるが、従来はこの区間でもオクテット／ビット挿入を行っていた。オクテット／ビット挿入を行うとデータの伝送量が増大し、スループットが悪化する。オクテット挿入とは、例えば、１バイトの特定のデータを、１バイトのエスケープ文字（１バイト）でエスケープ処理して、２バイトのデータを生成することである（以下で図９を用いて詳しく説明する）。また、ビット挿入について例を挙げて説明すると、フラグ（２進数で“０１１１１１１０”）とそれ以外のデータ部を識別したい場合に、ビット挿入を、フラグ以外のデータに対して“１”が５個連続した場合にその後に“０”を挿入することにより行う。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ＰＰＰに基づくデータ通信の際、オクテット／ビット挿入が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにし、データの伝送量を軽減し、スループットを改善することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除手段と、前記削除手段によりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除手段と、前記フラグ削除手段によりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除手段と、前記削除手段によりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のデータ変換装置であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除手段と、前記付加情報削除手段により前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と、前記挿入手段によりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、データ変換装置であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除手段と、前記付加情報削除手段により前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と、前記挿入手段によりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加手段とを備えたことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項４または６に記載のデータ変換装置であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、データ変換装置であって、請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ変換装置と、請求項４ないし７のいずれかに記載のデータ変換装置とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、ＤＣＥであって、請求項１ないし８のいずれかに記載のデータ変換装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、ゲートウェイであって、請求項１ないし８のいずれかに記載のデータ変換装置を備えたことを特徴とする。
【００３４】
請求項１１に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行うことを特徴とする。
【００３５】
請求項１２に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと、前記削除ステップによりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除ステップと、前記フラグ削除ステップによりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップとを備えることを特徴とする。
【００３７】
請求項１４に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除ステップと、前記フラグ削除ステップによりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと、前記削除ステップによりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００３８】
請求項１５に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行うことを特徴とする。
【００３９】
請求項１６に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除ステップと、前記付加情報削除ステップにより前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップとを備えることを特徴とする。
【００４０】
請求項１７に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと、前記挿入ステップによりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００４１】
請求項１８に記載の発明は、データ変換方法であって、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除ステップと、前記付加情報削除ステップにより前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと、前記挿入ステップによりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加ステップとを備えることを特徴とする。
【００４２】
請求項１９に記載の発明は、請求項１２、１４、１６または１８に記載のデータ変換方法であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とするデータ変換方法。
【００５０】
請求項２０に記載の発明は、請求項９に記載のＤＣＥであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信することを特徴とする。
【００５１】
請求項２１に記載の発明は、請求項９に記載のＤＣＥであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄することを特徴とする。
【００５４】
請求項２２に記載の発明は、請求項１０に記載のゲートウェイであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信することを特徴とする。
【００５５】
請求項２３に記載の発明は、請求項１０に記載のゲートウェイであって、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄することを特徴とする。
【００５８】
以上の構成によれば、ＰＰＰに基づく通信の際、オクテット／ビット挿入が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにし、データの伝送量を軽減し、スループットを改善することができる。データの伝送量を軽減することができれば、ユーザに低料金で各種のサービスを提供することができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳しく説明する。図２に示す通信ネットワークおよびＰＳＴＮを介したＤＴＥ間の通信を例に説明する。
【００６０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態では、ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信をＰＰＰに基づいて行う。
【００６１】
図３は、本実施形態に係る改良されたＰＰＰフレーム構成の例を示す図である。改良されたＰＰＰフレームは、付加情報フィールド、アドレスフィールド、制御フィールド、プロトコルフィールド、情報フィールドおよびＦＣＳフィールドを有する。すなわち、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、付加情報を付加したフレーム構成を有する。付加情報には、フレームの区切りを識別するための識別情報が含まれる。本実施形態では、識別情報としてフレームの長さ（そのフレームのバイト数）を用いている。
【００６２】
なお、図３のフレーム構成にフラグを付加したフレーム構成を用いることもできる。すなわち、ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除せずに、単に付加情報を付加したフレーム構成とすることもできる。
【００６３】
図４は、ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信を説明するための図である。ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２で従来と同様にデータに対してオクテット挿入を行い、送信する。ＤＣＥ４では特別な処理（この処理については以下で説明する）を行い、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成（図３）を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。ゲートウェイ１０（図４ではＮＷで示してある）では特別な処理を行い、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータに変換する。データ変換後、ゲートウェイ１０は変換後のデータを含む信号をＤＴＥ１４に送信する。そして、ＤＴＥ１４で従来と同様にオクテット削除を行う。
【００６４】
一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ１４で従来と同様にデータに対してオクテット挿入を行い、送信する。ゲートウェイ１０では特別な処理を行い、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。ＤＣＥ４では特別な処理を行い、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータに変換する。そして、ＤＴＥ２で従来と同様にオクテット削除を行う。
【００６５】
このように、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で、図３に示す改善されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入を行っていないデータを含む信号を送受信するようにしている。これにより、データの伝送量が軽減され、スループットが改善される。
【００６６】
ＤＣＥ４およびゲートウェイ１０では、以上の特別処理を行うために、第１データ変換装置２０および第２データ変換装置３０を備える。
【００６７】
図５は、第１データ変換装置の構成例を示す図である。第１データ変換装置２０は、フラグ削除部２２、オクテット削除部２４および付加情報付加部２６を備える。ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加した（残した）フレーム構成を用いる場合には、フラグ削除部２２は不要である。
【００６８】
図６は、第２データ変換装置の構成例を示す図である。第２データ変換装置３０は、付加情報削除部３２、オクテット挿入部３４およびフラグ付加部３６を備える。ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加したフレーム構成を用いる場合には、フラグ付加部３６は不要である。
【００６９】
図７は、ＤＴＥ２でデータが発生した場合のネゴシエーション処理例を示す図である。ＤＴＥ２はデータが発生すると、ＰＰＰリンクを確立するために、ＬＣＰリンク設定要求をＰＰＰ終端（ＤＴＥ１４）に送信する（図７の▲１▼）。本実施形態において、ＰＰＰ終端はＤＴＥ１４であるが、ゲートウェイ１０等にすることもできる。ＰＰＰ終端をゲートウェイ１０にした場合については本発明の第２実施形態で説明する。ＤＣＥ４はＬＣＰの応答を監視し、ＤＴＥ１４側からの応答にＡＣＣＭ(Async Control Character Map)が含まれる場合にはそれを記憶し、ＰＰＰフレームをＤＴＥ１４側から受信し、ＤＴＥ２側に送信する際のオクテット挿入処理に利用する（図７の▲２▼）。認証フェーズ（これは省略可能である）の後のネットワーク層プロトコルフェーズでは、ネットワーク層のプロトコル（例えばＩＰ(Internet Protocol)）に何を使用するかのネゴシエーションをＮＣＰ(Network Control Protocol)プロトコルにて行う（図７の▲３▼）。その結果、ネットワーク層のパケットが使用可能となる。本実施形態では、ネットワーク層のプロトコルとしてＩＰを用いているが、他のプロトコルを用いてもよい。その後、ＩＰパケットを用いてデータ転送を行う（図７の▲４▼）。ＤＴＥ１４でデータが発生した場合のネゴシエーション処理も、以上で説明したネゴシエーション処理と同様に行うことができる。
【００７０】
図８は、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。ＤＴＥ２では、ネットワーク層（ＮＷ層）から受け取ったデータにアドレス（Ａ）、制御（Ｃ）、プロトコル（Ｐ）およびＦＣＳフィールドを付与して、ＬＣＰネゴシエーションに従いオクテット挿入処理を行い（図８の▲１▼）、フラグ（Ｆ）フィールドを付加した上でデータ伝送を行う。ここで、オクテット挿入では１バイトを２バイトにする処理を行うので、オクテット挿入された後のデータは元のデータよりも大きくなる。また、ネゴシエーション完了前は、デフォルトのオクテット挿入を行う。
【００７１】
ＤＣＥ４では、フラグ削除部２２で、ＤＴＥ２から受け取ったデータのフラグで囲まれるデータ部分を取り出す（フラグを削除する）。オクテット削除部２４では、取り出したデータ部分に対して、ＤＴＥ２が行ったオクテット挿入処理とは全く逆のオクテット削除処理を行う（図８の▲２▼）。付加情報付加部２６では、オクテット削除処理を行ったデータに、その１フレームの区切りを識別するための識別情報（その１フレームを認識するための情報）を含む付加情報が付加される（図８の▲３▼）。本実施形態では付加情報として識別情報のみを付加している。また、識別情報としてはフレームの長さを用いている。付加情報を付加されたデータはＤＴＥ１４へ向けて転送される。
【００７２】
なお、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加した（残した）フレーム構成を用いる場合には、フラグ削除部２２によるフラグ削除は行わない。
【００７３】
図９は、ＤＴＥ２で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。図９では、ＬＣＰのネゴシエーションにより、００ｈ〜１Ｆｈ（ｈは１６進数であることを示す）のすべてをエスケープ文字（７Ｄｈ）でエスケープ処理する場合を例にオクテット挿入処理を示している。００ｈ〜１Ｆｈの他、エスケープ文字（７Ｄｈ）およびフラグの値（７Ｅｈ）についてもエスケープ処理を行う。本実施形態において、エスケープ処理は、対象となるデータの前にエスケープ文字（７Ｄｈ）を付加し、対象となるデータと２０ｈの排他的論理和をとることにより行う。例えばデータ００ｈについてオクテット挿入処理を行うと、データ７Ｄ２０ｈが生成される。このようにオクテット挿入処理を行うと、１バイトの元のデータが２バイトのデータになる。
【００７４】
図１０は、ＤＣＥ４で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。オクテット削除処理では、ＤＴＥ２で行ったオクテット挿入処理と全く逆の処理を行っている。
【００７５】
図１１は、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。ＤＣＥ４では、付加情報削除部３２で、受信した信号の付加情報以外のデータ部分を取り出す（付加情報を削除する）（図１１の▲１▼）。取り出したデータに対し、オクテット挿入部３４で、ＬＣＰで行われたＡＣＣＭネゴシエーション結果に基づきオクテット挿入を行い（図１１の▲２▼）、フラグ付加部３６でフラグを付加した上で、データ伝送を行う。ここで、オクテット挿入では１バイトを２バイトにする処理を行うので、オクテット挿入された後のデータは元のデータよりも大きくなる。また、ネゴシエーション完了前は、デフォルトのオクテット挿入を行う。
【００７６】
なお、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で図３のフレーム構成にフラグを付加した（残した）フレーム構成を用いる場合には、フラグ付加部３６によるフラグ付加は行わない。
【００７７】
ＤＴＥ２では、従来同様、ＬＣＰで行われたＡＣＣＭネゴシエーション結果に基づき、オクテット削除処理を行う（図１１の▲３▼）。
【００７８】
図１２は、ＤＣＥ４で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。ＤＣＥ４で行うオクテット挿入処理は、ＤＴＥ２で行うオクテット挿入処理（図９）と同様である。
【００７９】
図１３は、ＤＴＥ２で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。オクテット削除処理では、ＤＣＥ４で行ったオクテット挿入処理と全く逆の処理を行っている。
【００８０】
ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際にゲートウェイ１０で行う処理（オクテット挿入処理等）は、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際にＤＣＥ４で行う処理（図１１および図１２）と同様である。
【００８１】
また、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際にゲートウェイ１０で行う処理（オクテット削除処理等）は、ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際にＤＣＥ４で行う処理（図８および図１０）と同様である。
【００８２】
図１６は、ＤＣＥで行う処理を説明するための図である。
【００８３】
ＬＣＰフォーマットにおけるコードとしては、ＬＣＰエコーリクエスト(LCP Echo-Request)（コード：０９ｈ）やＬＣＰディスカードリクエスト(LCP Discard Request)（コード：０Ｂｈ）がある。
【００８４】
ＤＣＥ４では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方（例えばＤＴＥ２）が他方（例えばＤＴＥ１４）に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライ(LCP Echo-Reply)（コード：０Ａｈ）を送信する。これにより、ＬＣＰエコーリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８５】
また、ＤＣＥ４では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄（削除）する。これにより、ＬＣＰディスカードリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８６】
同様にして、ゲートウェイ１０では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方（例えばＤＴＥ１４）が他方（例えばＤＴＥ２）に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信する。これにより、ＬＣＰエコーリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８７】
また、ゲートウェイ１０では、ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄（削除）する。これにより、ＬＣＰディスカードリクエストが他方の装置に送信されず（従来は送信されていた）、データ伝送量が削減される。
【００８８】
本実施形態において、ＤＣＥ４およびゲートウェイ１０は第１データ変換装置２０および第２データ変換装置３０を備えるが、例えばＤＣＥ４に第１データ変換装置２０のみを備え、ゲートウェイ１０に第２データ変換装置３０のみを備え、一方向のデータ通信のみに改良されたＰＰＰフレーム構成を用いるようにすることもできる。
【００８９】
また、本実施形態では、ゲートウェイ１０で特別な処理（オクテット挿入、削除等）を行っているが、この処理を、例えば交換機８で行うようにすることもできる。
【００９０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、ＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間のデータ通信をＰＰＰに基づいて行う。
【００９１】
図１４は、ＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間のデータ通信を説明するための図である。ゲートウェイ１０とＤＴＥ１４とは専用線等で結ばれているものとする。本実施形態において、ネゴシエーション処理（図７）はＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間で行われる。
【００９２】
ＤＴＥ２からＤＴＥ１４にデータ信号を送信する際には、ＤＴＥ２で従来と同様にデータに対してオクテット挿入を行い、送信する。ＤＣＥ４では第１実施形態と同様の処理を行い、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成（図３）を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。
【００９３】
ゲートウェイ１０（図１４ではＮＷで示してある）は、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータに変換する。データ変換は、ＰＰＰフレーム構成を有するデータを、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータに変換する場合と同様にして行うことができる。改良されたＰＰＰフレーム構成には、フラグの代わりに、フレームの区切りを識別するための識別情報が含まれているからである。データ変換後、ゲートウェイ１０は変換後のデータを含む信号をＤＴＥ１４に送信する。
【００９４】
一方、ＤＴＥ１４からＤＴＥ２にデータ信号を送信する際には、ゲートウェイ１０で、ＤＴＥ１４から送信されてきた、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータを、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータに変換する。データ変換は、ＰＰＰ以外のデータリンク層のプロトコルのフレーム構成を有するデータを、ＰＰＰフレーム構成を有するデータに変換する場合と同様にして行うことができる。データ変換後、ゲートウェイ１０は変換後のデータを含む信号をＤＣＥ４に送信する。
【００９５】
ＤＣＥ４では第１実施形態と同様の処理を行い、改良されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されていないデータを、ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入されているデータに変換する。そして、ＤＴＥ２で従来と同様にオクテット削除を行う。
【００９６】
このように、ＤＣＥ４とゲートウェイ１０との間で、図３に示す改善されたＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入を行っていないデータを含む信号を送受信するようにしている。これにより、データの伝送量が軽減され、スループットが改善される。
【００９７】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、一方向のデータ通信のみに改良されたＰＰＰフレーム構成を用いるようにすることができる。
【００９８】
また、本実施形態では、ゲートウェイ１０で特別な処理（異なるフレーム構成を有するデータへの変換）を行っているが、この処理を、例えば交換機８で行うようにすることもできる。
【００９９】
また、本実施形態においても、ＤＣＥ４およびゲートウェイ１０は図１６に示す処理を行っている。
【０１００】
（その他）
第１および第２実施形態では付加情報を用いているが、ＰＰＰよりも下位レイヤで１ＰＰＰフレームを認識できる仕組みがあれば、付加情報は不要である。したがって、そのような場合には、付加情報付加部２６や付加情報削除部３２は不要になる。
【０１０１】
第１および第２実施形態ではオクテット挿入および削除との関係で本発明を説明したが、ビット挿入および削除の場合も同様に本発明を適用できる。
【０１０２】
図１５は、ビット挿入を説明するための図である。ＤＴＥ２でオクテット挿入を行う場合の例については図９で説明したが、ＤＴＥ２でビット挿入を行う場合には、例えば図１５のようになる。図１５の例では、ビット挿入を、フラグ以外のデータに対して“１”が５個連続した場合に、その後に“０”を挿入することにより行っている。ビット削除はビット挿入とは逆の処理であるから、ビット削除ではフラグ以外のデータに対して“１”が５個連続した場合にその後の“０”を削除することになる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＰＰＰに基づく通信の際、オクテット／ビット挿入が不要な区間において、オクテット／ビット挿入を行わないようにし、データの伝送量を軽減し、スループットを改善することができる。データの伝送量を軽減することができれば、ユーザに低料金で各種のサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＰＰフレーム構成を示す図である。
【図２】通信ネットワークおよびＰＳＴＮを介したＤＴＥ間の通信の例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る改良されたＰＰＰフレーム構成の例を示す図である。
【図４】ＤＴＥ２とＤＴＥ１４との間のデータ通信を説明するための図である。
【図５】第１データ変換装置の構成例を示す図である。
【図６】第２データ変換装置の構成例を示す図である。
【図７】ＤＴＥ２でデータが発生した場合のネゴシエーション処理例を示す図である。
【図８】ＤＴＥ２からＤＴＥ１４へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。
【図９】ＤＴＥ２で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。
【図１０】ＤＣＥ４で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。
【図１１】ＤＴＥ１４からＤＴＥ２へデータを転送する際のＤＴＥ２およびＤＣＥ４の処理例を示す図である。
【図１２】ＤＣＥ４で行うオクテット挿入処理の具体例を示す図である。
【図１３】ＤＴＥ２で行うオクテット削除処理の具体例を示す図である。
【図１４】ＤＴＥ２とゲートウェイ１０との間のデータ通信を説明するための図である。
【図１５】ビット挿入を説明するための図である。
【図１６】ＤＣＥで行う処理を説明するための図である。
【符号の説明】
２、１４ ＤＴＥ
４ ＤＣＥ
５ 通信ネットワーク
８ 交換機
１０ ゲートウェイ
１２ ＰＳＴＮ
２０ 第１データ変換装置
２２ フラグ削除部
２４ オクテット削除部
２６ 付加情報付加部
３０ 第２データ変換装置
３２ 付加情報削除部
３４ オクテット挿入部
３６ フラグ付加部
Claims (23)
- データ変換装置であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除手段と、
前記削除手段によりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加手段と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - データ変換装置であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除手段と、
前記フラグ削除手段によりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除手段と、
前記削除手段によりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加手段と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - 請求項１または２に記載のデータ変換装置であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とするデータ変換装置。
- データ変換装置であって、
ＰＰＰフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除手段と、
前記付加情報削除手段により前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - データ変換装置であって、
ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と、
前記挿入手段によりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加手段と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - データ変換装置であって、
ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除手段と、
前記付加情報削除手段により前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入手段と、
前記挿入手段によりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加手段と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - 請求項４または６に記載のデータ変換装置であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とするデータ変換装置。
- 請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ変換装置と、
請求項４ないし７のいずれかに記載のデータ変換装置と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - 請求項１ないし８のいずれかに記載のデータ変換装置を備えたことを特徴とするＤＣＥ。
- 請求項１ないし８のいずれかに記載のデータ変換装置を備えたことを特徴とするゲートウェイ。
- データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行うことを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと、
前記削除ステップによりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加ステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除ステップと、
前記フラグ削除ステップによりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されているデータからフラグを削除するフラグ削除ステップと、
前記フラグ削除ステップによりフラグを削除されたデータに対して、オクテット削除あるいはビット削除を行う削除ステップと、
前記削除ステップによりオクテット削除あるいはビット削除されたデータに、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加する付加情報付加ステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行うことを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除ステップと、
前記付加情報削除ステップにより前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと、
前記挿入ステップによりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加ステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。 - データ変換方法であって、
ＰＰＰフレーム構成からフラグを削除したフレーム構成に、フレームの区切りを識別するための情報を含む付加情報を付加したフレーム構成を有し、オクテット挿入あるいはビット挿入されていないデータから、前記付加情報を削除する付加情報削除ステップと、
前記付加情報削除ステップにより前記付加情報を削除されたデータに対して、オクテット挿入あるいはビット挿入を行う挿入ステップと、
前記挿入ステップによりオクテット挿入あるいはビット挿入されたデータに、フラグを付加するフラグ付加ステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。 - 請求項１２、１４、１６または１８に記載のデータ変換方法であって、前記フレームの区切りを識別するための情報は、フレームの長さであることを特徴とするデータ変換方法。
- 請求項９に記載のＤＣＥであって、
ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信することを特徴とするＤＣＥ。 - 請求項９に記載のＤＣＥであって、
ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄することを特徴とするＤＣＥ。 - 請求項１０に記載のゲートウェイであって、
ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰエコーリクエストを受信した場合に、当該一方の装置にＬＣＰエコーリプライを送信することを特徴とするゲートウェイ。 - 請求項１０に記載のゲートウェイであって、
ＰＰＰに基づきデータ通信を行う２つの装置の一方が他方に対して送信したＬＣＰディスカードリクエストを受信した場合に、当該ＬＣＰディスカードリクエストを廃棄することを特徴とするゲートウェイ。
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